Arase de terrassement : définition et portance

Arase de terrassement : le niveau de référence en haut des terrassements

L'arase, c'est la dernière surface du terrain une fois les terrassements finis. Le dernier mètre de sol creusé ou remblayé, juste avant de poser ce qui supportera la route ou le dallage. Sa solidité commande tout ce qui vient ensuite, à commencer par l'épaisseur de matériaux à rapporter par-dessus. On voit ici ce que recouvre ce terme, comment on classe une arase selon sa portance, et pourquoi une arase molle coûte plus cher en couche de forme.

Sommaire

Définition de l'arase de terrassement

L'arase de terrassement, notée AR, est la surface supérieure de la partie supérieure des terrassements. Autrement dit, la surface du dernier mètre de sol travaillé, en déblai quand on a creusé, en remblai quand on a rapporté de la terre. C'est sur cette surface qu'on vient poser la couche de forme.

Pour situer l'arase dans l'ouvrage, voici l'empilement, de haut en bas.

  • La chaussée ou le dallage, la surface roulante ou la dalle, tout en haut.
  • La couche de forme, la structure rapportée par-dessus l'arase qui répartit les charges.
  • L'arase, la surface terrassée qui sert d'appui à cette couche de forme.
  • La partie supérieure des terrassements, le dernier mètre de terrain sous l'arase.

Quand le projet ne prévoit pas de couche de forme, la première couche de chaussée repose directement sur l'arase. Ce terme fait partie des notions de chantier réunies dans les autres définitions du lexique géotechnique.

En bref : l'arase est une surface, pas un matériau. C'est le niveau fini des terrassements, le point de départ de tout ce qu'on construit dessus. Sa lettre de référence est AR.

Le dernier mètre terrassé, la PST

La partie supérieure des terrassements, la PST, c'est le mètre de sol situé juste sous l'arase. Sa nature et son humidité décident du comportement de l'arase. Un même terrain ne donne pas la même arase selon qu'il est sec ou gorgé d'eau au moment des travaux.

Le guide des terrassements GTR, édité par le Cerema, décrit plusieurs cas de PST, numérotés de 0 à 7. Le classement repose sur deux critères, la nature du matériau et son état hydrique. Voici les situations que l'on rencontre le plus souvent.

  • Des sols sensibles à l'eau, de mauvaise portance à court comme à long terme. Le cas le plus défavorable.
  • Des sols qui tiennent au moment des travaux mais dont la portance chute ensuite, sous l'effet de l'eau.
  • Des sols dont la bonne tenue est menacée par les venues d'eau de pluie.
  • Des matériaux traités à la chaux ou aux liants hydrauliques pour gagner en portance.
  • Des matériaux sableux ou rocheux insensibles à l'eau, de bonne portance durable.

Attention : une PST gorgée d'eau abaisse la portance de l'arase. D'où le soin apporté au drainage et à l'état du sol au moment où l'on coule ou compacte. Le même matériau, asséché ou drainé, change de classe.

La portance commande l'épaisseur de couche de forme

Sur une arase, ce qui compte, c'est la portance à long terme. Sa capacité à supporter les charges sans trop se déformer, une fois l'ouvrage en service. Le GTR range l'arase en cinq classes, de AR0 à AR4, selon cette portance exprimée en mégapascals.

Classe d'arase Portance à long terme Ce que cela implique
AR0Inférieure à 20 MPaArase trop faible, traitement ou purge avant tout
AR120 à 50 MPaCouche de forme épaisse, souvent traitée
AR250 à 120 MPaCouche de forme plus mince, parfois inutile
AR3120 à 200 MPaBonne portance, couche de forme allégée
AR4200 MPa et plusPortance maximale, souvent une couche de réglage

Voici le lien que beaucoup ignorent. Plus l'arase est faible, plus la couche de forme à poser derrière doit être épaisse, ou traitée à la chaux ou au liant hydraulique. Une arase classée AR1 réclame davantage de matériaux qu'une AR2 pour viser la même plateforme. L'épaisseur retenue dépend aussi du trafic attendu et de la classe de plateforme visée. Le guide des terrassements du Cerema détaille ces classes et les cas de PST.

Ce que la classe d'arase change concrètement

Une AR0 sous 20 MPa ne reçoit pas de chaussée en l'état. Il faut purger le sol, le substituer ou le traiter.
Une AR1 tient, mais demande une couche de forme épaisse, parfois 50 cm ou plus de grave.
Une AR2 allège la couche de forme. Sur certaines voies, elle s'en passe.
Une AR3 ou AR4 porte déjà bien la charge. Une couche de forme allégée, parfois une simple couche de réglage, suffit selon le trafic et la plateforme visée.
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Comment on mesure la portance de l'arase

La portance de l'arase se contrôle sur le terrain. La méthode de référence reste l'essai de chargement à la plaque.

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Chargement à la plaque

On pose une plaque rigide sur l'arase nivelée et on applique une charge en deux paliers. Un camion chargé ou un engin de chantier sert de massif de réaction.

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Lecture du module EV2

Le second chargement donne le module de déformation EV2, en mégapascals, selon la norme NF P 94-117-1. C'est l'indicateur principal de la portance de l'arase.

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Quand l'essai est impossible

Si l'arase est trop profonde ou intraficable, la portance est évaluée à partir de l'état hydrique du sol et des reconnaissances déjà menées sur le chantier.

L'essai à la plaque fournit aussi le module EV2, le repère de portance des plateformes. D'autres mesures complètent la panoplie, la dynaplaque pour les zones difficiles d'accès, la déflexion sous essieu lourd, et l'indice CBR mesuré en laboratoire.

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Arase, couche de forme et plateforme

Trois termes reviennent sans cesse sur un chantier de voirie. On les confond souvent. Ils désignent trois surfaces différentes, empilées les unes au-dessus des autres.

Élément Ce que c'est Sa place dans l'ouvrage
Arase (AR)La surface terrassée, le sol finiEn bas, le support
Couche de formeLa structure rapportée par-dessus, si requiseAu milieu, le renfort
Plateforme (PF)La surface finie, prête pour la chausséeEn haut, le résultat

L'arase, c'est le sol. La couche de forme, c'est ce qu'on ajoute. La plateforme, c'est la surface obtenue tout en haut. La plateforme se classe elle aussi par sa portance, de PF1 à PF4, et c'est sa classe que le projet de chaussée vise.

  • On part de l'arase et de sa classe, AR0 à AR4.
  • On choisit une couche de forme, son matériau et son épaisseur.
  • On obtient une plateforme d'une classe PF visée, sur laquelle posera la route.

Questions fréquentes

Qu'est-ce que l'arase de terrassement
C'est la surface supérieure de la partie supérieure des terrassements, notée AR. Autrement dit la surface du dernier mètre de sol travaillé, en déblai ou en remblai. Elle sert d'appui à la couche de forme. Sans couche de forme, la première couche de chaussée repose directement sur elle.
Que veut dire AR en terrassement
AR est l'abréviation d'arase. On la suit souvent d'un chiffre, de 0 à 4, qui indique la classe de portance de l'arase. AR0 désigne une arase faible, AR4 une arase de portance maximale. Cette notation vient du guide des terrassements GTR.
Quelle différence entre l'arase et la couche de forme
L'arase est la surface du sol terrassé. La couche de forme est la structure de matériaux rapportée par-dessus, quand elle s'impose. La première est le support, la seconde le renfort posé dessus. L'arase existe toujours, la couche de forme dépend de la portance de l'arase.
Qu'est-ce que la partie supérieure des terrassements
La partie supérieure des terrassements, la PST, est le mètre de sol situé sous l'arase. Sa nature et son humidité fixent le comportement de l'arase. Le GTR décrit plusieurs cas de PST, numérotés de 0 à 7, selon le matériau et son état hydrique.
Comment mesure-t-on la portance d'une arase
Par un essai de chargement à la plaque. On pose une plaque rigide sur l'arase, on applique une charge en deux paliers, et le second chargement donne le module EV2 en mégapascals, selon la norme NF P 94-117-1. Ce module classe l'arase. Quand l'essai est impossible, la portance est évaluée selon l'état hydrique du sol.
Qu'est-ce qu'une classe d'arase
C'est un rangement de l'arase selon sa portance à long terme. Le GTR définit cinq classes. AR0 sous 20 MPa, AR1 de 20 à 50, AR2 de 50 à 120, AR3 de 120 à 200, AR4 au-delà de 200 MPa. Plus la classe est basse, plus la couche de forme à poser derrière sera épaisse ou traitée.
Pourquoi la portance de l'arase compte-t-elle
Parce qu'elle conditionne tout ce qui se construit dessus. Une arase faible oblige à une couche de forme épaisse, plus de matériaux et plus de coût. Une arase ferme allège la structure. La portance d'arase est le point de départ du dimensionnement de la chaussée ou de la plateforme.
L'arase est-elle la même en déblai et en remblai
La notion reste identique, c'est la surface terrassée finie. La différence tient au sol rencontré. En déblai, l'arase est le terrain naturel mis à nu. En remblai, c'est la dernière couche de matériaux rapportés et compactés. Dans les deux cas, on en mesure la portance de la même façon.
Que se passe-t-il si l'arase est trop molle
Une arase trop molle, classée AR0, ne porte pas la chaussée en l'état. On la traite à la chaux ou au liant hydraulique, on purge la zone faible, on substitue le sol, ou on rabat la nappe pour assécher la PST. Le but est de remonter au moins en classe AR1 avant de poser la couche de forme.
L'arase reçoit-elle toujours une couche de forme
Non, pas toujours. Quand l'arase est déjà de bonne portance, une AR3 ou une AR4, une couche de réglage suffit souvent. La couche de forme s'impose sur les arases faibles, AR0 et AR1, et reste utile sur les AR2 selon le trafic et la plateforme visée.
Qui contrôle l'arase sur un chantier
Le contrôle de l'arase se fait par essais à la plaque, menés par le laboratoire de l'entreprise ou un bureau d'études géotechniques. La réception de l'arase est un point d'arrêt du chantier. Les résultats de portance sont comparés aux seuils du marché avant de poser la couche de forme.
Quelle différence entre l'arase et la plateforme support de chaussée
L'arase est la surface terrassée du dessous. La plateforme est la surface du dessus, obtenue après la couche de forme, prête à recevoir la chaussée. L'arase se classe AR0 à AR4, la plateforme PF1 à PF4. On part de l'une pour viser l'autre.

À retenir

  • L'arase, notée AR, est la surface du dernier mètre terrassé, le support de la couche de forme.
  • Elle se classe de AR0 à AR4 selon sa portance à long terme, exprimée en mégapascals.
  • Plus l'arase est faible, plus la couche de forme à poser derrière est épaisse ou traitée.
  • Une AR0, sous 20 MPa, ne reçoit pas de chaussée sans purge, substitution ou traitement.
  • Sa portance se mesure à l'essai de plaque, qui donne le module EV2 selon NF P 94-117-1.
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Rédigé par

Marc Cordeval

Rédacteur web indépendant spécialisé dans les travaux et l'aménagement, je supervise les contenus d'Expertgeotechnique.com pour vous proposer des articles simples, clairs et faciles à comprendre.

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