CUBATURE DES TERRASSEMENTS

Problème posé:
Dans un projet de terrassement, le profil du projet à réaliser est en général bien défini, en plan et en altitude.
Le problème consiste à trouver une méthode de calcul des volumes de déblais ou de remblais prenant en compte avec une relative précision, le relief du terrain naturel avant travaux.

A- Méthode des plans cotés

La méthode dite  « des plans cotés » consiste à matérialiser au préalable sur le terrain un quadrillage à l’aide de piquets, dont les dimensions des mailles carrées ou rectangulaires varient de 5m à 20 m ou 25 m selon les ondulations du terrain naturel. On procède ensuite au nivellement des sommets du quadrillage et on admet que la surface du sol est plane à l’intérieur de chaque maille ainsi obtenue.

 
Chacune des mailles formées par ce quadrillage représente la vue en plan d’un prisme dont la hauteur est égale à la moyenne des différences de niveau entre le terrain naturel et le projet.

H = 
Le volume de chaque prisme est V = surface de la maille  H et par la suite, le cube total des déblais (ou de remblais) sera égal à la somme des volumes de chaque prisme.
Si l’on ne désire qu’une approximation du cube de déblais, on peut employer la méthode approchée  suivante :
  - cote du fond de fouille.

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TERRASSEMENT : 

- BOUTEURS (DOZERS Bulldozer)-

1.PRINCIPE

Les dozers sont des tracteurs sur chenilles équipés à l'avant d'une lame.
Ils sont souvent équipés d'un ripper

LA FAMILLE

Le nom donné au tracteur est celui de son équipement (lame avant)

A : Le bulldozer

La lame ne peut pas être orientée et est perpendiculaire au tracteur. Le
conducteur peut juste régler la profondeur d'enfoncement de celle ci dans le sol
ou la relever de quelques dizaines de centimètre.

B: Le tip dozer

Il s'agit d'un bull dont on peut faire varier
l’angle d’attaque de la lame.
C: L'angle dozer
Il s'agit d'un bull dont la lame peut s'orienter dans un plan horizontal.

D: Le tilt dozer

Il s'agit d'un bull dont la lame peut s'incliner dans un plan vertical
perpendiculaire au tracteur.
Certains bouteurs, cumullent ces fonctions.

3. UTILISATION

Bull en anglais signifie "taureau" .
Les bulldozers sont donc des machines conçues pour exercer un effort
horizontal important toujours dans le sens de la marche.

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LES TERRASSEMENTS ET LES FONDATIONS

Les terrassements

■ Le terrassement :

 désigne l’ensemble
des opérations de mise en forme d’un terrain liées à l’édification d’une construction
(nivellement du sol, fouille pour l’exécution
des fondations, tranchée pour la mise en
place des canalisations…).■ L’excavation: cavité, plus ou moins profonde, réalisée dans le sol lors de travaux de
terrassement.■ La tranchée: longue excavation, plus ou
moins large, destinée à la mise en place de
canalisations enterrées (conduites d’alimentation et d’évacuation, drains…) ou
à la réalisation de fondations pour un mur
de clôture. Une petite tranchée est parfois
appelée rigole.■ La fouille (fig.-2.1) : excavation réalisée
dans le sol et destinée à être remplie par le
béton des semelles de fondation. On distingue deux types de fouilles :● La fouille en pleine masse réalisée sur la
totalité de l’emprise du bâtiment, plus ou
moins profonde, selon l’importance de la
partie enterrée de la construction.● La fouille en rigole: tranchée destinée à
recevoir les semelles filantes de fondations.
L’expression « fond de fouille » désigne le
fond horizontal de l’excavation.■ Le décapage: fouille superficielle effectuée sur une profondeur de 20 à 30-cm.■ Le nivellement : action d’aplanir le terrain.■ Le déblai (fig.-2.2) : ensemble des terres
retirées du sol lors des divers travaux de
terrassement. Les terres sont soit réutilisées sur le terrain sous forme de remblais,
soit retirées du chantier.■ Le remblai (fig.-2.2) : ensemble des terres rapportées sur le terrain pour créer une
plate-forme ou combler une cavité.■ Le cubage ou la cubature : volume des
terres déplacées lors des opérations de terrassement.■ Le talus (fig.-2.3) : inclinaison donnée
à la paroi d’une fouille ou à des terres en
remblai.■ La terre végétale: couche superficielle de
terre mélangée à des végétaux en décomposition. La terre végétale est souvent stockée
provisoirement pour être réutilisée lors des
travaux d’aménagements extérieurs.■ La terre excédentaire : expression souvent employée au pluriel pour désigner les
déblais non réutilisés sur le terrain et évacués à la décharge.■ Le foisonnement: augmentation du volume des terres provoquée par leur déplacement lors des travaux de terrassement. La
terre extraite des fouilles perd sa cohésion
initiale et se fragmente en petits morceaux
indépendants qui occupent un volume
apparent supérieur au volume de la terre en
place.■ Le bon sol: couche de terrain résistant,
plus ou moins profonde, capable de supporter le poids de la construction.■ Le terrain naturel : expression utilisée
pour désigner la configuration du terrain
avant les travaux de terrassement.
 

Les fondations

■ La fondation : 

terme employé le plus
souvent au pluriel pour désigner l’ensemble
des ouvrages enterrés sur lesquels repose
une construction. Les fondations assurent
la stabilité du bâtiment. Elles transmettent
au sol le poids total de l’ouvrage en le répartissant de manière à garantir une assise
parfaite. On distingue deux principaux types
de fondations selon la profondeur à laquelle
elles se situent :● Les fondations superficielles appelées
aussi fondations ordinaires : elles sont
utilisées quand le bon sol est proche de
la surface. Ce type de fondation comprend les semelles, les longrines et lesplots.● Les fondations profondes : systèmes
de fondations par puits ou par pieuxemployés quand le bon sol est situé en
profondeur.■ La semelle : élément de fondation en
béton armé ou non. Il existe plusieurs types
de semelles :● La semelle filante ou semelle continue(fig.-2.4 à 2.6) : elle est située sous tous
les murs porteurs. Elle peut être renforcée par des armatures si les charges
qu’elle reçoit sont importantes.● La semelle à redans (fig.-2.7) : ensemble
de semelles filantes décalées en hauteur.
Ce type de semelle est utilisé sur les terrains en pente.● La semelle isolée ou semelle ponctuelle (fig.-2.8) : elle est placée sous un
poteau.
 

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Maçonner

 Liste de matériel

LE NIVEAU A BULLES:

Un modèle à deux bulles vous permettra de
contrôler le niveau horizontalement et
verticalement.

LE FIL A PLOMB:

Il est parfois pourvu d'une pièce de bois
autour de laquelle vous pourrez enrouler la
cordelette.

LA TRUELLE:

Son côté biseauté permet de prélever le
ciment sur la taloche. Il se trouve à gauche
pour les droitiers.

LA TRUELLE A JOINTS:

Avec sa lame fine (de 8 à 12 cm)et plate,
elle sert à former et à lisser les joints.

LA PELLE:

Choisissez de préférence une pelle à lame
d'acier trempé.

LE METRE:

Il existe des mètres pliants et des
mètres-rubans. Ces derniers peuvent être
munis d'un bouton de bloquage.

LE MARTEAU DE MACON:

Sa panne vous permettra de couper les
briques, à l'aide aussi d'un couteau de
briqueteur.

LA MASSE:

Un marteau très robuste pour démolir ou
pour tailler dans la brique, ainsi que pour les
travaux "lourds".

LA BETONNIERE:

On peut la louer dans le commerce. Elle
fonctionne à l'aide d'un moteur électrique
alimenté en 220V.

LA BROUETTE:

Tenez compte de son poids une fois chargée,
et des voies d'accès au lieu de vos travaux.
Les matériaux

LE CHOIX:

Les matériaux de construction se présentent sous des formes très diverses, comme (entre
autres) les pavés de béton ou les blocs de béton cellulaire, mais les briques restent le plus
fréquemment employées. Elles-mêmes existent aussi sous différents formats et qualités.

LES FORMES:

Une brique pleine est, comme son nom l'indique, entièrement "fermée". Une brique creuse est
percée de trous parallèles à sa longueur, qui représentent plus de 40% de son volume total. Ceux
d'une brique perforée n'occupent que 15 à 40% du volume total.

LA DURETE DES BRIQUES:

Selon leur dureté, les briques ne peuvent toutes être destinées aux mêmes usages. Choisissez-les en tenant compte
de la fonction du mur: portant ou non, conduit intérieur ou extérieur de cheminée, fondations...(dans ce cas, les
pavés autobloquants, résistants et étanches, sont tout indiqués.)

UN PEU DE VOCABULAIRE:

Selon sa surface visible une fois maconnée, la brique est dite en galandage (face visible), en boutisse (bout visible)
ou en panneresse (chant visible). Les briques peuvent être coupées selon différents formats nommés demi-brique,
quart de brique, trois-quarts de briques, chantignole, et mulot.

FORMATS:

Dans le système dit "modulaire", les formats des briques sont basés sur des modules de 10cm, ce qui signifie que
chacune de leurs dimensions, augmentée de l'épaisseur d'un joint, égale 10cm ou un multiple de 10cm (par ex.,
format 19x9x9cm). Il est ainsi facile de calculer le nombre de briques nécessaire. On trouve également d'autres
formats dans le commerce, dont les dimensions ne correspondent pas au système modulaire. C'est le cas par
exemple des formats "Boerkens", de 18x8.5x6.5cm, et "Rijnvorm", de 18x8.5x5cm, qui sont des modèles
fréquemment employés.

 

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Terrassement

Construire un ouvrage en terre

 1. Le terrassement, une activité..............................................................
2. Le terrassement, une technique ..........................................................
2.1 Les paramètres intervenant dans le terrassement d’un ouvrage.......
2.2 Les nouveaux enjeux.........................................................................
3. Le terrassement, un métier .................................................................
4. Découpage de la rubrique Terrassement ...........................................

 le vocable terrassement est appréhendé encore parfois, d’une façon
réductrice ; il est alors perçu uniquement comme une tâche réalisée avec
des engins, incluse dans le processus de construction d’ouvrages de génie civil
ou de bâtiments.
Il n’est donc pas inutile de clarifier ce que représente ce terme qui est un peu
flou dans les esprits.
Le terrassement ne se limite pas à une simple phase d’exécution ; sa finalité,
c’est la construction d’ouvrages en terre, réalisés suivant des prescriptions de
qualité rigoureuses pour assurer les fonctions requises.
Il recouvre les concepts suivants :
— une activité importante de la construction, majeure en matière d’infrastructures
de transport. Dans ce domaine, le terrassement met en jeu les éléments les
plus déterminants de l’optimisation économique du projet, au stade de la
conception et des études comme au stade de la réalisation ;
— une technique de réalisation d’opérations composites et interdépendantes
qui est fondée sur une expérience approfondie acquise sur le terrain. Ces opérations
nécessitent la mise en oeuvre de méthodes spécifiques et des moyens
adaptés, réclamant une approche scientifique et une technologie avancée ;
— un authentique métier requérant une haute technicité et une grande
aptitude à gérer de nombreux aléas.
Le présent article introductif a pour objet de décrire dans les grandes lignes
ces concepts du terrassement, auxquels se référeront les articles de cette
rubrique.

1. Le terrassement,une activité

Les opérations de terrassement interviennent dans la construction
de la plupart des ouvrages de génie civil ou de bâtiment. La
gamme de la taille des chantiers est très étendue, depuis des chantiers
élémentaires de fouilles de bâtiments jusqu’aux grands chantiers
d’infrastructures et d’aménagement du territoire. Les exposés
de la rubrique sont consacrés essentiellement ces derniers.
L’activité du terrassement considérée concerne les types d’ouvrages
suivants :
■ les ouvrages en terre qui sont incorporés dans le processus de
construction d’ouvrages de génie civil ou de grands bâtiments, plus
particulièrement :
— les fouilles de grands bâtiments et de bâtiments industriels,
— les fouilles et les assises d’ouvrages de génie civil : barrages,
centrales thermiques et nucléaires, stations d’épuration,
— les remblais techniques contigus aux ouvrages de génie civil et
aux ouvrages d’art,
— les plate-formes logistiques et industrielles ;
■ les ouvrages en terre qui constituent l’activité prépondérante des
ouvrages construits (figures 1 à 7) :
● les ouvrages en terre de grandes dimensions :
❒ Aménagements hydrauliques et hydro-électriques
— Barrages en terre et en enrochements de grande hauteur
— Canaux à grand gabarit
— Dérivations de fleuves ou de grandes rivières
— Digues en sites fluviaux.
❒ Aménagements portuaires
— Digues de protection et d’enclôture
— Terre-pleins des aménagements
❒ Aménagements aéroportuaires
— Pistes d’aérodromes
— Plate-formes logistiques
❒ Infrastructures de transport
— Autoroutes
— Routes à fort trafic
— Lignes ferroviaires à grande vitesse ;
● les ouvrages de dimensions moyennes :
— Barrages BCR (Béton compacté au rouleau)
— Retenues collinaires
— Bassins d’orage, bassins de retenue
— Infrastructures et déviations routières
— Endiguements et dérivations de petites rivières
— Aménagements divers ;
● les ouvrages liés à l’environnement :
— Aménagements paysagers
— Remises en état environnementales de carrières
— Centres d’enfouissement technique.

 2. Le terrassement,

une technique
L’opération de terrassement consiste à manipuler, avec des
moyens appropriés, des matériaux selon une cinématique

— le transport des matériaux à pied d’oeuvre
classique :
— l’excavation ou l’extraction des matériaux d’une fouille, d’un
déblai, d’un emprunt ou carrière ;

 — la mise en oeuvre des matériaux, soit mis en dépôt, soit mis en
remblai,
le mouvement des terres économique étant recherché.
La simplicité de ces opérations n’est qu’apparente.
En effet, les déblais, les remblais, certains dépôts aménagés
constituent autant d’ouvrages en terre unitaires formant l’ensemble
de l’ouvrage. Leur réalisation nécessite le respect de prescriptions
exigeantes notamment en matière de précision de dimensionnement,
de stabilité, de portance et de pérennité.
De surcroît, de nombreux paramètres complexifient les conditions
d’exécution de ces opérations ; leur prise en compte, et ce dès
le stade des études, réclament une technicité élevée.

 2.1 Les paramètres intervenant

dans le terrassement d’un ouvrage
■ La diversité des ouvrages
Le terrassement participe à toutes natures d’ouvrages et constitue
pour nombre d’entre elles l’activité prépondérante.
La fonction de l’ouvrage nécessitera, suivant le cas, des usages et
des caractéristiques bien différentes des matériaux destinés à réaliser
l’ouvrage en terre, selon qu’il s’agisse par exemple d’un endiguement
(étanchéité de noyaux, caractère drainant de carapaces...)
ou d’une route (portance pérenne des assises de chaussées).
L’adaptation au site de l’ouvrage exigera la résolution de différents
sujets : stabilité, qualité de l’assise, maîtrise des écoulements
superficiels (par exemple zones inondables).
La diversité des ouvrages se traduit aussi par des configurations
très différentes du mouvement des terres :
— grande masse, grande hauteur (barrages...) ;
— linéarité (infrastructures de transport...).
■ Les matériaux rencontrés
La gamme des matériaux rencontrés sur le site du projet est très
étendue et se caractérise par une forte variabilité dans leur nature et
dans leur comportement qui est notamment fonction de leur teneur
en eau.
La sensibilité à l’eau de la plupart des matériaux est l’une des contraintes
fondamentales que le terrassier doit gérer.
La gamme des matériaux comporte essentiellement les familles
suivantes : les sols fins, les sols graveleux, les sols renfermant des
matières organiques, les matériaux rocheux dont certains peuvent
être évolutifs. Le projet peut également comporter l’utilisation de
sous-produits industriels.

La présence de sols compressibles doit faire l’objet d’études
particulières et de techniques appropriées de réalisation de remblais
(par phases notamment) qui feront l’objet d’articles spécifiques
dans cette rubrique Terrassement.
La nécessité d’une classification rigoureuse des matériaux s’est
imposée. C’est l’un des objets du Guide technique Réalisations des
remblais et des couches de forme (GTR) sur lequel nous
reviendrons.

 ■ Les conditions climatiques
Les conditions climatiques ont une influence importante sur l’état
des sols, particulièrement des sols fins. La pluviosité agit rapidement
sur la traficabilité des matériaux (phénomènes de résistance au roulement,
de diminution d’adhérence, glissements). Au-delà de certains
seuils de pluviométrie, les matériaux ne sont plus traficables dans des
conditions économiques acceptables voire en sécurité. Il devient
impossible d’opérer le terrassement et la mise en oeuvre des matériaux
dans les normes requises, nécessitant alors l’arrêt du chantier.
Les événements météorologiques sont par nature aléatoires. Il
convient pourtant de gérer au mieux ces aléas :
— au stade du projet et de la programmation des travaux, en établissant
une prévision réaliste du potentiel de jours de travail ;
— au stade de la réalisation, en étant réactif pour pouvoir modifier
ou adapter la programmation et les moyens mobilisés le cas échéant.
■ La présence de l’eau
Les matériaux sont sensibles aux pluies mais leur teneur en eau in
situ peut également influer sur les conditions d’exécution du terrassement.
L’hydrogéologie fait partie de notre listing de paramètres.
La technique du terrassement peut impliquer parfois le rabattement
de nappes par des techniques diverses (le plus couramment
des tranchées drainantes).
Le terrassement dans l’eau fait également partie des possibilités
de certains projets. Citons notamment :
— le terrassement en site fluvial dans le cadre de dérivations de
fleuves ou de rivières ou de la réalisation ou du recalibrage de canaux
avec une utilisation possible des matériaux en endiguement ;
— l’extraction des matériaux dans des gravières qui nécessite
une gestion de stocks permettant l’essorage des matériaux ;
— le curage de matériaux fins ou organiques qui seront à mettre
en dépôt dans des conditions difficiles spécifiques nécessitant souvent
la confection de casiers pour déposer les matériaux.
Les terrassements sont réalisés au moyen de draglines ayant des
portées variables ou de pelles hydrauliques. Ils se situent à la lisière
de l’activité des dragages.
■ Les contraintes environnementales
Les contraintes environnementales sont fréquentes au stade de la
réalisation. Citons notamment :
— les contraintes de nuisance au bruit, imposant la limitation du
temps de travail ;
— la proximité de tirs à l’explosif vis-à-vis de riverains.
À noter en conclusion de cette analyse que ces éléments à prendre
en compte ont généralement des influences différentes sur chaque
opération élémentaire du cycle : excavation, transport, mise en
oeuvre. Ces influences peuvent parfois même se contrarier, ce qui ne
facilite pas la tâche.
2.2 Les nouveaux enjeux
Les nouveaux enjeux répondent à un objectif économique majeur
de l’activité du terrassement : optimiser l’utilisation des ressources
en matériaux du site.
■ La qualité des ouvrages en remblais
Une tendance forte de l’évolution des projets consiste dans la
réutilisation maximale des matériaux extraits sur le site pour satisfaire
des besoins en remblais aux caractéristiques mécaniques de
plus en plus élevées.
Cette évolution est favorisée par l’application de méthodes permettant
– sur la base d’études géotechniques – d’évaluer les aptitudes
des matériaux extraits et d’améliorer leurs performances en vue
de leur mise en oeuvre : tri et sélection, remaniement, élaboration,
traitement.

Le domaine des infrastructures en est le meilleur exemple. L’utilisation
des matériaux en remblais comporte :
— les corps de remblais ;
— les remblais de dispositions constructives : assises drainantes,
massifs drainants, masques, substitutions de purges... ;
— les couronnements de remblais terminés par des parties supérieures
des terrassements (PST) ;
— les couches de forme qui participent à la structure des chaussées.
À noter que les remblais de grande hauteur sont des ouvrages
exceptionnels requérant une méthodologie particulière.
■ Les traitements aux liants hydrauliques
Afin de transformer le matériau du site pour lui donner des aptitudes
qu’il n’a pas à l’état naturel (notamment des caractéristiques
mécaniques plus élevées) se sont développées à l’échelle industrielle
des techniques de traitements aux liants hydrauliques (chaux, ciments,
liants routiers). Dans le domaine des infrastructures, ces techniques
modernes permettent non seulement d’abaisser les teneurs en eau
trop élevées mais surtout de produire à grande cadence des matériaux
aptes à constituer des couches « nobles » supports de chaussées : des
PST, des couches de forme, voire des couches de fondation.
L’étude préalable de traitement permettra d’utiliser une majorité
des matériaux du site y compris des sols fins argileux, ce qui n’était
pas imaginable il y a encore quelques années.
Ces techniques ont un impact économique important ; elles permettent
de réduire l’épaisseur des couches de chaussées et par voie
de conséquence les apports – onéreux et souvent préjudiciables à
l’environnement – en matériaux de provenance extérieure au site
dont elles sont constituées.

3. Le terrassement, un métier

Le terrassement fait partie des métiers principaux de la construction
avec ceux du génie civil et du bâtiment.
Le métier du terrassement regroupe les savoir-faire et les compétences
que requièrent le projet et la réalisation des ouvrages en
terre dans des conditions optimisées.
La construction d’un ouvrage en terre est une opération composite
qui réclame, nous l’avons vu, la gestion de nombreux paramètres et
contraintes et nécessite l’application de méthodes et de techniques
adaptées au projet et à toutes natures de matériaux rencontrés.
Le métier est caractérisé par :
— la gestion d’aléas et la maîtrise des risques : matériaux, climatiques,
hydrogéologiques ;
— l’utilisation de matériels adaptés à la configuration du site et la
faculté de réagir rapidement à des conditions nouvelles créées par
les aléas rencontrés ;
— la recherche de nouvelles technologies : techniques, matériels ;
— l’inscription des ouvrages dans les sites et l’environnement ;
— l’optimisation de l’emploi, la valorisation des ressources en
matériaux du site qui est un enjeu majeur pour l’économie du projet
et le développement durable.
C’est une expérience de plusieurs années qui permet d’exercer ce
métier avec un professionnalisme de bon niveau. Par essence, l’activité
requiert également des capacités à piloter, à coordonner et à
programmer de grands projets, plus particulièrement ceux qui
concernent des infrastructures linéaires de transport.

L’évolution des matériels

L’outil fondamental des terrassiers c’est, bien entendu, les
matériels constitués en échelons regroupant les engins de production,
de transport, de mise en oeuvre et les engins
d’accompagnement ; l’organisation et la performance des échelons
de matériels ont une incidence prépondérante sur le coût
global de réalisation.
Un coup de projecteur sur leur évolution avant d’y revenir
plus en détail dans la sous-rubrique Réalisation.
Progrès notables enregistrés sur les matériels
D’une façon générale, des progrès constants sont réalisés sur
les gammes d’engins de terrassement. Ils portent notamment
sur l’introduction de l’électronique et la qualité des composants
mécaniques. L’introduction de l’électronique sur la plupart des
engins apporte des améliorations d’aide à la conduite, de
maniabilité, d’adaptation de la puissance au travail requis (par
exemple sur les pelles hydrauliques). Ces améliorations se traduisent
par des gains de rendements, de confort et de conduite
en sécurité du conducteur, ce qui est un progrès essentiel. Elles
diminuent également sensiblement les coûts de maintenance
(entretiens plus espacés, pannes moins fréquentes). Les progrès
des matériels se mesurent aussi par l’adaptation des
familles d’engins aux conditions d’exécution des chantiers. Le
tombereau articulé en est une illustration pour les chantiers présentant
des difficultés notables de circulation sur les pistes ou
de fortes rampes.
L’ensemble des progrès réalisés sur les nouveaux matériels
concourt à l’obtention d’une assurance dans la qualité des
ouvrages construits.
Avancées technologiques innovantes
Le terrassement se dote dans les dernières années des technologies
modernes (figures 8 et 9). L’outil informatique est bien
sûr de plus en plus présent notamment dans les phases d’études,
les opérations de topographie, l’équipement de nombre
d’engins. L’utilisation du GPS (Global Positioning System) est un
brillant exemple de l’adaptation du métier du terrassement aux
avancées technologiques. L’association d’un matériel électronique
embarqué à bord des engins et d’une liaison avec des satellites
permet d’innover sur plusieurs axes, notamment :
● le guidage des engins, une technologie appliquée actuellement
à :
— des engins de réglage : les niveleuses, les rotogrades permettant
d’améliorer les performances de rendement et de précision
(précision remarquable du centimètre),
— des engins de régalage, comme les bouteurs,
— des réglages de talus avec pelles hydrauliques : aide à la
conduite permettant de visionner sur un écran dans la cabine la
position relative du godet asservi par rapport au profil du projet,
et de guider ainsi l’engin de façon précise ;
● le positionnement des engins : en effet, de nouvelles applications
sont à l’étude sur d’autres types d’engins et notamment
dans le but de positionner en temps réel les engins de transport
effectuant leur cycle.

4. Découpage de la rubrique

Terrassement
La mise en équation de la multiplicité de paramètres que nous
avons décrits dans l’article introductif n’est pas tâche si aisée.
Nous avons choisi de traiter la problématique plus particulièrement
sur les infrastructures de transports routiers (ou ferroviaires
par similitude) car ils mettent en jeu la plupart des méthodes de terrassement
en matière de projet et de réalisation, en raison notamment
de la linéarité de ces ouvrages. Cette activité bénéficie de ce
fait de la recherche la plus approfondie dans le domaine des terrassements
à travers des guides techniques comme celui des Réalisations
des remblais et des couches de formes déjà citées et le
Guide technique Traitements des sols à la chaux et/ou aux liants
hydrauliques, tous deux édités en 2000 par le Laboratoire Central
des Ponts et Chaussées (LCPC) et le Service d’Études Techniques des
Routes et Autoroutes (SETRA).
La rubrique est découpée en trois sous-rubriques :
— une sous-rubrique Matériaux, qui porte sur la connaissance
des matériaux (propriétés naturelles, classification et traitements
des sols), fondamentale pour l’établissement du projet et la
réalisation du chantier dans des conditions optimales ;
— une sous-rubrique Conception du projet qui prend en compte
les paramètres listés précédemment, ce qui implique notamment :
• l’identification des matériaux (dossier géotechnique, études
de prospection de sols) et les analyses ou essais visant à déterminer
leurs aptitudes au réemploi en remblai et leur sélection
suivant les qualités requises, plus particulièrement à destination
de couches de structures ayant des caractéristiques mécaniques
plus élevées,
• le cas échéant, des études de traitement aux liants hydrauliques,
• les études hydrogéologiques,
• l’établissement d’un projet confronté à de nombreuses
contraintes, administratives comme la Loi sur l’eau ou liées à
l’acquisition des emprises, à l’environnement ou encore à
l’écologie.

• l’ordonnancement, la planification des tâches – dont découlera
le choix économique des moyens – prenant en compte la topographie
du site, la climatologie, les contraintes spécifiques du projet
comme les rétablissements des voies de communication, l’objectif
étant de bâtir un projet d’ensemble optimisé sur la base du
mouvement des terres économique.
Cette partie développera ces éléments en se plaçant successivement
dans le rôle et les missions de la Maîtrise d’Ouvrage, de la
Maîtrise d’oeuvre et de l’Entreprise.
— une sous-rubrique Réalisation, pour laquelle les objectifs, en
plus d’assurer la réalisation de l’ouvrage suivant le projet économique,
sont multiples :
• optimiser les méthodes et les techniques à tous les stades des
opérations de terrassement,
• utiliser les échelons d’engins les mieux adaptés,
• réagir et s’organiser économiquement si ce projet doit être
modifié à la suite de la découverte des terrains rencontrés à
l’exécution.

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Les Terrassements

1. INTRODUCTION.

 Les terrassements constituent les travaux de préparation de l’infrastructure des ouvrages de génie civil. Ils permettent d’établir la plateforme des niveaux inférieurs d’une construction ainsi que les accès à ces niveaux .D’une manière générale dans une opération de construction constituent un lot très important et peuvent dans quelques cas engager des moyens très importants même si la construction projetée reste modeste .

2. Definitions –Terminologie.

2.1. Définition d’un terrassement. D’une façon générale, tout mouvement de terres (remblai ou déblai) constitue un terrassement. Creuser une fouille, une rigole ou plus généralement modifier le relief du sol représente en soi des terrassements.

2.2. Opérations diverses.

➢ Un terrassement par déblai consiste à enlever des terres initialement en place ;

➢ Un terrassement par remblai consiste à mettre en place, en général par apport

ou dépôt , des terres préalablement prélevées .

Remarque : L’art du terrassement consiste à chaque fois que c’est possible à assurer un équilibre entre déblais et remblais.

 ➢ les terrassements généraux sont souvent des travaux intéressant des cubes de

terres très importants , et ne nécessitent pas d’une manière générale des procédés spéciaux (préparation des zones d’implantation d’usines , de zones industrielles , de zones d’habitations, etc. ) ;

➢ les travaux de terrassement sont généralement précédés par des opérations d’implantation et de piquetage destinés à matérialiser les mouvements de terres en fonction des nivellements définitifs à obtenir.

2.3. Ouvrages annexes. Les opérations de terrassement visent également à l’exécution :

➢ de la préparation des fondations superficielles ou profondes.

➢ d’ouvrages annexes aux bâtiments tels que tous les ouvrages de voierie (routes

d’accès aires de stationnement et aires diverses ...)

➢ d’ouvrages d’infrastructure des réseaux enterrés (canalisations diverses,galeries, regards etc.)

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EXAMAN DE FIN MODULE LES TRAVAUX DE TERASSEMENT

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IMPLANTATION

I) IMPLANTATION

Le plan d'implantation est un document essentiel. En effet, il faut reporter sur le plan de
géomètre la position des bâtiments d'après les plans d'architecte en vérifiant tous les
points donnés et en rattachant le bâtiment à des repères fixes afin que le chef du chantier
puisse effectuer le tracé.

D'autre part il y a lieu de vérifier sur plans et sur place les limites de propriété ; la nature
des mitoyens et des clôtures. En zone urbaine, cela peut entraîner des sujétions
d'exécution. De même il faut s'assurer de la présence des anciens réseaux d'égouts, eau,
électricité subsistant dans le terrain et prendre toutes les précautions nécessaires.

I-1) PROCEDURE D'IMPLANTATION

L'implantation d'un bâtiment se fait à l'aide du plan de masse.
Si le terrain est borné, sans aucun bâtiment existant, l'implantation se fait par rapport aux
bornes suivant l'exemple ci-dessous.
Soit le plan de masse ci-contre matérialisé sur le terrain avec les quatre bornes A. B. C. D.
· Tirer une corde entre A et B.
· A partir de A, sur AB porter 15 m, soit le point E.
· Sur ce même alignement porter le point F à 20 m.
· De ces deux points ainsi obtenus élever les perpendiculaires avec la grande
équerre de chantier ou mieux avec la méthode enseignée ci-après ;
· Porter 7,00 m et 8,00 m.
Vous obtenez ainsi les points a, b, c, d qui matérialisent les angles du bâtiment.
Si des bâtiments existent sur ce terrain, l'implantation peut se faire à partir de ces derniers.
Soit le bâtiment existant A, B, C, D, E pour implanter le nouveau bâtiment E, F, G, H dont
la façade FG sera sur l'alignement BC et la façade EF perpendiculaire à FG, on procède
comme suit :
· Avec un cordon on prolongera la ligne BC jusqu'au point I.
· Sur cet alignement on portera à partir de C 30,00 m puis 8,00 m, soit les points F
et G.
· Du point F on tirera un cordon perpendiculaire à FG, soit FJ sur lequel on portera
35,00 m à partir de F, on obtient ainsi le point E.
· De E on tire un nouveau cordon perpendiculaire à FE, sur lequel, on portera
8.008 m à partie de E.

I-2) REGLE 3 - 4 - 5

Comment porter d'un point A sur l'alignement AB, une demi-droite AC perpendiculaire à
AB ?

II suffit de porter à partir de A sur AB, 3,00 m soit D.
De A vers c porter AE = 4,00 m.
Si AB est perpendiculaire à AC, vous trouvez entre E et D 5,00 m sinon, tourner le cordon
AC autour de A jusqu'à ce que la distance DE soit égale à 5,00 m.

1-3) MATERIALISATION DES COTES

La matérialisation des côtes lues sur un plan d'implantation se fait d'abord sur le terrain
par des piquets cimentés à l'aide de cordons se croisant à la verticale de ces piquets. On
matérialise ensuite le tracé sur des chaises qui entourent le bâtiment à une certaine
distance de celui-ci.

Les chaises sont généralement constituées par une file de madriers ou de perches
disposés horizontalement à environ 50 cm du sol parallèlement aux alignements des
piquets et à environ 2,00 m à l'extérieur de ceux-ci.

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LES ENGINS DE CHANTIER : 

a) Les engins de transports :

• Brouette :

Elles constituent le moyen de transport le plus simple à l'intérieur du chantier,
capacité moyenne : 50 litres pente maximale en montée 8 à 10%, vitesse moyenne de
roulage 3,8 km/h.

• Camion :

Le problème essentiel qui se pose pour les camions  est celui de la circulation dans le
chantier. Il faut éviter que les camions trop chargés circulent sur des sols pateux, comme il
faut, aussi que les voies de circulation dans le chantier soient compatibles avec les
dimensions des camions.

• Dumpers :

Les transports de terres ou de béton sur chantier s’effectuent très souvent par dumpers,
sortes de brouettes de grandes capacités (1 à 5m). Cet engin, monté sur pneumatiques
est conduit par un seul homme. Des fois, le poste de conduite des dumpers est réversible
(peut être retourné) (photo n°2). 

 Les tombereaux

Les tombereaux (appelés souvent camions par les médias) sont utilisés pour assurer
les mouvements de terre sur grandes distances. Ils  se divisent en deux familles : les
tombereaux à châssis rigide et les tombereaux articulés (rotule entre le poste de conduite
et le charge-ment). 
La principale caractéristique des tombereaux est leurs très bonnes aptitudes en tout
terrain. Leurs charges utiles peut aller jusqu'à 50 tonnes mais la catégorie la plus
répandue est celle des 18/20 t. (Photo N°3).

 b) Les engins de terrassement :

Les noms qu'on accorde à ces engins sont, pour la plus part, liés à l'une de leurs
fonctions (exemple : chargeuse) ou à l'une de leurs caractéristiques mécaniques
(exemple'. pneumatique).

 Ces engins ont pour fonction de charger les terres ou débris sur les tombereaux.
On peut classer les chargeuses sur chenilles et les chargeuses sur pneumatique

 Les puissances disponibles sont très variables de quelques dizaines de CV à
plusieurs centaines (1 cheval vapeur = 736 Watts). La capacité des godets ou le poids de
la charge utile levée est fonction de la puissance  développée. Ces capacités peuvent
atteindre 10 m3
 et les charges levées 40 tonnes. La hauteur de lagage peut aller jusqu'à
5,70m. 

• Les pelles :

Les pelles sont les engins de terrassement les plus employés pour les chantiers de
bâtiment. On distingue deux familles de pelles : les pelles hydrauliques (les organes de 
travail sont commandés par des verins hydrauliques) et les pelles mécaniques
(commandés par un système de câbles mécaniques) les deux types peuvent être montés
sur chenilles ou sur pneumatiques.

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