Un sol bien compacté tasse moins et porte plus. Sur un chantier, compacter un remblai, c'est passer un rouleau ou une plaque pour rapprocher les grains et chasser l'air coincé entre eux. Le résultat tient à un détail souvent oublié, la teneur en eau du sol au moment du passage. On voit ici ce que compacter veut dire, pourquoi l'eau commande tout via l'optimum Proctor, et comment on vérifie le travail.
Sommaire
Compacter, c'est chasser l'air d'un sol
Le compactage rapproche les grains d'un sol mis en place et chasse l'air contenu dans ses vides. À volume égal, il reste plus de matière solide et moins d'air. Le sol devient plus dense, plus résistant, et il se déforme moins sous les charges.
Ce que vous gagnez à compacter un sol tient en trois points.
- Plus de densité, donc une meilleure portance sous une dalle ou une fondation.
- Moins de vides, donc moins de tassement une fois le bâtiment posé.
- Une tenue dans le temps, surtout pour un remblai qui supporte une voirie ou une plateforme.
On compacte les remblais, les plateformes de bâtiment et les fonds de tranchée après la pose d'un réseau. Le geste reste le même, tasser une terre rapportée pour qu'elle se comporte comme un sol en place. Ce terme figure dans le lexique des termes géotechniques, aux côtés des autres paramètres qui décrivent la tenue d'un terrain.
En bref : compacter un sol, c'est réduire le volume des vides en chassant l'air, par le poids et la vibration d'un engin. Un sol compacté porte mieux et tasse moins qu'un sol simplement déposé.
Le rôle de l'eau et l'optimum Proctor
Le résultat d'un compactage dépend fortement de la teneur en eau du sol. Pour une même énergie de compactage, il existe une teneur en eau qui donne la densité sèche la plus élevée. Cette valeur porte un nom, l'optimum Proctor.
L'eau joue le rôle de lubrifiant entre les grains. Trop sec, les grains frottent et refusent de se réarranger. Trop humide, l'eau prend la place des grains et bloque la densification. Entre les deux, un point où le sol atteint sa densité maximale.
| État du sol | Ce qui se passe au compactage | Résultat |
|---|---|---|
| Trop sec | Les grains frottent et glissent mal les uns sur les autres | Densité faible, vides nombreux |
| À l'optimum Proctor | L'eau lubrifie sans saturer les vides | Densité sèche maximale |
| Trop humide | L'eau sature les vides et écarte les grains | Densité qui retombe |
Cette teneur en eau optimale et la densité sèche associée se mesurent en laboratoire par l'essai Proctor, encadré par la norme NF P94-093. La valeur dépend du sol, plus basse pour un sable, plus haute pour une argile qui retient l'eau. Pour le paramètre lui-même, voir la teneur en eau et son optimum. Le déroulement de la mesure est détaillé dans l'essai Proctor et CBR.
À noter : viser l'optimum ne signifie pas arroser à volonté. Un sol déjà trop humide se compacte mal, et l'eau piégée ressort plus tard sous forme de tassement. On corrige la teneur en eau avant le passage de l'engin, par aération pour assécher ou par arrosage avec malaxage pour humidifier.
Les engins et les facteurs du compactage
On compacte par le poids et par la vibration. Un engin lourd écrase le sol, la vibration met les grains en mouvement pour qu'ils se rangent dans les vides. Le choix de la machine dépend du type de sol et de la place disponible.
- Le rouleau lisse vibrant, pour les sols granulaires comme le sable et la grave.
- Le rouleau à pieds dameurs, dit pied de mouton, qui pétrit les argiles et les remblais cohésifs.
- La plaque vibrante, pour les surfaces réduites, les tranchées et les sous-couches avant dallage.
- La pilonneuse, aussi appelée dame sauteuse, pour les espaces étroits autour des réseaux.
| Engin | Sol adapté | Usage courant |
|---|---|---|
| Rouleau lisse vibrant | Sable, grave, matériau granulaire | Grandes surfaces, plateformes |
| Rouleau pied de mouton | Argile, limon, remblai cohésif | Remblais d'infrastructure |
| Plaque vibrante | Granulaire en faible épaisseur | Tranchées, sous-couches, pavés |
| Pilonneuse (dame) | Sols cohésifs, zones confinées | Tranchées étroites, abords de réseaux |
Compacter un remblai suit un ordre simple, et chaque étape compte.
Régaler en couches minces
On dépose le matériau par couches de 20 à 30 cm, pas en une seule épaisseur. Une couche trop épaisse reste molle en profondeur, là où l'engin ne porte plus.
Ajuster la teneur en eau
On arrose avec malaxage si le sol est trop sec, on aère s'il est trop humide, pour se rapprocher de l'optimum Proctor avant de passer l'engin.
Compacter en passes croisées
L'engin repasse plusieurs fois en chevauchant ses bandes, jusqu'au nombre de passes prévu pour ce sol et cette machine.
Contrôler avant la couche suivante
On vérifie la densité atteinte avant de monter la couche du dessus. Une couche ratée se rattrape mal une fois enterrée.
Quatre facteurs commandent le résultat, le type d'engin, le nombre de passes, l'épaisseur de la couche et la nature du sol. Un sable se compacte vite, une argile demande plus de passes et un engin qui pétrit.
Vérifier le compactage sur le chantier
Compacter sans vérifier ne sert à rien. Sur un chantier, on contrôle que le sol atteint l'objectif de densité fixé avant de poursuivre.
Le guide des terrassements édité par le Cerema fixe ces objectifs sous forme de classes. Un remblai courant vise la classe q4, une couche de forme sous voirie vise la classe q3, plus exigeante. Le détail de ces seuils figure dans les objectifs de compactage q3 et q4.
On mesure le résultat de deux façons, la densité atteinte au gammadensimètre, ou la déformation du sol sous une plaque de chargement. Le contrôle porte sur chaque couche, et pas uniquement sur la surface finie.
Les signes d'un sol mal compacté
- Des flaques qui stagnent sur une plateforme après la pluie, signe de zones restées molles.
- Un dallage qui fissure ou s'affaisse quelques mois après la pose.
- Une tranchée rebouchée qui se creuse en surface et forme un sillon le long du réseau.
- Un remblai qui tasse sous son propre poids et entraîne la voirie posée au-dessus.
Ce qu'un contrôle de compactage établit
Questions fréquentes
Qu'est-ce que le compactage d'un sol
Pourquoi compacter un sol
Qu'est-ce que l'essai Proctor
Qu'est-ce que l'optimum Proctor
Pourquoi la teneur en eau compte-t-elle pour le compactage
Comment compacte-t-on un remblai
Comment contrôle-t-on le compactage sur chantier
Quelle épaisseur de couche faut-il compacter
Que se passe-t-il si un remblai est mal compacté
Quels engins servent au compactage
Qu'est-ce que la densité sèche maximale
Quelle différence entre compactage et tassement
À retenir
- Compacter, c'est chasser l'air des vides d'un sol pour le rendre plus dense, plus résistant et moins déformable.
- Le résultat dépend de la teneur en eau, avec une valeur optimale, l'optimum Proctor, qui donne la densité sèche maximale.
- L'essai Proctor, encadré par la norme NF P94-093, fixe en laboratoire cette teneur en eau optimale et la densité visée.
- On compacte par couches de 20 à 30 cm, avec un rouleau ou une plaque adaptés au sol, en plusieurs passes croisées.
- Le chantier vérifie que l'objectif de densité est atteint, par mesure de densité ou de déformation, couche par couche.
