Un concassé de référence vaut 100. Votre sol, lui, tourne souvent entre 2 et 80 selon qu'il s'agit d'argile gorgée d'eau ou de grave bien compactée. L'indice CBR mesure cet écart. Cette fiche explique ce qu'il représente, comment on le mesure et quelles valeurs attendre selon le sol.
Sommaire
Ce que mesure l'indice CBR
Le CBR, pour California Bearing Ratio, traduit en français par indice portant californien, mesure la portance d'un sol. Autrement dit, sa capacité à supporter une charge sans s'enfoncer. On l'obtient en poinçonnant le sol avec un piston et en comparant l'effort obtenu à celui d'un matériau de référence, une grave concassée de bonne qualité.
D'où vient le mot rapport, ratio. Le CBR n'est pas une résistance absolue, c'est une comparaison. Un CBR de 30 signifie que le sol offre 30 % de la résistance du concassé de référence pour le même enfoncement. C'est cette lecture relative qui explique tout le reste, l'unité, la façon de classer un sol et son usage en chaussée.
En bref : le CBR compare votre sol à un concassé idéal. Plus le pourcentage est haut, plus le sol porte. Une argile détrempée se situe en bas de l'échelle, une grave compactée tout en haut.
Le terme fait partie des indices que l'on retrouve dans un rapport de sol, aux côtés des autres entrées des autres définitions du lexique géotechnique. Le CBR sert surtout à qualifier un sol support, ce qui le rattache directement à la classification des sols.
Pourquoi le CBR s'exprime en pourcentage
Le CBR n'a pas d'unité. C'est un pourcentage, le rapport entre deux pressions. On divise la pression mesurée sur le sol testé par la pression qu'il faut pour le même enfoncement dans le concassé de référence, puis on multiplie par 100.
L'essai relève cet effort à deux profondeurs de poinçonnement, 2,5 mm et 5 mm. La règle de lecture est simple à retenir :
- On retient d'abord la valeur calculée à 2,5 mm.
- Si la valeur à 5 mm ressort plus élevée, on refait l'essai. Si elle se confirme, c'est elle qu'on garde.
Dans la pratique, le symbole pour cent disparaît souvent et le résultat s'écrit en nombre entier. Un sol noté CBR 12 a donc une portance de 12 % par rapport au concassé de référence. Le seuil de comparaison, 100, correspond toujours à ce même matériau idéal.
L'essai et ses trois variantes
Le CBR se mesure en laboratoire sur une éprouvette de sol compactée dans un moule normalisé. La norme française NF P94-078 encadre trois indices issus du même appareillage, l'IPI, le CBR immédiat et le CBR après immersion. Le détail du compactage et du protocole relève de l'essai Proctor et CBR en laboratoire.
Compactage de l'éprouvette
Le sol est compacté dans le moule CBR à la teneur en eau visée, en plusieurs couches, selon la méthode Proctor.
Poinçonnement
Un piston de 50 mm de diamètre s'enfonce à vitesse constante, 1,25 mm par minute. On relève l'effort aux enfoncements de 2,5 mm et 5 mm.
Calcul du rapport
On rapporte l'effort mesuré à celui du concassé de référence, à chaque enfoncement, et on retient la valeur selon la règle 2,5 mm puis 5 mm.
Les trois indices ne mesurent pas la même chose. Le tableau ci-dessous les distingue.
| Indice | Conditions de mesure | Ce qu'il évalue |
|---|---|---|
| IPI, indice portant immédiat | Juste après compactage, sans surcharge | L'aptitude du sol à supporter le passage des engins de chantier |
| CBR immédiat | Après compactage, sans immersion, avec surcharge | La portance à la mise en oeuvre, mesurée à différentes teneurs en eau |
| CBR après immersion | Après 4 jours dans l'eau, avec surcharge | La portance dans le cas le plus défavorable, et le gonflement du sol |
L'IPI dit si le sol tiendra sous les engins le jour des travaux. Le CBR après immersion, lui, simule un sol détrempé après une longue pluie. C'est souvent cette valeur basse qui sert de garde-fou pour le dimensionnement.
Quelles valeurs attendre selon le sol
La portance dépend d'abord de la nature du sol, puis de son eau et de son compactage. Voici des ordres de grandeur couramment utilisés en pratique, et non des valeurs normatives, du sol le plus mou au plus portant.
| Famille de sol | CBR indicatif | Comportement |
|---|---|---|
| Argile gorgée d'eau, sol fin saturé | 2 à 5 % | Faible portance, perd sa tenue quand il est mouillé |
| Limon, sol fin | 3 à 15 % | Portance moyenne, sensible à l'eau |
| Sable | 5 à 40 % | Dépend fortement du compactage et de la densité |
| Grave, grave concassée | 20 à 80 % | Bonne portance, support de chaussée stable |
| Concassé de référence | 100 % | Base de comparaison, par définition |
Ces fourchettes restent indicatives. Pour un même sol argileux, la valeur chute parfois de moitié entre l'été et un sol détrempé. La portance réelle se mesure sur le sol du projet, à la teneur en eau attendue en service.
Attention : un CBR mesuré sur un sol sec donne parfois une fausse impression de solidité. Sur les sols fins argileux ou limoneux, c'est la valeur après immersion qui compte, car le sol se ramollit dès qu'il prend l'eau.
À quoi sert le CBR sur un chantier de chaussée
Le CBR sert à dimensionner les chaussées et à qualifier la plateforme qui les supporte. Plus le sol porte, moins il faut empiler de matériau au-dessus. Un sol faible impose une couche de forme plus épaisse, ou un traitement à la chaux ou au liant pour relever sa portance.
Sur le terrain, la portance d'une plateforme support se vérifie aussi par d'autres mesures, comme l'essai à la plaque. Le Cerema détaille ces méthodes dans sa note sur la mesure de la portance des plates-formes. Cette portance entre ensuite dans le calcul des couches, abordé dans le dimensionnement d'une chaussée.
Face à un CBR faible, ce que le rapport doit préciser
Qui mesure le CBR : l'essai se fait en laboratoire, confié à un laboratoire géotechnique routier ou à un bureau d'études. Sur un projet de voirie, d'accès ou de plateforme, c'est le bureau d'études qui prélève le sol, lance les essais CBR et IPI, puis en déduit l'épaisseur des couches. Comparer plusieurs bureaux pour cette reconnaissance permet de situer le prix, qui dépend du nombre de points et de la nature du sol.
Pour les terrassements, le CBR et l'IPI aident à savoir si un sol se réemploie en remblai ou en couche de forme, ou s'il faut le traiter avant. Les tableaux de classement figurent dans le guide des terrassements du Cerema, cité en sources.
Questions fréquentes
Qu'est-ce que l'indice CBR
Que signifie California Bearing Ratio
Quelle est l'unité du CBR
Comment mesure-t-on le CBR
Quelle est la formule du CBR
Comment interprète-t-on une valeur de CBR
Quelles valeurs de CBR selon le type de sol
Quelle différence entre CBR immédiat et CBR après immersion
Quelle différence entre CBR et indice portant immédiat
À quoi sert le CBR pour une chaussée
Un CBR faible, que faut-il faire
Le CBR dépend-il de la teneur en eau
À retenir
- Le CBR mesure la portance d'un sol par rapport à un concassé de référence, sans unité, en pourcentage.
- On le calcule aux enfoncements de 2,5 mm et 5 mm, en retenant 2,5 mm sauf si 5 mm ressort plus haut et confirmé.
- La norme NF P94-078 couvre trois indices, l'IPI, le CBR immédiat et le CBR après immersion.
- Les valeurs vont d'environ 2 à 5 pour une argile saturée à 20 à 80 pour une grave compactée, selon l'eau et le compactage.
- Il sert à dimensionner les chaussées et à qualifier la plateforme support, un CBR faible appelant une couche de forme plus épaisse ou un traitement.
