RQD : définition et qualité d’un massif rocheux

RQD : mesurer la qualité d'un rocher foré

Un morceau de carotte de 9 cm ne compte pas. Un de 11 cm, oui. Sur un rapport de sondage en terrain rocheux, le RQD apparaît sous forme d'un pourcentage, 80 % par exemple. Ce chiffre mesure l'état de fracturation de la roche traversée par le forage. Plus il est haut, plus la roche est saine et peu fissurée. On explique ici ce qu'il compte exactement, la règle des dix centimètres qui sert à le calculer, et comment lire ses cinq classes de qualité.

Sommaire

Ce que mesure le RQD

Le RQD, pour rock quality designation, est un indice qui décrit l'état de fracturation d'une roche. Il a été proposé par l'ingénieur Don Deere en 1964, à l'origine pour de grands ouvrages de génie civil comme les barrages. On le lit sur les carottes extraites d'un sondage carotté.

L'idée tient en une phrase. Plus une roche est fracturée, plus elle sort du forage en petits morceaux. Plus elle est saine, plus les carottes sont longues et intactes. Le RQD chiffre ce constat sous forme d'un pourcentage.

  • Un RQD élevé signale une roche compacte, traversée par peu de fractures.
  • Un RQD faible signale une roche découpée par de nombreux joints et fissures.
  • L'indice se note en pourcentage, de 0 à 100 %.

Vous croiserez ce code parmi les paramètres décrits dans les autres définitions du lexique géotechnique. Il appartient au vocabulaire de la mécanique des roches, distinct des paramètres mesurés sur les sols.

En bref : le RQD est le pourcentage de carottes intactes de plus de 10 cm sur la longueur forée. C'est une mesure de fracturation, pas de résistance. Une roche dure mais fortement fissurée donne un RQD bas.

Comment calculer le RQD pas à pas

Le calcul se fait à la règle, sur les carottes alignées dans leur caisse. Trois gestes suffisent.

1

Mesurer chaque morceau de carotte

On aligne les carottes remontées sur une passe de forage et on mesure chaque morceau le long de l'axe. On repère ceux dont la longueur dépasse 10 cm.

2

Additionner les morceaux de plus de 10 cm

On fait la somme des longueurs des seuls morceaux supérieurs à 10 cm. Les éclats plus courts et les zones broyées restent de côté. On retient les cassures naturelles, jamais celles provoquées par le forage.

3

Diviser par la longueur forée

On divise cette somme par la longueur totale de la passe, puis on multiplie par cent. Le résultat est le RQD, exprimé en pourcentage.

Un exemple rend le calcul clair. Prenez une passe forée de 1 mètre, soit 100 cm. Vous y relevez quatre morceaux intacts de plus de 10 cm : 30 cm, 22 cm, 16 cm et 12 cm. Leur somme fait 80 cm. Le reste, des éclats courts et des vides, ne compte pas.

  • Somme des morceaux de plus de 10 cm : 80 cm
  • Longueur totale de la passe : 100 cm
  • RQD = 80 / 100 × 100 = 80 %, une roche de bonne qualité.

Attention : la barre des 10 cm fait toute la différence. Une passe remplie de morceaux de 9 cm donne un RQD de 0, alors que les mêmes morceaux à 11 cm donnent un RQD élevé. Le tri par longueur, et le tri entre cassures naturelles et cassures de forage, conditionnent tout le résultat.

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Les cinq classes de qualité de roche

Deere a rangé les valeurs de RQD en cinq classes, séparées par quatre seuils, 25, 50, 75 et 90. La lecture est directe, du rocher broyé au rocher sain.

RQD Qualité de la roche Ce que ça annonce
90 à 100 %ExcellenteRoche saine, presque pas de fractures
75 à 90 %BonneRoche peu fracturée, appui solide
50 à 75 %MoyenneFracturation modérée à surveiller
25 à 50 %MédiocreRoche fracturée, soutènement utile
0 à 25 %Très médiocreRoche broyée, fortement fracturée

Pour situer une valeur sans erreur, gardez deux réflexes.

  • Un RQD de 80 % tombe dans la classe bonne, juste au-dessus du seuil de 75 %.
  • Sous 50 %, la roche est jugée médiocre ou très médiocre, le forage a remonté beaucoup de petits morceaux.
  • Le seuil de 75 % sépare souvent une roche jugée fiable d'une roche à étudier de plus près.

À quoi sert le RQD sur un chantier

Le RQD oriente les choix dès qu'un ouvrage repose sur de la roche ou la traverse. Il aide à décider du mode d'excavation, du soutènement et de l'appui des fondations.

  • Pour l'excavation, une roche saine demande du sciage ou du brise-roche, une roche fracturée se déblaie plus vite mais tient mal.
  • Pour le soutènement d'un tunnel ou d'un talus, un RQD bas annonce plus de boulonnage et de béton projeté.
  • Pour une fondation, un RQD élevé conforte l'idée d'un bon ancrage sur le substratum rocheux d'appui.

L'indice nourrit aussi des systèmes de classement plus larges des massifs rocheux, comme le RMR de Bieniawski et le système Q de Barton. Dans ces méthodes, le RQD est une des notes parmi d'autres, aux côtés de l'espacement des fractures et de la résistance de la roche.

Le RQD se relève à partir des carottes obtenues lors d'un sondage carotté, la méthode qui remonte des cylindres de terrain intacts. Sans ce type de sondage, pas de RQD.

Ce qu'un relevé de RQD fiable doit préciser

La longueur de la passe forée et la somme des morceaux de plus de 10 cm.
Le tri entre cassures naturelles et cassures causées par le carottage.
L'orientation du forage par rapport aux fractures du massif.
La classe de qualité retenue, selon la grille en cinq niveaux.
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Les limites à connaître avant de l'utiliser

Le RQD est rapide à mesurer, ce qui fait sa force. Il a aussi des angles morts qu'un rapport sérieux signale.

Le premier tient à l'orientation du forage. Un sondage parallèle à une famille de fractures recoupe peu de joints et remonte de longues carottes. Le RQD ressort alors élevé, à 100 % parfois, même quand le massif est fortement fracturé dans une autre direction. Le chiffre flatte la roche à tort.

  • Le RQD ne se lit jamais seul, il complète l'observation visuelle des carottes et d'autres mesures.
  • Il décrit un volume traversé par un forage, pas tout le massif autour.
  • C'est un indice de roche, pas de sol, il n'a pas de sens sur de l'argile ou du sable.

Une dernière confusion revient souvent, entre le RQD et le taux de récupération. Le taux de récupération compare la longueur de carotte remontée à la longueur forée, tous morceaux confondus. Le RQD, lui, garde les seuls morceaux de plus de 10 cm. Deux chiffres voisins, deux mesures différentes.

Questions fréquentes

Qu'est-ce que le RQD
Le RQD, pour rock quality designation, est un indice qui mesure l'état de fracturation d'une roche. On le lit sur les carottes d'un sondage carotté. Il vaut le pourcentage de carottes intactes de plus de 10 cm rapporté à la longueur forée. Plus il est haut, plus la roche est saine.
Que veut dire rock quality designation
C'est l'expression anglaise d'origine, qui se traduit par indice de qualité de la roche. Le terme a été introduit par l'ingénieur Don Deere en 1964. Il qualifie le degré de fracturation d'un massif rocheux à partir des carottes de forage, et non la dureté de la roche.
Comment calcule-t-on le RQD
On additionne la longueur des morceaux de carotte intacts de plus de 10 cm sur une passe de forage. On divise cette somme par la longueur totale forée, puis on multiplie par cent. Le résultat est le RQD en pourcentage. Les morceaux courts et les cassures dues au forage ne comptent pas.
Pourquoi compter les morceaux de plus de dix centimètres
Deere a fixé ce seuil de façon empirique, parce qu'il distinguait bien les roches saines des roches fracturées dans les ouvrages de génie civil. Un morceau de plus de 10 cm traduit une roche continue entre deux fractures. En dessous, la roche est jugée trop découpée pour compter dans l'indice.
Quelles sont les classes de RQD
Deere distingue cinq classes, séparées par les seuils 25, 50, 75 et 90. De 0 à 25 % la roche est très médiocre, de 25 à 50 % médiocre, de 50 à 75 % moyenne, de 75 à 90 % bonne, et de 90 à 100 % excellente. Cette grille sert de lecture rapide de la fracturation.
Un RQD de 80 % correspond à quelle qualité
Un RQD de 80 % place la roche dans la classe bonne, qui couvre la plage 75 à 90 %. La roche est jugée peu fracturée et offre un appui solide. Elle reste sous la classe excellente, réservée aux valeurs de 90 à 100 %.
À quoi sert le RQD
Il aide à décider du mode d'excavation, du soutènement d'un tunnel ou d'un talus, et de l'appui des fondations sur la roche. Une valeur haute annonce une roche fiable, une valeur basse annonce des travaux de stabilisation. Il alimente aussi des classifications de massif comme le RMR et le système Q.
Sur quoi mesure-t-on le RQD
Sur les carottes remontées par un sondage carotté, c'est-à-dire des cylindres de roche extraits du forage. On les aligne dans leur caisse, on mesure chaque morceau, et on applique la règle des 10 cm. Sans sondage carotté, le RQD reste impossible à obtenir.
Quelle différence entre RQD et taux de récupération
Le taux de récupération compare la longueur de carotte remontée à la longueur forée, tous morceaux confondus, même les petits. Le RQD garde les seuls morceaux de plus de 10 cm. Une roche fracturée affiche parfois un bon taux de récupération mais un RQD bas, car les morceaux remontés sont courts.
Le RQD se lit-il seul
Non. Il décrit la fracturation le long d'un forage, pas tout le massif. Un sondage parallèle aux fractures donne un RQD trompeur, élevé alors que la roche est fissurée ailleurs. Il se croise toujours avec l'observation des carottes et d'autres mesures avant de juger un massif.
Que signifie un RQD faible
Un RQD faible, sous 50 %, indique une roche fracturée qui remonte en petits morceaux. Elle se déblaie souvent plus vite, mais tient mal et demande du soutènement. Pour une fondation, une telle roche oblige à étudier l'appui de près, car la fracturation réduit sa portance.
Le RQD est-il valable pour les sols
Non. C'est un indice de mécanique des roches, fondé sur des carottes de roche. Sur un sol meuble comme l'argile, le limon ou le sable, il n'a pas de sens. Ces terrains se décrivent par d'autres paramètres, mesurés au pressiomètre, au pénétromètre ou en laboratoire.

À retenir

  • Le RQD mesure la fracturation d'une roche, en pourcentage de carottes intactes de plus de 10 cm sur la longueur forée.
  • Il se calcule à la règle sur les carottes d'un sondage carotté, en comptant les seules cassures naturelles.
  • Cinq classes le lisent, du rocher broyé au rocher sain, avec les seuils 25, 50, 75 et 90 %.
  • Il oriente l'excavation, le soutènement et l'appui des fondations sur la roche.
  • Il ne se lit jamais seul, dépend de l'orientation du forage, et n'a pas de sens sur un sol meuble.
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Sources

Deere D.U., Technical description of rock cores for engineering purposes, Rock Mechanics and Engineering Geology, 1964. Définition et calcul du RQD.

Deere D.U., Geological considerations, dans Rock Mechanics in Engineering Practice (Stagg et Zienkiewicz, éd.), 1968. Classification en cinq classes de qualité.

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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