Sur un rapport de sol, le code GC désigne un gravier qui ne se comporte plus comme un gravier. Ses gros grains portent bien une charge, mais l'argile glissée entre eux le rend collant, lent à drainer et fragile dès qu'il pleut. Vous voyez ce sigle sur un bordereau et vous voulez savoir ce qu'il change pour votre terrain. La suite explique à partir de quel taux de fines un gravier bascule en GC, ce que l'argile modifie dans son comportement, et comment le distinguer d'un gravier silteux.
Sommaire
Le sol GC, un gravier lié par l'argile
Le GC est un gravier argileux. Dans la classification américaine USCS, la première lettre G signale un gravier, la seconde C des fines de nature argileuse. Le matériau reste un sol grossier, à squelette de graviers, mais plus de 12 pour cent de ses grains sont des fines fines qui passent au tamis de 0,075 mm, et ces fines sont argileuses.
C'est cette argile qui fait toute son identité. Elle se loge entre les graviers, les soude, bouche les vides par où l'eau s'écoulait, et rend le sol sensible à son humidité du jour.
En bref : le GC (norme américaine ASTM D2487) est un gravier dont plus de 12 pour cent de fines sont argileuses. Il garde la portance d'un gravier compacté et sec, mais l'argile lui apporte de la cohésion, un drainage faible et une portance qui chute quand le sol s'humidifie.
| Repère | Ce que dit le GC |
|---|---|
| Nom complet | Gravier argileux (clayey gravel) |
| Première lettre | G, le squelette est un gravier |
| Seconde lettre | C, les fines sont argileuses |
| Taux de fines | Plus de 12 pour cent passant à 0,075 mm |
| Trait à retenir | Souvent le moins drainant des graviers, portance liée à l'eau |
Ce sigle vient du système USCS, mis au point par Arthur Casagrande pendant la Seconde Guerre mondiale et adopté par plusieurs agences fédérales américaines en 1952. Pour situer le GC parmi les autres familles de sols, reportez-vous à la classification USCS et GTR, et aux autres entrées du lexique des termes géotechniques.
Ce que l'argile change dans le gravier
Un gravier propre, sans fines, laisse filer l'eau et se moque de la pluie. Ajoutez de l'argile et tout bascule. C'est le coeur de cette fiche, et le point qui distingue le GC de tous les autres graviers.
La cohésion qui soude les grains
L'argile agit comme un liant. Un gravier propre s'effondre dès qu'on retire le coffrage, ses grains roulent les uns sur les autres. Un GC tient en talus, garde sa forme, parce que l'argile colle les graviers entre eux. Cette cohésion ajoute de la tenue, utile pour un remblai stable.
Le drainage qui s'effondre
Le revers de l'argile, c'est l'eau qui ne passe plus. D'après les manuels de classification des sols, une teneur d'environ 10 pour cent de fines rend déjà un gravier bien gradué quasi imperméable. Le GC dépasse ce seuil, ce qui le range en général parmi les graviers les moins drainants de l'USCS, derrière même le gravier silteux. L'eau stagne au lieu de s'évacuer, ce qui se travaille avec un drain dédié, comme l'explique le coefficient de perméabilité K.
La portance qui suit la météo
Sec et compacté, un GC porte bien une charge. Mouillé, son argile se ramollit et sa portance baisse nettement. Le même matériau passe d'une plateforme ferme à une pâte instable selon sa teneur en eau. C'est pour ça que la teneur en eau de compactage se surveille de près, et que le GC se protège de la pluie pendant les travaux.
Attention : l'argile d'un GC se rétracte en séchant et gonfle en s'humidifiant. Ce retrait et ce gonflement existent, mais le squelette de graviers les bride. On reste loin d'une argile pure comme un sol CH, sans commune mesure avec le retrait-gonflement qui fissure les maisons.
Quand un gravier bascule en GC
Un gravier ne devient pas GC du jour au lendemain. Tout se joue sur la quantité de fines, mesurée au tamis de 0,075 mm.
Le seuil de 12 pour cent
Trois paliers décident du sort d'un gravier :
- moins de 5 pour cent de fines : le gravier est propre, il se lit GW ou GP selon son tri de grains
- entre 5 et 12 pour cent : zone de transition, le gravier reçoit un double symbole, par exemple GW-GC
- plus de 12 pour cent de fines : ce sont les fines qui commandent, et le gravier devient GC si elles sont argileuses, GM si elles sont silteuses
Les doubles symboles GW-GC et GC-GM
Deux cas donnent un sigle composé. Entre 5 et 12 pour cent de fines argileuses, le gravier porte un double symbole de gradation et de fines, du type GP-GC. Et quand les fines elles-mêmes hésitent entre argile et silt, avec un indice de plasticité compris entre 4 et 7 au-dessus de la ligne A de l'abaque de Casagrande, le sol se lit GC-GM, un gravier à la fois silteux et argileux.
Bon à savoir : c'est la nature des fines, pas leur quantité, qui sépare un GC d'un GM. Deux graviers peuvent contenir 20 pour cent de fines chacun et porter des sigles différents, l'un GC parce que ses fines sont argileuses, l'autre GM parce que les siennes sont silteuses.
L'analyse qui sépare l'argile du silt
Le sigle GC ne se devine pas à l'oeil. Il sort de deux mesures de laboratoire enchaînées sur un échantillon prélevé en sondage.
Analyse granulométrique
On tamise le sol séché pour mesurer le pourcentage de fines qui passe à 0,075 mm. Au-delà de 12 pour cent, le sol est un gravier avec fines, donc un GC ou un GM.
Limites d'Atterberg sur les fines
On mesure la limite de liquidité et l'indice de plasticité de la fraction fine. Ces deux valeurs disent si les fines sont plastiques, donc argileuses, ou non plastiques, donc silteuses.
Lecture sur l'abaque de Casagrande
On place le couple limite de liquidité et indice de plasticité sur le graphique. Au-dessus de la ligne A, avec un indice supérieur à 7, les fines sont argileuses, le gravier est un GC.
La logique tient sur la position du point dans le graphique. L'indice de plasticité, lu sur l'abaque de Casagrande, décide entre une fine argileuse et une fine silteuse. Au-dessus de la ligne A avec un indice supérieur à 7, c'est de l'argile, d'où le C de GC. En dessous de la ligne ou avec un indice inférieur à 4, c'est du silt, et le gravier devient un GM.
GC ou GM, la nature des fines tranche
Le GC et le gravier silteux GM se ressemblent sur le papier. Même squelette de graviers, même seuil de plus de 12 pour cent de fines. Une seule différence, mais elle change tout, leurs fines ne sont pas de la même nature.
| Point de vue | GC, gravier argileux | GM, gravier silteux |
|---|---|---|
| Nature des fines | Argileuses, plastiques | Silteuses, non plastiques |
| Lecture Casagrande | Au-dessus de la ligne A, indice supérieur à 7 | Sous la ligne A, indice inférieur à 4 |
| Cohésion | Marquée, l'argile soude les grains | Faible, le silt colle peu |
| Drainage | Le plus fermé des graviers, drainage minime | Réduit, mais un peu plus ouvert |
| Risque dominant | Ramollissement avec l'eau | Soulèvement par le gel |
La fiche complète du gravier à fines silteuses GM détaille l'autre versant, où le silt gélif prend la place de l'argile collante. Retenez le raccourci, l'argile donne la cohésion et la sensibilité à l'eau, le silt donne la gélivité.
Lire un GC dans un rapport ou sur un chantier
Selon le document posé devant vous, le GC raconte deux histoires. Dans un rapport de sol, il décrit une couche. Sur un chantier de terrassement, il oriente le réemploi des déblais.
Côté terrassement français, le GC trouve son équivalent approché dans les sols graveleux avec fines du Guide des terrassements du Cerema, sans table de conversion officielle entre les deux systèmes. Le guide des terrassements du Cerema (édition 2024) fixe les règles d'emploi de ces matériaux en remblai et en couche de forme.
Ce qu'un GC signale sur un terrain
- Eau qui stagne après la pluie au lieu de s'infiltrer, signe du drainage faible du matériau.
- Sol qui colle aux bottes et aux engins en période humide, marque de l'argile présente entre les graviers.
- Plateforme ferme par temps sec, molle après la pluie, la portance qui suit la teneur en eau.
- Fines difficiles à laver des graviers au tamisage, l'argile s'accroche aux grains.
Trois lectures concrètes pour fixer les idées :
- Un rapport indique GC sous une future plateforme. Le drainage est faible, on prévoit un drain pour évacuer l'eau et on protège la surface pendant le chantier.
- Un bordereau classe les déblais en gravier argileux humide. Le sol est trop mouillé pour être compacté tel quel, on le laisse sécher ou on maîtrise sa teneur en eau avant de le remettre en remblai.
- Un échantillon donne 20 pour cent de fines argileuses au-dessus de la ligne A. Le laboratoire écrit GC, et non GM, parce que les fines sont plastiques.
Cette nature collante et étanche n'est pas un défaut partout. Les graviers argileux compactés servent même de noyau imperméable dans certains barrages en remblai, là où l'on cherche justement un sol qui ne laisse pas filer l'eau.
Questions fréquentes
Qu'est-ce qu'un sol GC
Que signifie gravier argileux
À partir de quel taux de fines parle-t-on de GC
Quelle différence entre GC et GM
Comment sait-on que les fines sont argileuses
Un gravier GC draine-t-il bien
Pourquoi la portance d'un GC dépend-elle de l'eau
Le GC convient-il aux fondations
Le gravier argileux gonfle-t-il avec l'eau
Que veut dire la lettre C dans GC
Qu'est-ce qu'un double symbole GC-GM
En quoi le GC diffère-t-il d'un gravier propre
À retenir
- Le GC est un gravier argileux de l'USCS, avec plus de 12 pour cent de fines argileuses passant à 0,075 mm.
- L'argile lui apporte de la cohésion mais le range, en général, parmi les graviers les moins drainants, une teneur d'environ 10 pour cent de fines rendant déjà un gravier bien gradué quasi imperméable.
- Sa portance suit la teneur en eau, ferme à sec, molle après la pluie, d'où une teneur en eau de compactage à maîtriser.
- La nature des fines, argileuse pour le GC contre silteuse pour le GM, se lit sur l'abaque de Casagrande au-dessus ou en dessous de la ligne A.
- Le retrait et le gonflement de l'argile restent bridés par le squelette de graviers, loin d'une argile pure CH.
