Les études de sols sont scindées en plusieurs parties.
En complément des essais pratiqués sur terrain, des échantillons de sols sont analysés en laboratoire afin de mettre en évidence leurs caractéristiques propres.
Cette pratique est cadrée par des normes et réglementations précises.
La référence normative principale pour la classification des sols est la norme NF P11-300.
La classification GTR des sols est faite par classement selon la nature du matériau, l’état et enfin son comportement.
Les paramètres de nature
La nature des matériaux est caractérisée par deux grandes catégorie : La granularité et l’argilosité.
La granularité
Cette analyse est constituée de 3 paramètres principaux.
Le Dmax, qui correspond à la taille des plus gros granulats présent dans le matériau.
A titre indicatif, un sol avec un Dmax inférieur à 50 mm est classé en A,B,D1 ou D2, avec un Dmax supérieur à 50mm en C ou D3.
Le pourcentage de tamisât à 0.08mm est le second paramètre. A cette étape, le sol est criblé avec un tamis de 0.08mm soit 80 microns (80 μm) afin de déterminer le pourcentage de matériau passant.
En fonction du pourcentage le sol est à nouveau classé.
Le dernier critère est le pourcentage de tamisât à 2mm. Le principe est le même que le tamis de 0.08mm.
L’argilosité
La détermination de l’argilosité s’appuie sur deux essais, soit la valeur de l’indice de plasticité (Ip) ou la valeur de bleu de méthylène (VBS).
L’indice de plasticité, appelée aussi limites d’Atterberg, est une analyse qui se compose de deux étapes.
Premièrement, la limite de liquidité (WL) qui définit le passage entre l’état plastique et l’état liquide. Cet état définit le moment où le sol n’a plus de tenu et se liquéfie sous l’influence de son propre poids.
Deuxièmement, la limite de plasticité (WP) qui définit le passage entre l’état solide et l’état plastique. C’est l’état optimal pour travailler un sol et favoriser son compactage.
La valeur de bleu de méthylène est un paramètre qui permet de déterminer la propreté du sol.
Le principe est de quantifier l’absorption de bleu de méthylène que peut effectuer les surfaces externes et internes des particules du matériau.
Classification GTR : Les paramètre d’état
Ce paramètre consiste à définir l’état hydrique du sol.
Il existe 5 états hydriques différents :
Très humide : th
Humide : h
Moyen : m
Sec : s
Très sec : ts
Trois paramètres sont utilisés pour déterminer l’état hydrique :
- Le rapport entre la teneur en eau naturelle du matériau (Wn) et sa teneur en eau à l’optimum proctor (voir proctor).
- Le placement de la teneur en eau naturelle du matériau (Wn) en fonction de ses limites d’Atterberg (WL et WP) appelé indice de consistance IC.
- L’indice portant immédiat (IPI) du matériau à sa teneur en eau naturelle effectué par un poinçonnement CBR sans surcharges ni immersion sur un échantillon compacté à l’énergie Proctor normal.
Les paramètres de comportement mécanique
Les paramètre de comportement mécanique que compte la classification des sols sont le coefficient « Los Angeles » (LA), le coefficient « Micro-Deval en présence d’eau » (MDE) et le coefficient de « friabilité des sables » (FS).
Ces paramètres servent à trancher entre certains sols similaires mais qui peuvent avoir des comportements différents lors de leur mise en œuvre ou sous l’action du trafic.
Des seuils sont déterminés pour caractériser les sols utilisables pour les couches de forme ( L.A et M.D.E ≤ à 45 et F.S ≤ à 60 ) et ceux qui risquent de se fractionner pour se transformer en un sol composé en majorité d’éléments fins et donc inexploitable.
