Sur un rapport de sol, le symbole GP signale un gravier propre mal gradué, des grains qui se ressemblent trop, ou une gamme de tailles avec un trou au milieu. Il draine librement mais se compacte moins serré que le gravier bien gradué GW. On détaille ses deux formes, pourquoi il rate les critères du GW, et le piège des coefficients qui fausse parfois le classement.
Sommaire
Ce que veut dire un gravier mal gradué
Le symbole GP vient de la classification USCS, le système d'origine américaine fixé par la norme ASTM D2487. Deux lettres, deux informations. Le G dit gravier, la nature dominante du sol. Le P dit mal gradué, de l'anglais poorly graded, et décrit la qualité de son étalement granulométrique.
Les autres codes de ce système sont rassemblés dans les autres définitions du lexique géotechnique.
Un gravier, et propre
Avant de juger l'étalement, deux conditions placent le sol dans la case des graviers propres :
- Sol grossier : plus de la moitié des grains reste au-dessus du tamis de 0,075 mm.
- Gravier : sur cette fraction grossière, plus de la moitié reste au-dessus du tamis de 4,75 mm, ce qui le distingue d'un sable.
- Propre : moins de 5 pour cent de fines (limon ou argile). Au-dessus, le gravier devient GM ou GC.
Mal gradué, une histoire d'étalement
Un gravier bien gradué contient un peu de tout, des gros grains, des moyens et des petits qui se calent les uns dans les autres. Un gravier mal gradué n'a pas cet étalement. C'est ce contraste que détaille le gravier bien gradué GW. Le GP couvre le cas inverse, et il prend deux visages.
Gravier uniforme ou gravier à lacune
Le GP recouvre deux situations différentes. Dans les deux cas le sol est mal gradué, mais pour des raisons opposées.
Le gravier uniforme
Les grains se ressemblent, la gamme de tailles est trop étroite. Un gravier roulé de rivière, trié par le courant, en est un bon exemple. Sa courbe granulométrique grimpe vite sur une plage de tailles resserrée.
Le gravier à lacune granulométrique
Là, des tailles intermédiaires manquent. On parle de granulométrie à lacune, gap graded en anglais. La courbe montre un palier, un trou au milieu. Ce cas arrive souvent quand on mélange deux stocks de matériaux uniformes, par exemple un gros gravier et un sable, sans rien entre les deux.
| Forme du GP | Ce qui la caractérise | Allure de la courbe |
|---|---|---|
| Gravier uniforme | Toutes les tailles proches, gamme étroite | Raide et resserrée sur une plage courte |
| Gravier à lacune | Des tailles intermédiaires absentes | Avec un palier marqué, un trou au milieu |
Pourquoi un gravier passe en GP et pas en GW
Un gravier propre tombe toujours dans l'une de deux cases, GW ou GP. Le tri se joue sur deux coefficients lus sur la courbe granulométrique.
Les deux conditions du gravier bien gradué
Un gravier propre est GW uniquement s'il remplit les deux conditions à la fois :
- un coefficient d'uniformité Cu égal ou supérieur à 4. Cu vaut D60 divisé par D10.
- un coefficient de courbure Cc compris entre 1 et 3. Cc vaut D30 au carré, divisé par le produit de D10 et D60.
D10, D30 et D60 sont les diamètres pour lesquels 10, 30 et 60 pour cent des grains passent au tamis. Trois points lus sur la courbe.
Ce qui fait basculer en GP
Dès qu'une seule de ces deux conditions manque, le gravier propre est classé GP. Autrement dit, Cu inférieur à 4, ou Cc en dehors de l'intervalle 1 à 3.
Bon à savoir : le GW exige Cu égal ou supérieur à 4 et un Cc entre 1 et 3, les deux ensemble. Le GP s'applique dès qu'une condition n'est pas atteinte. Un gravier propre ne reste jamais sans étiquette, il est GW ou GP.
Le piège des coefficients sur un sol à lacune
Cu et Cc se calculent sur trois points, D10, D30 et D60. Un sol à lacune dont le trou se situe au-delà du D60 garde des valeurs qui ressemblent à celles d'un bon étalement. Sur le papier, il passe pour bien gradué. Sur la courbe, le palier saute aux yeux.
Attention : trois nombres ne racontent pas toute la courbe. Un gravier à lacune granulométrique trompe parfois le calcul de Cu et Cc, surtout quand il vient du mélange de deux stocks uniformes. La règle du métier, lire la forme complète de la courbe granulométrique, pas uniquement les deux coefficients. Un palier marqué signale une lacune, quel que soit le résultat des formules.
Cette lecture de la courbe relève des essais d'identification du sol. Le détail des protocoles figure dans les essais qui identifient un sol.
Comment se comporte un gravier GP
Un GP propre n'est pas un mauvais sol. Il a des qualités nettes, et une limite précise face au GW.
Ses points forts
- Drainage libre. Ses vides sont plus ouverts, l'eau circule vite. Sa perméabilité augmente avec le diamètre effectif D10.
- Peu compressible. Il ne tasse presque pas sous charge, sa résistance vient du frottement entre grains.
- Facile à mettre en œuvre. Un matériau uniforme reste simple à terrasser et à régler.
Sa limite face au GW
- Densité plus faible après compactage. Faute de petits grains pour combler les vides entre les gros, il atteint généralement une compacité moindre que le GW, donc une stabilité plus juste sous une charge structurelle.
- Sensibilité plus forte à la liquéfaction lorsqu'il est saturé et peu serré, selon sa densité en place, un point traité dans le risque de liquéfaction des sols.
GP ou GW, comment les distinguer
Les deux symboles décrivent un gravier propre. Ce qui les sépare, c'est l'étalement des tailles et ce qu'il change sur le chantier.
| Repère | Gravier GP | Gravier GW |
|---|---|---|
| Étalement des tailles | Étroit (uniforme) ou avec un trou (lacune) | Toutes les tailles présentes |
| Coefficient Cu | Souvent inférieur à 4 | Égal ou supérieur à 4 |
| Coefficient Cc | Parfois hors de l'intervalle 1 à 3 | Entre 1 et 3 |
| Densité après compactage | Plus faible | Plus élevée |
| Usage de prédilection | Couche drainante, massif filtrant | Remblai porteur, couche de forme |
Au moins un des deux coefficients sort des limites du GW pour un GP. La case exacte se lit toujours dans le rapport d'essai, pas de tête.
Repérer un GP dans un rapport
Où l'on croise un gravier GP
Selon le poste de chantier, le GP joue deux rôles distincts, l'un autour de l'eau, l'autre autour du réemploi.
En drainage et en couche filtrante
Ses vides ouverts en font un bon matériau drainant. Tranchées drainantes, massifs filtrants derrière un mur de soutènement, lits de pose, le GP uniforme y est recherché parce que l'eau le traverse sans le colmater.
En remblai et la correspondance avec le GTR
Côté français, un gravier propre insensible à l'eau rejoint les matériaux insensibles à l'eau du GTR, la classe D. Réemployable en remblai, à condition de garder en tête sa densité moindre après compactage. La correspondance avec l'USCS reste indicative, comme l'explique la classification USCS et GTR.
À noter : la classification française des matériaux de terrassement suit la norme NF P11-300, détaillée dans le guide des terrassements du Cerema. Un gravier propre sans fines, insensible à l'eau, y relève de la classe D. Les seuils ne sont pas les mêmes que dans l'USCS, il n'existe pas de table de conversion stricte entre les deux.
Questions fréquentes
Qu'est-ce qu'un sol GP
Que signifie gravier mal gradué
Pourquoi un gravier est-il classé GP et non GW
Quelle différence entre un gravier uniforme et un gravier à lacune
Qu'est-ce qu'une granulométrie à lacune
Un gravier GP draine-t-il bien
Pourquoi un GP se compacte-t-il moins bien que le GW
Le sol GP convient-il aux fondations
Que veut dire la lettre P dans GP
Les coefficients Cu et Cc suffisent-ils à classer un gravier
Le GP est-il sensible à la liquéfaction
Comment passe-t-on d'un GP à un GW
À retenir
- GP, dans l'USCS (norme ASTM D2487), désigne un gravier propre mal gradué, moins de 5 pour cent de fines.
- Mal gradué couvre deux formes, la granulométrie uniforme (tailles trop proches) et la granulométrie à lacune (tailles intermédiaires absentes).
- Un gravier propre devient GP dès qu'il rate un critère du GW, Cu inférieur à 4, ou Cc hors de l'intervalle 1 à 3.
- Cu et Cc se lisent sur trois points et trompent parfois sur un sol à lacune. La forme complète de la courbe tranche.
- Le GP draine librement mais se compacte moins serré que le GW, d'où une densité et une stabilité moindres.
