caracterisation geo mecanique de la laterite de saaba

CARACTERISATION GEO MECANIQUE DE LA LATERITE

DE SAABA

MEMOIRE POUR L’OBTENTION DU DIPLOME D’INGENIEUR 2iE AVEC GRADE DE

MASTER EN GENIE CIVIL ET HYDRAULIQUE

OPTION : ROUTES ET OUVRAGES D’ART (ROA)

------------------------------------------------------------------

Présenté et soutenu publiquement le 02 juillet 2019 par

Djimet SEID MAHAMAT

Matricule: 2013 0817

Directeur de mémoire : Pr Adamah MESSAN (Maître de Conférence CAMES)

Encadreur : Dr Abdou LAWANE (Assistant Maître de Conférence CAMES)

Maître de stage : Mme Marie Thérèse MBENGUE / GOMIS (Enseignante)

Structure d’accueil du stage : Laboratoire Eco-Matériaux et Habitat Durable (LEMHaD) 2IE

Jury d’évaluation du stage :

Président : Pr. Igor OUEDRAOGO

Membres et correcteurs : Dr. Decroly DJOUBISSIE

M. Arnaud OUEDRAOGO

Promotion [2018-2019]

CARACTERISATION GEO MECANIQUE DE LA LATERITE DE SAABA

SEID MAHAMAT Promotion 2018-2019 Juillet 2019 i

Djimet

MEMORIAL

À la mémoire de mes parents.


SEID MAHAMAT Promotion 2018-2019 Juillet 2019 ii

Djimet

CITATION

<<Ce qui coûte le plus cher dans une construction ce sont les

erreurs>>.

Ken Follett

<<La seule façon de faire du bon boulot, c’est d’aimer ce que vous

faites>>

Steve Jobs

http://citation-celebre.leparisien.fr/citations/24119


SEID MAHAMAT Promotion 2018-2019 Juillet 2019 iii

Djimet

DEDICACES Ce modeste travail est dédié,

À Allah le très haut, le tout miséricordieux, le très miséricordieux, le Maitre absolue de

l’Univers.

À toute la famille DJIME


SEID MAHAMAT Promotion 2018-2019 Juillet 2019 iv

Djimet

REMERCIEMENTS

Mes sincères remerciements à :

La Fondation 2iE, pour tout ce qu’elle m’a appris ;

Pr Adamah MASSAN, mon Directeur de Mémoire, qui a rendu possible ce stage ;

Dr Abdou LAWANE GANA (chef de département, GCH) ;

Mme Marie Thérèse MBENGUE / GOMIS. Mon maitre de stage, pour sa disponibilité,

son encadrement, sa rigueur, ses interventions, suggestions, commentaires et la mise à

notre disposition de documents de base ;

Mr Christian RAMADJI (Doctorant en Génie Civil-2iE), pour ces conseils ;

Mr Arnold OUEDRAOGO (Doctorant en Génie Civil-2iE), pour ces conseils ;

Mr Salif KABORE, pour son partage d’expérience sur les essais de géotechniques

Mes amis, frères stagiaires au LEMHaD (Daniel ADUFU, Ismael SABI, Mazabolo

ABISSI, Nasser BOZARI, OUATTARA Adal, Protais Romaric ASSONGOUG,

SALASSI Simon Pierre Joy, Serge KONON, Stéphane SANGAM), pour l’ambiance et

de l’aide dans le travail ;

Mes frères et sœurs de la communauté tchadienne (AEIT-2iE), spécialement ADAM

Abdelkerim, ABDOULAYE Abderahim, Ahmat TCHOROMA, KEBDER DIKOB

Moise, KONON Serge, MALIK Al-hafiz, MAHAMAT Ali Abdelhamid, MAHAMAT

Issa Abakar, NAKIRI Christelle pour leur soutien moral et l’ambiance fraternelle ;

Au bureau A-S-T-T, pour tous ses projets effectués ensemble, dans le respect et

l’ambiance.


SEID MAHAMAT Promotion 2018-2019 Juillet 2019 v

Djimet

RESUME

Dans la plupart des pays tropicaux, Les sols latéritiques sont très largement employés comme

remblais et matériaux de construction routière. Certaines caractéristiques techniques sont déjà

bien connues et ont fait l’objet d’études antérieures. Le travail actuel porte sur l’examen plus

détaillé du comportement physique et mécanique de la carrière de SAABA.

Pour cette présente étude, en fonction de la profondeur et de profils latéritiques, le travail est

articulé sur deux (2) strates de sol d’usage routier. La caractérisation de ces différentes couches

latéritiques a été menée en deux étapes à savoir : la première concerne les paramètres de nature

et la seconde concerne les paramètres mécaniques.

Les études que nous avons menées sur la première partie nous ont permis de classifier nos

différentes couches. D’après la classification AASHTO et HRB, nous avons des matériaux à

gravier et de sable limoneux ou argileux tandis que, selon la classification GTR nous avons de

sols sableux et graveleux avec des fines.

Pour ce qui est des paramètres mécaniques, les couches latéritiques ont des faibles portances

CBR (California Bearing Ratio) et ces valeurs varient entre 11 et 20 à 95% de l’optimum. Nous

avons obtenu des contraintes très faibles et des modules qui varient entre 45 et 64 MPa. Les

résultats nous ont montré que la première couche est plus rigide que la deuxième et qu’elle ne

présente aucun palier. Les études nous ont montré que les modules obtenus sont inférieures aux

modules calculés par la formule empirique (5*CBR). Nous pouvons dire que ces différentes

couches ne peuvent être utilisées en couche de base, ni de fondation.

Mots clés :

1. Caractéristiques

2. Construction routière

3. Strates

4. CBR

5. Sols latéritiques


SEID MAHAMAT Promotion 2018-2019 Juillet 2019 vi

Djimet

ABSTRACT

In most tropical countries, lateritic soils are widely used as backfill and road construction

materials. Some technical characteristics are already well known and have been the subject of

previous studies. The current work focuses on a more detailed examination of the physical and

mechanical behaviour of SAABA's quarry.

For this study, depending on depth and lateral profiles, the work is divided into two (2) layers

of road use. The characterization of these different lateritic layers was carried out in two steps:

the first one concerns the nature parameters and the second one concerns the mechanical

parameters.

The studies we conducted on the first part allowed us to classify our different layers. According

to the AASHTO and HRB classification we have gravel and silty or clayey sand materials while

according to the GTR classification we have sandy and gravelly soils with fines.

As far as mechanical parameters are concerned, the lateritic layers have low CBR bearing

capacities and these values range from 11 to 20 to 95% of the optimum. We obtained very low

constraints and modules that vary between 45 and 64 MPa. The results showed us that the first

layer is more rigid than the second and has no bearing. The studies showed us that the modules

obtained are low compared to the modules calculated by the empirical formula (5*CBR). We

can say that these different layers cannot be used as a base or foundation layer.

Keywords:

1. Features and characteristics

2. Road construction

3. Layers

4. CBR

5. Lateritic soils


SEID MAHAMAT Promotion 2018-2019 Juillet 2019 vii

Djimet

LISTES DES SYMBOLES ET ABREVIATIONS

2iE : Institut International d’Ingénierie de l’Eau et de l’Environnement

µm : micromètre

𝜎𝑝: Contrainte de reconsolidation

AFNOR : Association Française de Normalisation

AASHTO: American Association of State Highway and Transportation Official

C1: Couche 1

C2: Couche 2

Cm: Couche mélange

CBR : Califinia Bearing Ratio

Cc : coefficient de consolidation

Cg : coefficient de gonflement

Cs : coefficient de décompression

e0 : Indice de vides initials

Eeod : Module œdométrique

GTR : Guide de Terrassement Routier

HRB : Highway Research Board

kN : Kilos Newton

LCPC : Laboratoire Central des Ponts et Chaussées

LEMHaD : Laboratoire Eco-Matériaux de l’Habitat Durable

mm : milimètre

MPa : Mégas Pascal

NF : Norme Française


SEID MAHAMAT Promotion 2018-2019 Juillet 2019 ii

Djimet

OPM : Optimum Proctor Modifié

VBS : Valeur du bleue de sable


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Djimet

TABLE DES MATIERES :

MEMORIAL ........................................................................................................................... i

CITATION ............................................................................................................................. ii

DEDICACES ......................................................................................................................... iii

REMERCIEMENTS ............................................................................................................. iv

RESUME ................................................................................................................................ v

ABSTRACT .......................................................................................................................... vi

LISTES DES SYMBOLES ET ABREVIATIONS .............................................................. vii

INTRODUCTION GENERALE ................................................................................................ 9

A. RECHERCHES BIBLIOGRAPHIQUES ..................................................................... 11

INTRODUCTION ................................................................................................................ 11

I. PROCESSUS DE LATERISATION (FACTEURS DE FORMATION DES

LATERITES) ........................................................................................................................ 11

a. Le climat .................................................................................................................... 12

b. Topographie ............................................................................................................... 12

c. Végétation .................................................................................................................. 12

d. Roche-mère ................................................................................................................ 13

e. Couleur ...................................................................................................................... 13

f. Temps ........................................................................................................................ 13

g. La densité ................................................................................................................... 13

II. LES GRANDES CATEGORIES DE SOLS LATERITIQUES DE L’AFRIQUE DE

L’OUEST .............................................................................................................................. 13

a. Sols ferrugineux ......................................................................................................... 14

b. Sols ferrugineux ......................................................................................................... 14

c. Ferrisols ..................................................................................................................... 15

III. DOMAINES D’UTILISATION DE LA LATERITE EN CONSTRUCTION

ROUTIERE .......................................................................................................................... 15

IV. LES DEGRADATIONS DES CHAUSSEES ........................................................... 16

a. Les dégradations d’arrachement ................................................................................ 16

b. Les mouvements de matériau .................................................................................... 17

c. Dégradation de déformation ...................................................................................... 17

d. Les fissures ................................................................................................................ 18

Conclusion ............................................................................................................................ 19

B. MATERIELS ET METHODES EXPERIMENTALES ............................................... 20



Djimet

I. LOCALISATION ET DESCRIPTION DE LA CARRIERE ....................................... 20

II. DESCRIPTION DES COUCHES ............................................................................. 20

a. Description sommaire des sols des différentes couches latéritiques ......................... 20

III. DESCRIPTION DES ESSAIS .................................................................................. 21

III.1 Essais d’identification des paramètres d’état du sol ..................................................... 21

a. Analyse granulométrique ........................................................................................... 22

b. Les limites d’Atterberg .............................................................................................. 23

Limites de liquidité : .............................................................................................. 23

Limites de plasticité : ............................................................................................. 23

c. La valeur de bleu d’un sol ......................................................................................... 24

d. La teneur en eau initiale des couches du profil ......................................................... 25

e. Poids spécifique ......................................................................................................... 25

III.2 Essais mécaniques des sols ......................................................................................... 26

a. L’essai Proctor modifié ............................................................................................. 26

b. Essai de portance California Bearing Ratio (CBR) ................................................... 26

c. Essai de gonflement ................................................................................................... 27

d. Essai œdométrique ..................................................................................................... 27

f. Essai de compression simple ..................................................................................... 27

C. RESULTATS, ANALYSES ET DISCUSSION ........................................................... 29

I. CARACTERISTIQUES DES PARAMETRES D’ETAT ET DE NATURE ............... 29

I.1 La teneur en eau initiale des couches du profil ...................................................... 29

I.3 Analyse granulométrique ......................................................................................... 29

....................................................................................................................................... 30

I.2 Poids spécifiques ..................................................................................................... 32

I.3 Les limites d’Atterberg ............................................................................................. 32

I.4 La valeur de bleu d’un sol ......................................................................................... 33

I.5 L’essai Proctor modifié.............................................................................................. 34

II. CARACTERISTIQUES MECANIQUES DES SOLS .............................................. 36

II.1 L’essai Proctor modifié (CBR) .............................................................................. 36

II.2 L’essai de compression uni-axial ............................................................................ 38

II.3 L’essai œdométrique ............................................................................................... 40

CONCLUSION GENERALE .................................................................................................. 42

RECOMMANDATION ........................................................................................................... 43



Djimet

BIBLIOGRAPHIE ................................................................................................................... 44

ANNEXES ............................................................................................................................... 46

ANNEXES 1 : TABLEAUX DES RESULTATS ................................................................... 47

ANNEXES 2 : GRAPHIQUES ET DIAGRAMMES .............................................................. 68



Djimet

LISTE DES FIGURES :

Figure 1: Répartition des sols dans le monde (AFES, 1998) ................................................... 11

Figure 2: Arrachement : plumage généralisé à l’ensemble du profil en travers. (source : LCPC,

1998) ......................................................................................................................................... 17

Figure 3: Remontée des fines: dégradation franche, significative et étendue (source :LCPC,

1998). ........................................................................................................................................ 17

Figure 4: Orniérage (source : LCPC, 1998) ............................................................................ 18

Figure 5: Fissure: fissuration fine en pleine largeur. (Source : LCPC, 1998) ......................... 19

Figure 6: Localisation de site d'étude (image : Google Earth) ................................................. 20

Figure 7: Identification de la carrière et ses couches stratigraphiques. .................................... 21

Figure 8:(a) Matériels pour granulométrie. (b) Refus de chaque modules. ........................... 22

Figure 9 : Matériels utilisés pour les limites. ........................................................................... 24

Figure 10 : (a) Matériels utilisés pour VBS. (b) Après VBS. ............................................... 24

Figure 11: Pycnomètre à air pour la détermination du poids spécifique .................................. 25

Figure 12: Dame et moule Proctor. .......................................................................................... 26

Figure 13: Appareil œdométrique ............................................................................................ 27

Figure 14: Matériels utilisés pour la compression. .................................................................. 28

Figure 15: Teneur en eau initiale des différentes couches. ...................................................... 29

Figure 16: Tracés courbes granulométriques des différentes couches dans le fuseau de fondation

; CEBTP. .................................................................................................................................. 30

Figure 17: Tracés courbes granulométrique des différentes couches dans le fuseau de base ;

CEBTP. .................................................................................................................................... 30

Figure 18: Poids spécifique des différentes couches ................................................................ 32

Figure 19: Récapitulatifs des valeurs des limites d'Atterberg des différentes couches étudiées

.................................................................................................................................................. 33

Figure 20: Activité argileuse des couches étudiées. ................................................................. 34

Figure 21: Récapitulatif des résultats de l'essai Proctor étudiés. .............................................. 35

Figure 22: Récapitulatifs des résultats de l'essai CBR à 95%. ................................................. 37

Figure 23: courbes contraintes déformations de trois (3) échantillons pour couche C1. ......... 38

Figure 24: courbes contraintes déformations de trois (3) échantillons pour couche C2. ......... 39

Figure 25 : Récapitulatif de Module élastiques ........................................................................ 40



Djimet

Figure 26: Résultats tamisage par voie sèche pour la couche Cm, après compactage à 56 coups

.................................................................................................................................................. 55

Figure 27: courbes granulométriques par voie humide de différentes couches étudiées. ........ 68

Figure 28: courbes granulométriques par voie humide de la couche C1 étudiées après

compactage. .............................................................................................................................. 68


compactage. .............................................................................................................................. 69

Figure 30: courbes granulométriques par voie humide de la couche Cm étudiées après

compactage. .............................................................................................................................. 69

Figure 31: Courbes des fuseaux base et fondation de la couche C1. CEBTP .......................... 70

Figure 32: Courbes des fuseaux base et fondation de la couche C2. CEBTP .......................... 70

Figure 33: Courbes des fuseaux base et fondation de la couche Cm. CEBTP ......................... 71

Figure 34: Résultats de l’activité argileuse des différentes couches étudiées. ......................... 71

Figure 35: Résultats du poids spécifique des différentes couches étudiées. ............................ 72

Figure 36 : Résultats des limites d’Atterberg de différentes couches étudiées. ....................... 72

Figure 37: Résultats de l'essai des limites pour la couche C1. ................................................. 73

Figure 38: Résultats de l'essai des limites pour la couche C2. ................................................. 73

Figure 39: Résultats de l'essai des limites pour la couche Cm. ................................................ 74

Figure 40: Courbe Proctor de la couche C1. ............................................................................ 74

Figure 41: Courbe Proctor de la couche C2. ............................................................................ 75

Figure 42: Courbe Proctor de la couche Cm. ........................................................................... 75

Figure 43: Courbes forces enfoncements de la couche C1, CBR. ........................................... 76

Figure 44: Courbes forces enfoncements de la couche C2, CBR. ........................................... 76

Figure 45: Courbes forces enfoncements de la couche Cm, CBR. .......................................... 77

Figure 46: Détermination du CBR pour la couche C1. ............................................................ 77

Figure 47: Détermination du CBR pour la couche C2. ............................................................ 78

Figure 48: Détermination du CBR pour la couche Cm. ........................................................... 78

Figure 49: Déplacement représentatifs des capteurs et la presse pour la couche C1 (1er

échantillon). .............................................................................................................................. 79

Figure 50: Déplacement représentatifs des capteurs et la presse pour la couche C1 (2éme

échantillon). .............................................................................................................................. 79



Djimet


échantillon). .............................................................................................................................. 80


échantillon). .............................................................................................................................. 80


échantillon). .............................................................................................................................. 81


échantillon). .............................................................................................................................. 81

Figure 55: Courbe œdométrique de la couche C1. ................................................................... 82

Figure 56: Courbe œdométrique de la couche C2. ................................................................... 82

Figure 57: Courbe œdométrique de la couche Cm. .................................................................. 83



Djimet

LISTE DES TABLEAUX :

Tableau 1: Description sommaire des différentes couches ...................................................... 21

Tableau 2: Calculs de Cc et Cu. ............................................................................................... 31

Tableau 3: Augmentation des fines après compactage. ........................................................... 31

Tableau 4: Valeurs de la densité maximale et de la teneur en eau optimale des différentes

couches. .................................................................................................................................... 35

Tableau 5: Récapitulatifs Proctor ; indice CBR et gonflement. ............................................... 37

Tableau 6: Récapitulatifs contraintes, déformations et des modules des deux couches. ......... 38

Tableau 7: Paramètres œdométriques des couches étudiées .................................................... 40

Tableau 8: Récapitulatif des teneurs en eau initiales ............................................................... 47

Tableau 9: Récapitulatif du poids spécifique ........................................................................... 47

Tableau 10: Résultats tamisage par voie sèche pour la couche C1 .......................................... 47

Tableau 11: Résultats tamisage par voie sèche pour la couche C2 .......................................... 48

Tableau 12: Résultats tamisage par voie sèche pour la couche mélange Cm .......................... 49

Tableau 13: Résultats tamisage par voie sèche pour la couche C1, après compactage à 10 coups

.................................................................................................................................................. 50


.................................................................................................................................................. 50


.................................................................................................................................................. 51


.................................................................................................................................................. 52

Tableau 17: Résultats tamisage par voie sèche pour la couche C2, après compactage à 25coups

.................................................................................................................................................. 53


.................................................................................................................................................. 54

Tableau 19: Les fuseaux de couches de fondation et de base .................................................. 55

Tableau 20: Résultats des limites de la couche C1 .................................................................. 56

Tableau 21: Résultats des limites de la couche C2 .................................................................. 56

Tableau 22: Résultats des limites de la couche mélange Cm ................................................... 57

Tableau 23:Résultats des valeurs de bleue de méthylène (VBS) ............................................. 57

Tableau 24: Classification selon Highway Research Board (HRB). ....................................... 57



Djimet

Tableau 25: Classification selon le Guide de Terrassement Routier (GTR). ........................... 58

Tableau 26: Classification selon AASHTO. ............................................................................ 58

Tableau 27: Résultats Proctor modifié couche C1 ................................................................... 59

Tableau 28: Résultats Proctor modifié couche C2 ................................................................... 59

Tableau 29: Résultats Proctor modifié couche mélange Cm ................................................... 59

Tableau 30: Résultats CBR couche C1 .................................................................................... 61

Tableau 31: Résultats CBR couche C2 .................................................................................... 63

Tableau 32: Résultats CBR couche Cm ................................................................................... 65

Tableau 33: Récapitulatif contrainte déformation et modules des différentes couches. .......... 67



Djimet

INTRODUCTION GENERALE

Le mot latérite vient du latin << later >> qui veut dire brique. Le terme a été suggéré pour la

première fois par le géologue Buchanan (1807) dans le compte-rendu de son voyage à Madras,

au travers des provinces du Mysore, Kanabar et Malabar pour désigner un matériau ferrugineux

utilisé dans l’Inde pour confectionner des briques de terre destinées à la construction [1].

Les latérites sont composées de : sesquioxydes d’aluminium, principalement gibbsite ;

sesquioxydes de fer, goethite et hématite surtout ; argiles, essentiellement kaolinite, en mélange

fréquent avec un peu d’illites, et une série de produits alumineux et alumino-ferrugineux

amorphes sur lesquels la littérature pédologique revient de plus en plus ; enfin des matériaux

résiduels (héritage) ou détritiques (contamination) en proportions variées [2].

Le matériau latérite est utilisé en construction de route, car il offre de bonnes caractéristiques

pour les corps de chaussées [4]. L’amélioration du ciment ou de la chaux renforce les

caractéristiques existantes afin de répondre aux exigences de caractéristiques mécaniques [9].

Comme, ce matériau est abondant et facile à extraire, les sols d’assise des routes des pays

tropicaux sont faits à partir de ce matériau. Vu la surexploitation de la latérite, celle ayant les

meilleurs caractéristiques se font rares. La plupart des gisements restants ne présentent pas les

caractéristiques nécessaires pouvant permettre leur utilisation en couche d’assise [3].

Le mémoire actuel présente, les résultats et analyses relatives sur les possibilités d'utilisation

des latérites de la carrière de SAABA en couches d'assise à savoir : la couche de base et la

couche de fondation de chaussée tout en spécifiant les techniques et les mesures qu’il faut

prendre en compte pour une bonne exécution.

Cette étude a pour objet de contribuer à la caractérisation géo mécanique de la latérite de cette

carrière. Ainsi, quelques questions se posent sur le comportement réel des sols latéritiques et la

classification basée sur les différentes normes AASHTO, HRB et GTR afin d’atteindre la durée

de vie escomptée des routes. Pour répondre à ces questions, elle s’articule autour des objectifs

spécifiques suivants :

Etude géologique du site, qui consiste à identifier et délimiter les différentes strates;



Djimet

Caractérisation physique des matériaux qui consiste à étudier la granulométrie, les

limites d’Atterberg, la valeur du bleu de méthylène afin de nous permettre de classer les

différentes couches selon HRB, AASHTO et GTR

Caractérisation mécanique des matériaux qui consiste à déterminer les optimums et les

indices CBR par Proctor, les paramètres œdométriques et les modules élastiques par

compression.

Le présent mémoire comprend, une partie essentiellement consacré à la revue de littérature sur

les processus de latérisation en générale et les problèmes de dégradations des chaussées en

particulier; deux parties présentant les matériaux et méthodes utilisés pour la réalisation des

essais, ainsi que les résultats, leurs analyses et leurs interprétations des résultats et il se termine

par une conclusion générale et des recommandations sur les critères techniques pour une

meilleure optimisation des paramètres d’usage.



Djimet

A. RECHERCHES BIBLIOGRAPHIQUES

INTRODUCTION

Les latérites sont généralement répandues à travers le monde, mais plus particulièrement dans

les régions intertropicales d’Afrique, d’Australie, de l’Inde, du Sud-Est asiatique et d’Amérique

du Sud. Toutefois, la répartition de ces sols ne correspond pas nécessairement aux conditions

actuelles de genèse [4].

Il faut de prime abord souligné que la latérite est une roche qui existe en grande quantité dans

les climats intertropicaux. Dans la plupart des littératures, il est signalé que les latérites sont

très répandues dans le monde ; elles représenteraient 33 % des continents. La figure 1 nous

renseigne sur la localisation de la ressource latérite en couleur rouge répartie dans le monde [4].

Figure 1: Répartition des sols dans le monde [4].

Les latérites sont largement distinguées en régions intertropicales semi-humides et humides du

globe. A l’état fossile, elles sont reconnues sous des climats plus secs, parfois même sous

climats tempérés. Sous leurs formes indurées, Les latérites débordent les climats tropicaux

subhumides et on peut les observer jusque dans des régions désertiques (déserts africain et

australien) où elles signalent des influences passées plus humides [5].

I. PROCESSUS DE LATERISATION (FACTEURS DE FORMATION DES

LATERITES)

Certains facteurs ont une influence prépondérante sur l’altération des roches et la formation de

sols latéritiques qui en découlent ; ce sont respectivement :



Djimet

a. Le climat

Deux données fondamentales entrent en ligne de compte : la pluviométrie et la température.

Les valeurs sont différentes suivant que l’on considère l’ensemble des formations indurées ou

les seuls formations indurées dérivant des sols latéritiques. Magnien [1] signale que si le milieu

latéritique favorise le cuirassement en enrichissement les sols en sesquioxydes, le cuirassement

peut également jouer sur tout autre matériau contenant suffisamment de sesquioxydes. Pourtant,

en Afrique noire, les zones optimales du cuirassement se distribuent sous climat soudanien,

donc principalement sous savane [1].

Température : une donnée essentielle, Aubreville [5] a montré que sous une humidité

constante dont le rapport SiO2/Al2O3 croit avec la température. Au-dessus d’une

température annuelle de 16°C, ce rapport est inférieur à 2. P. Segalen [3], à Madagascar,

signale que, sur roches basiques et sous certaines conditions de fortes humidités, le

rapport SiO2/Al2O3 peut s’abaisser en dessous de 2 pour des températures moyennes

annuelles inférieures à 14°C. la majorité des sols latéritiques contemporains se

développent sous des températures moyennes annuelles qui avoisinent 25°C. cependant,

sur les hauts plateaux malgaches qui portent des sols latéritiques très profonds, la

température moyenne annuelle est de 18 à 20°C [6].

Les précipitations : nécessaires à la formation des latérites, Aubreville [5] remarque que

les valeurs des précipitations peuvent être différentes pour un sol sous climat tropical à

saison peu étalée et pour un sol sous climat équatorial à précipitation étalée.

b. Topographie

La topographie influe sur ce processus dans la mesure où elle favorise ou défavorise

l’accumulation de l’eau. Une zone plate permet l’accumulation d’eau et évite l’érosion

mécanique, alors qu’une forte pente permet le ruissèlement. Les cuirasses ou carapaces

latéritiques se trouvent généralement dans les zones plates, rarement sur des pentes, sauf lorsque

la formation de celles-ci est postérieure au phénomène de latérisation et l’on remarque alors les

fragments de carapace dans les éblouis de pente [5].

c. Végétation

Théoriquement, les savanes ne donnent pas naissance à des sols latéritiques [1]. Pourtant elles

sont souvent le domaine des latérites. Mais il s’agit alors de faciès de dégradation de forêts [7].

Sous les savanes soudaniennes, probablement climaciques, s’individualisent principalement



Djimet

des sols ferrugineux tropicaux lessivés [1]. On peut conclure qu’il y’a donc une interaction

réciproque entre la végétation, la formation des sols latéritiques et des sols cuirassés.

d. Roche-mère

La nature de la roche mère ne semble pas avoir d’incidence sur l’existence du phénomène de

latérisation puisque celui-ci se retrouve aussi bien sur des roches basiques ignées type basalte

que sur des roches acides type granite, gneiss ou que sur d’autres roches sédimentaires type

grès, schistes, calcaires [5]. Par contre, elle joue un rôle sur le type de réaction et la nature du

constituant argileux. En Afrique de l’Ouest, la latérisation peut se réaliser sur des roches

basiques sous une pluviométrie de 1100 mm/an alors que sur des granites riches en quartz cette

limite s’élève à 1250 – 1300 mm/an [7].

e. Couleur

La couleur des latérites est variée, mais généralement d’intensité vive. Les teintes les plus

courantes sont : rose, ocre, rouge, brun. Cependant certaines formations présentent des taches

et des trames violettes, d’autres des marbrures verdâtres. Un même échantillon peut présenter

toute une gamme de couleurs passant plus ou moins sensiblement de l’une à l’autre, suivant des

dessins et des formes variés. La pigmentation des latérites est due aux oxydes de fer plus ou

moins hydratés et parfois aussi au manganèse [6].

f. Temps

Nombreux sont les observateurs qui ont marqué, quelques années après l’ouverture d’une

tranchée dans un massif argileux latéritique, un durcissement de surface du matériau, d’où

l’idée que le phénomène de latérisation est un processus court portant sur quelques décennies

[6].

g. La densité

La densité des particules des sols latéritiques, qui varie dans d’assez grandes proportions (2,5 à

3,6), dépend de leur composition chimique. Elle augmente avec les teneurs en fer et diminue

avec les teneurs en alumine. Les formes oxydées sont plus denses que les formes hydratées [8].

II. LES GRANDES CATEGORIES DE SOLS LATERITIQUES DE L’AFRIQUE DE

L’OUEST

Il s’agit essentiellement, des sols latéritiques ferrugineux, des sols latéritiques ferralitiques, des

ferrisols, sols bruns subarides, sols hydromorphes et les sols à argiles gonflantes. A. Lyon [7]



Djimet

rapporte qu’on rencontre ses sols en zone aride, sèche, humide ou dans des zones de

pluviométrie moyenne à forte.

a. Sols ferrugineux

Ce sont des sols de régions humides qui possèdent en commun une très grande épaisseur et une

différenciation peu marquée de leurs profils, des passages progressifs entre horizons, des

couleurs vives, le plus souvent rouges. L’accumulation en leur sein de produits figurés de

néoformation ou hérités (fer, aluminium, etc.) introduit des discontinuités texturales (gravillons,

cuirasses, nappes de gravats) qui ajoutent leur variété [9].

En Afrique de l’Ouest, on observe rarement une évolution ferralitique extrême et généralisée

identique à celle des zones équatoriales (avec des interfluves a un pédon dominant). Ici, cette

évolution reste une pédogenèse de haut glacis avec des matériaux altérés sur 4 à 5 m d’épaisseur.

On observe souvent en profondeur un bariolage de couleurs associé à l’hétérogénéité

minéralogique de la roche-mère. Cette latérite est surmontée d’un manteau kaolinitique

montrant généralement une certaine hydromorphie. La présence d’illite est parfois non

négligeable au niveau de cet horizon BC, et la silice y est toujours suffisante pour bloquer

l’aluminium sous forme de kaolinite [9].

b. Sols ferrugineux

Ce sont des sols à profil différencié, peu à moyennement épais, de teinte claire, a horizons à

limites tranchées avec redistribution de l’argile et des oxydes de fer. Très souvent, on rattache

cette morphologie à un processus dit de « ferruginisation ». Or, ce terme est controversé, car il

n’y a pas d’altération typique des sols ferrugineux tropicaux. Ils peuvent être ou non

polyphasés ; le matériau originel peut être d’origine ferralitique ou riche en minéraux primaires

et argiles, mais toujours centré sur un pôle acide, riche en quartz [6].

On observe un éclaircissement de la couleur (jaune ou beige), l’apparition de processus

d’hydromorphie, un lessivage et un appauvrissement de l’argile des horizons supérieurs, une

mobilité des hydroxydes de fer pouvant être très poussée et affecter des distances verticales et

latérales importantes qui donnent lieu, dans le paysage, à des concentrations ou accumulations

intenses, de concentrations, nodules, carapaces et cuirasses. Les trois quart des sols du socle,

sous une pluviométrie, ne dépassant pas 1,250 mm, sont affectés par ce type de différenciation.

Le contraste climatique accuse le développement de phénomènes d’hydromorphie, de même

qu’une topographie assez molle permet un engorgement prolongé et une érosion modérée [8].



Djimet

c. Ferrisols

Les sols fersialitiques sont formés principalement en climat subtropical ou à la rigueur sous

certaines conditions méditerranéennes, avec une moyenne de température de 13 à 20°C, avec

une pluviométrie comprise entre 500 et 1000 mm de pluies par an et une saison sèche [5]. Ils

se distinguent des autres groupes par le fait que l’érosion supérieur empêche le développement

normal des profils. A cause de l’intense altération, ces sols contiennent beaucoup d’oxydes de

fer. Le principal minéral d’argile formé est la smectite. La kaolinite apparaît plutôt sur des

surfaces bien drainées et pauvres en silices, comme par exemple le basalte. Les différents sous-

groupes du type de sols ferrisols sont : [10].

Ferrisols humides ;

Ferrisols sur des roches en minéraux ferromagnésiens ;

Ferrisols non différenciés.

III. DOMAINES D’UTILISATION DE LA LATERITE EN CONSTRUCTION

ROUTIERE

Les graveleux latéritiques naturels peuvent être utilisés à différent niveau du corps d’une

chaussée, en :

Couche de forme : elle est nécessaire dès que les sols de plateforme d’une route ne

présentent pas des caractéristiques de portance suffisantes (CBR ≤ 10). La portance reste

principal critère de choix d’une latérite pour une couche de forme. Dans la pratique, on

recherchera de préférence, la classe de CBR de 15 à 30. Elles sont utilisées pour toutes

les classes de trafic [3].

Couche de fondation : compte tenu des caractéristiques géotechniques des graveleux

latéritiques naturels, leur emploi privilégié se situe au niveau des couches de fondation

des chaussées revêtues pour des trafics de 1-3.

Couche de base : les graveleux latéritiques naturels utilisables en couche de base, pour

les trafics T1, T2 sont rares. Ils doivent pour ce faire satisfaire aux exigences suivantes :

CBR à 95% OPM et après 4 jours d’imbibition : supérieure à 80 (on peut admettre une

valeur minimale de 60 pour le trafic T1).

Gonflement linéaire : inférieur à 1% (éprouvette CBR)

Remblai routier : Ils sont réservés pour la partie supérieure des terrassements (PST),

pour la couche de forme. Les sols latéritiques aux meilleures qualités portantes sont



Djimet

utilisés pour la réalisation des assises de chaussée (couche de fondation et couche de

base). On a tendance à admettre que les déformations par tassement des remblais de

hauteur moyenne (de l’ordre de 10 m) sont admissibles. Cependant, un problème

important est celui de l’érosion des talus en sols latéritiques peu cohésifs ; il faut alors

raidir les pentes au maximum, y favoriser le développement de la végétation et prévoir

des fossés de crête et des descentes d’eau étanches. Selon [11], les pentes les plus

usuelles des talus de remblai latéritique sont de 3/2 pour les hauteurs moyennes (de

l’ordre de 10m) et de 1/1 pour les hauteurs plus importantes (c’est-à-dire supérieures à

10 m).

IV. LES DEGRADATIONS DES CHAUSSEES

Les dégradations des chaussées, selon le catalogue des dégradations de surface des chaussées

du LCPC [11], peuvent être divisées en quatre familles : les arrachements et les mouvements

de matériaux, les dégradations de déformations, les fissures.

Les deux premières familles reflètent la qualité de la couche de surface. Les deux dernières

familles concernent la détérioration mécanique de la structure. Les descriptions de ces

problèmes de dégradations de chaussées se trouvent dans les paragraphes qui suivent.

a. Les dégradations d’arrachement

Ces dégradations concernent plutôt la qualité de la couche de surface et en ce sens des

problèmes de sécurité routière en rapport avec l’adhérence et l’uni des chaussées. Ces

phénomènes sont dus soit à l’usure de la couche de surface, l’arrachement des gravillons du

revêtement, le départ localisé de matériau de la couche de surface, le départ de gravillons de la

couche de surface ou bien le départ du liant autour des granulats dans la couche de surface. La

figure 2 nous renseigne sur les arrachements.



Djimet

Figure 2: Arrachement : plumage généralisé à l’ensemble du profil en travers. [12]

b. Les mouvements de matériau

Ces dégradations sont causées par des remontées du liant à la surface de la chaussée, par

l’enfoncement de gravillons dans l’enrobé en période chaude, les remontées des éléments fins

à la surface de chaussée (figure3), ou par l’éjection de l’eau à la surface lors du passage des

véhicules lourds par suite de l’existence de cavités sous la couche de surface.

Figure 3: Remontée des fines: dégradation franche, significative et étendue [12].

c. Dégradation de déformation

Les dégradations de déformation sont en général celles qui donnent des déformations visibles

en surface, comme les phénomènes irréversibles suivants : l’ornière (figure 4), l’affaissement,

le gonflement, le bourrelet, le décalage de joint de dalle ou de bord de fissure, le flambement,

les déformations de forme de tôle ondulée.



Djimet

Figure 4: Orniérage [12]

Ces dégradations ont plusieurs raisons, parmi lesquelles nous pouvons citer le sous

dimensionnement ou une mauvaise qualité de l’assise entrainant des contraintes verticales

excessives à la surface du sol support ou des couches non traitées ; une réduction de portance

du sol support par défaut de drainage ou conséquence du dégel ; un drainage ou assainissement

localement défectueux ; un retrait hydrique du sol support ; des réactions physico-chimiques

ponctuelles entre des constituants de la structure et l’eau formant des composés gonflants...

d. Les fissures

Avec le problème de l’orniérage, les fissures sont considérées comme un des plus grands modes

de dégradation de chaussées. En effet, leur présence associée ou non à l’eau met en péril la

durabilité à terme de la structure sous le passage répété de véhicules lourds. Le problème de

fissuration peut être regardé du côté de l’endommagement des matériaux et de leur rupture

comme le mettent en évidence par exemple les essais sur le comportement à la fatigue et à la

rupture des matériaux bitumineux. Sur la structure de chaussée, pour un calcul de durée de vie,

il est primordial de prévoir les évolutions de ces fissures. Par exemple, il est nécessaire de savoir

évaluer les remontées des fissures, de comprendre la fissuration par le haut ou de calculer la

durabilité d’un collage entre couche [13].



Djimet

Figure 5: Fissure: fissuration fine en pleine largeur [12].

Conclusion

Les utilisations des graveleux latéritiques en génie civil ont aussi fait l’objet de nombreuses

études, en liaison avec la construction des routes, l’aménagement des réservoirs ainsi que les

études hydrologiques sous climat tropical, surtout à partir des années 1970. Ces études se

poursuivent actuellement et le présent mémoire est une contribution à ce travail



Djimet

B. MATERIELS ET METHODES EXPERIMENTALES

I. LOCALISATION ET DESCRIPTION DE LA CARRIERE

Le Burkina Faso pays à climat tropical chaud, situé au cœur de l’Afrique occidentale. Limité

de l’Est à l’Ouest respectivement par 3° Longitude Est et 6° Longitude Ouest. Encadré du Nord

au Sud par les latitudes 9° et 15° Nord. Il couvre une superficie de 274000 km² et repartie en

13 régions. C’est dans la province de Kadiogo (Ouagadougou) que nous avons identifié le profil

latéritique de la carrière qui fait l’objet de notre étude. L’emprunt est localisé sur une latitude

de 12° 16’ 37,5’’ Nord et d’une longitude de 1° 21’ 12 ,1’’ Ouest.

Figure 6: Localisation de site d'étude (image : Google Earth)

II. DESCRIPTION DES COUCHES

a. Description sommaire des sols des différentes couches latéritiques

Après une étude stratigraphique de la carrière, nous constatons que les couches étudiées n’ont

pas les mêmes profondeurs et les mêmes couleurs. Le tableau 1, nous renseigne plus sur les

différents profils. La figure 7 donne l’allure des différentes couches de la carrière étudiées.



Djimet

Tableau 1: Description sommaire des différentes couches

Couches

Profondeurs (cm)

Aspect d’ensemble

des profils

Aspect des particules,

granulométrie.

C1

50

Friable,

Couleur beige

Plus des parties fines et

l’intérieur des grains est

rougeâtre

C2

70

Peu friable,

Couleur grisâtre

Moins des parties fines et

l’intérieur des grains est

rougeâtre

Cm : couche mélange, obtenue par le mélange de la couche 1 et 2

Figure 7: Identification de la carrière et ses couches stratigraphiques.

III. DESCRIPTION DES ESSAIS

III.1 Essais d’identification des paramètres d’état du sol

Ces essais ont pour but de déterminer les paramètres de base des sols et les classer en fonctions

des critères de classification proposée par (AASHTO, GTR et HRB). Pour parvenir à les classer,

nous avons fait recours à quelques essais :

Analyse granulométrique par tamisage ;

Essai de consistance (les limites d’Atterberg) ;

Terre végétale

Couche C1

Couche C2

0,50m

0,70m

Cuirasse



Djimet

Essai du bleu de méthylène ;

a. Analyse granulométrique

L’analyse granulométrique par tamisage permet une répartition pondérale des grains du sol

suivant leur dimension, de calculer la proportion cumulée passant à chaque tamis et établir la

courbe granulométrique.

L’essai consiste à classer les différents grains constituants l’échantillon en utilisant une série de

tamis (40mm à 0.08mm) emboîtés les uns sur les autres dont les dimensions des ouvertures sont

décroissantes du haut vers le bas. Le matériau utilisé est placé en partie supérieure des tamis et

le classement des grains s’obtient par vibration des colonnes. On note le poids du refus de

chaque tamis sur une fiche granulométrique enfin de pouvoir calculer les pourcentages de

tamisât et tracer la courbe granulométrique.

Après avoir lavé le matériau (2kg) au tamis 80µm, nous avons mis à l’étuve pendant 24h. On

superpose les tamis du plus grand maille au plus petit afin de placé le matériau traité à la partie

supérieure des tamis, pour déterminer le classement des grains. On note le poids du refus de

chaque tamis enfin de pouvoir calculer les pourcentages des tamisâts et le tracé de la courbe

granulométrique. La figure 8 présente les tamis rangés et une balance utilisée pour peser chaque

refus du tamis afin de déterminer les pourcentages de refus cumulés.

L’analyse a été réalisée selon la norme NF P 18-560.

Après le tracé, nous déterminerons les :

Coefficient d’uniformité : 𝐶𝑢 =𝐷60

𝐷10

Coefficient de courbure : 𝐶𝑢 =𝐷30

2

𝐷10∗𝐷60

(a) (b)

Figure 8:(a) Matériels pour granulométrie. (b) Refus de chaque modules.

Tamis rangés

Balance

Refus après

tamisage



Djimet

b. Les limites d’Atterberg

Les limites d’Atterberg sont des caractéristiques géotechniques conventionnelles d’un sol qui

marquent les seuils entre :

Le passage d’un sol de l’état liquide à l’état plastique : limite de liquidité (Wl)

Le passage d’un sol de l’état plastique à l’état solide : limite de plasticité (Wp)

Ces limites ont pour valeur la teneur en eau du sol à l’état de transition considérée, s’exprime

en pourcentage de masse de matière première brute. La différence 𝐼𝑝 = 𝑊𝑙 − 𝑊𝑝 qui définit

l’étendue du domaine plastique, est particulièrement importante, c’est l’indice de plasticité. Il

permet d’apprécié la quantité et le type d’argiles présentes dans un échantillon. Il définit donc

l’argilosité de l’échantillon.

Ainsi, on obtient :

Limites de liquidité :

Consiste à déterminer la teneur en eau de l’échantillon à son passage de l’état liquide à l’état

plastique. L’échantillon est lavé au tamis 0,40mm afin de récupérer le tamisâts. Ce tamisâts

sera homogénéisé et répartie dans la coupelle. La rainure nous permet de divisé la pâte dans

coupelle en deux (2). Ensuite, on porte des coups à la coupelle grâce à la manivelle jusqu’à

obtenir une fermeture d’un centimètre de la pâte. Une tranche de cette pâte (fermeture) sera

pesée à l’état liquide puis séchée à l’étuve afin de déterminer sa teneur en eau. L’opération est

effectuée (4-5) fois et on s’assure que la plage de coups varie (15-35) est respectée.

Limites de plasticité :

Consiste à déterminer la teneur en eau de l’échantillon à son passage de l’état plastique à l’état

solide. Il consiste à rouler à la main l’échantillon de la pâte utilisée pour la limite de liquidité,

puis avec la paume de la main on forme des bâtonnets fins de 3mm de diamètre et de 10-15cm

de longueur. En le roulant, on devra observer des cassures du bâtonnet pour conclure que la

limite de plasticité est atteinte. La manipulation se fait quatre (04) fois. Enfin, les morceaux de

chaque bâtonnet sont pesés à l’état humide et aussi après séchage à l’étuve afin de pouvoir

déterminer la teneur en eau. La figure 9 présente une coupole de Casagrande, des couteaux une

rainure et des tares utilisés pour déterminer la teneur en eau correspondant à 25 coups.

Les limites d’Atterberg ont été réalisées selon la norme NF P 94-051.



Djimet

Figure 9 : Matériels utilisés pour les limites.

c. La valeur de bleu d’un sol

Il permet de mesurer la capacité d’absorption ionique des sols et granulats à l’aide du bleu de

méthylène. Il a pour but de déterminer la quantité et l’activité de la fraction argileuse d’un sol

d’une façon globale.

On mélange 60g de latérite avec de l’eau distillée dans un malaxeur réglé en 700 tours/min

pendant cinq (5) minutes. Le dosage s’effectue en ajoutant successivement des différentes

quantités de bleu de méthylène tout en réglant le malaxeur à 400 tours/min durant l’essai et en

contrôlant l’absorption après chaque ajout. Pour cela, on prélève une goutte de la suspension

que l’on dépose sur le papier-filtre, ce qui provoque la création d’une tache. L’absorption

maximale est atteinte lorsqu’une auréole bleu clair persistante se produit à la périphérie de la

tâche. La figure 10 présente un agitateur mécanique et des papiers-filtres qui nous permettent

de déterminer l’argiolosité du matériau.

L’essai a été réalisé selon la norme NF P 94-068.

(a) (b)

Figure 10 : (a) Matériels utilisés pour VBS. (b) Après VBS.

Agitateur

mécanique Papier filtre

blanc Récipient

cylindrique

Tares

Couteau

Coupole de

Casagrande

Rainure



Djimet

d. La teneur en eau initiale des couches du profil

Nous permet de déterminer la teneur en eau initiale des différentes couches, en prélevant un (1)

kg de l’échantillon et le mettre à l’étuve pendant 24h. Après ce temps, il est repesé et la teneur

est calculée.


e. Poids spécifique

La masse volumique spécifique est déterminée à l’aide du pycnomètre à air. L’essai est effectué

conformément à la norme NF P 94-068 et consiste à déterminer la masse volumique des grains

solides de l’échantillon. Pour se faire, une masse connue Ws de l’échantillon est introduite dans

la cuve du pycnomètre (Figure 11) auquel on ajoute une masse connue d’eau assez pour

submerger l’échantillon. Une pression d’environ 23,5mWs est appliquée dans la chambre à air

et est repartie dans l’enceinte de façon égale. Cette pression est lue sur cadran. La masse

volumique et le poids spécifique sont déterminés par les formules suivantes :

𝑉𝑙𝑢 =𝑃′ − 4,4174

𝑃′ − 1∗ 1214,7465

𝛾𝑠 =𝑃𝑠𝑒𝑐

𝑉𝑙𝑢 − 𝑉𝑒𝑎𝑢∗ 10

𝑃′: Pression finale moyenne ;

𝑉𝑙𝑢: Volume de l’échantillon ;

𝑉𝑒𝑎𝑢: Volume d’eau

Figure 11: Pycnomètre à air pour la détermination du poids spécifique



Djimet

III.2 Essais mécaniques des sols

a. L’essai Proctor modifié

L’essai Proctor a pour but de déterminer la teneur en eau optimale et la densité sèche maximale

pour un compactage normalisé d’intensité donnée. Il consiste à compacter de façon identique

des échantillons d’un même sol avec des teneurs en eau différentes. Pour cela on prélève six (6)

kg d’échantillon pour chaque teneur en eau (eau de mouillage) et compacter à 55 coups par

couche en cinq (5) couches. Pour chaque eau de mouillage on prend une quantité et mettre à

l’étuve afin de déterminer la teneur en eau qui va nous permettre de calculer la densité sèche.

Après l’essai on trace la courbe Proctor pour déterminer la densité maximale et la teneur en eau

optimale. La figure 12 présente un moule de volume 2123.06 cm3 et une dame de masse 4535 g

pour Proctor modifié.


Figure 12: Dame et moule Proctor.

b. Essai de portance California Bearing Ratio (CBR)

Le principe général de l’essai servant à déterminer l’indice de portance CBR, consiste à mesurer

les forces à appliquer sur un poinçon cylindrique pour le faire pénétrer à vitesse constante (1,17

mm/min) dans une éprouvette de matériau. Le matériau est imbibé dans l’eau pendant 96 heures

(4 jours). Il est compacté avec une énergie de compactage variant de 10, 25 et 56 coups par

couche pour cinq (5) couches dans le moule Proctor modifié.


Dame Proctor

Moule Proctor



Djimet

c. Essai de gonflement

L’essai est celui qui est observé durant le CBR par immersion dans le but d’observer l’évolution

du gonflement au fil du temps (4 jours).

d. Essai œdométrique

Consiste à déterminer le tassement d’un échantillon de sol sous un effort donné, et son

gonflement au cours du déchargement des efforts soumis auparavant. L’opération de

chargement et déchargement s’effectue par paliers et elle est chronométrée, afin d’en

déterminer les propriétés mécaniques. L’échantillon est tamisé au tamis 2mm, mouillé et

confectionné dans le moule œdométrique. La figure 13 présente un comparateur qui nous

permet de lire les déplacements verticaux, une enceinte pour placer le matériau et un bras de

levier pour permettre de superposer les charges.


Figure 13: Appareil œdométrique

f. Essai de compression simple

Il consiste à appliquer un effort de compression à un échantillon reposant sur une surface

indéformable. Cet effort provoque un écrasement de l’éprouvette. Au cours de l’essai, la presse

enregistre les contraintes et déformations simultanément. La figure 14 présente une presse

hydraulique qui nous donne les charges et déformations, trois (3) capteurs qui nous donnent les

déplacements entre les anneaux et une centrale d’acquisition qui nous permet d’enregistrer les

Comparateur

Enceinte œdométrique

Bras de levier



Djimet

forces et déplacements afin de nous permettre de déterminer les modules et les contraintes

maximales.

La norme définie entre autres :

La contrainte de rupture

La contrainte au seuil d’écoulement

La déformation à la rupture

La déformation au seuil d’écoulement

L’essai a été réalisé selon la norme NFT 51.101.

Figure 14: Matériels utilisés pour la compression.

Capteur

déplacement

Anneau

Echantillon

Ordinateur

Presse

hydraulique



Djimet

C. RESULTATS, ANALYSES ET DISCUSSION

I. CARACTERISTIQUES DES PARAMETRES D’ETAT ET DE NATURE

I.1 La teneur en eau initiale des couches du profil

Le récapitulatif des résultats des teneurs en eau initiale de nos différentes couches latéritiques

sont donnés dans le tableau de l’annexe (tableau 8). Ainsi, la figure 15 nous renseigne sur la

valeur des teneurs. Elles sont données par la formule :

𝑊(%) =𝑀𝑎𝑠𝑠𝑒 ℎ𝑢𝑚𝑖𝑑𝑒 − 𝑀𝑎𝑠𝑠𝑒 𝑠é𝑐ℎ𝑒

𝑀𝑎𝑠𝑠𝑒 𝑠é𝑐ℎ𝑒∗ 100

Figure 15: Teneur en eau initiale des différentes couches.

Pour le profil latéritique, les couches C1 et C2 d’épaisseurs respectivement de 0,50m et 0,70m.

On constate que la teneur en eau initiale augmente en fonction de l’évolution du profil

latéritique. Cela s’explique du fait qu’il y ait une grande infiltration d’eau dans la couche C2 et

un grand ruissellement des eaux de pluie dans la couche C1 et la couche mélange (Cm) présente

une teneur qui se situe entre les deux (2) couches, ce qui est normal.

On en conclu que, plus le ruissellement est grand plus l’infiltration est moindre.

I.3 Analyse granulométrique

Cette étude granulométrique nous permet de classer nos échantillons du plus gros grain au

plus petit afin de tracer la courbe granulométrique.

1,30%

1,50%

1,40%

0,00%

0,20%

0,40%

0,60%

0,80%

1,00%

1,20%

1,40%

1,60%

1,80%

teneu

r (%

)

couche C1

couche C2

couche Cm



Djimet

Le récapitulatif des résultats granulométriques par tamisage des différentes couches latéritiques

est donné dans les tableaux de l’annexe (tableau 10, 11, 12). Ainsi, les (figures 16, 17) nous

renseignent sur le comportement granulaire (l’allure de la courbe granulométrique dans le

fuseau CEBTP).

Figure 16: Tracés courbes granulométriques des différentes couches dans le fuseau de

fondation ; CEBTP.

Figure 17: Tracés courbes granulométrique des différentes couches dans le fuseau de base ;

CEBTP.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 , 0 1 0 , 1 1 1 0 1 0 0

Pourc

enta

ge

(%

)

Diamètre (mm)

max fuseau fondation min fuseau fondation couche C1

Couche C2 couche Cm

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 , 0 1 0 , 1 1 1 0 1 0 0

Pourc

enta

ge

(%

)

Diamètre (mm)

max base min base couche C1 Couche C2 couche Cm



Djimet

Tableau 2: Calculs de Cc et Cu.

Couches ɸ 0,080

mm

ɸ 2

mm ɸ max Valeur ɸ D10 D30 D60 Cu Cc

C1 16,17 19,84 20,00 97,15 _ 4,80 9,00 _ _

C2 4,41 15,65 25,00 95,44 0,9 5,00 9,20 10,22 3,27

Cm 10,78 16,69 20,00 85,69 _ 5,50 10,20 _ _

Tableau 3: Augmentation des fines après compactage.

Couches 10 coups 25 coups 56 coups

C1 (%) 7,53 6,50 7,55

C2 (%) 11,11 8,99 11,78

Cm (%) _ _ 9,74

Après le tamisage et les tracés des courbes granulométriques, nous nous retrouvons avec des

coefficients d’uniformités (ou de HAZEN) et coefficients de courbures respectivement

supérieur à 2 (𝐶𝑢 > 2) et compris entre 1 et 3 (1 < 𝐶𝑐 < 3) pour la couche C2. Pour les couches

restantes on ne peut pas projeté sur la courbe, afin de lire le D10. (Tableau 2).

Sur la base des travaux de CAQUOT ET KERISEL nous concluons que la granulométrie de la

couche C2 est étalée (𝐶𝑢 > 2) et qu’elle est considérée comme étant bien graduée

(1 < 𝐶𝑐 < 3).

Le but est de vérifier, la recommandation du guide CEBTP (1972). Ce dernier nous propose des

courbes enveloppes pour une meilleure réalisation des couches de chaussées (fondation et base)

dans laquelle passeront nos différentes courbes granulométriques des couches étudiées. On

constate que nos courbes latéritiques sortent légèrement du fuseau de fondation et que les

courbes C1 et Cm sont dans le fuseau de base.

Pour une couche de fondation des routes à faible trafic, Le guide CEBTP (1972) nous

recommande 35% du pourcentage maximal au tamis 80 ɥm et 30% pour celles qui ont un fort

trafic. Alors pour notre cas, nous avons 16.17% des passants au tamis 80 ɥm pour la couche

C1, 4,41% des passants au tamis 80 ɥm pour la couche C2 et 10,78% pour la couche mélange.

L’augmentation des fines après compactage est inférieure à 8 % (tableau 3), selon la

recommandation du guide CEBTP, mais les résultats nous montrent que seule la couche C1

respecte la condition.



Djimet

I.2 Poids spécifiques

Le récapitulatif des résultats du poids spécifique de nos différentes couches latéritiques sont

consignés dans le tableau de l’annexe (tableau 9). Ainsi, la figure suivante nous renseigne sur

la valeur des différents poids spécifiques :

Figure 18: Poids spécifique des différentes couches

Les résultats nous indiquent que pour un même sol graveleux latéritique la fraction des fines a

tendance à avoir un poids spécifique un peu plus élevé que la fraction des graviers.

On remarque dans le tableau 2 que la couche C1 contient plus des fines que les autres couches

étudiées. Cette différence de poids spécifique nous montre que les fines et les graviers n’ont

pas la même composition minéralogique. Le poids spécifique des différents matériaux étudiés

tourne en moyenne autour de 27 kN/m3.

Cependant, le guide CEBTP nous recommande pour une meilleure utilisation dans le domaine

routier un poids spécifique minimum de 27 kN/m3.

I.3 Les limites d’Atterberg

Le récapitulatif des résultats de limites de nos différentes couches latéritiques sont donnés dans

les tableaux de l’annexe (tableau 20, 21, 22). Ainsi, la figure suivante nous renseigne sur les

valeurs des limites. Les calculs sont obtenus par :

𝑊𝑝 = 𝑚𝑜𝑦𝑒𝑛𝑛𝑒 (𝑡𝑒𝑛𝑒𝑢𝑟)

𝐼𝑝 = 𝑊𝐿 − 𝑊𝑝

27,85

26,72

27,56

23,00

24,00

25,00

26,00

27,00

28,00

29,00

30,00

Po

ids

spéc

ifiq

ue

(kN

/m3

)

C1

C2

Cm



Djimet

Figure 19: Récapitulatifs des valeurs des limites d'Atterberg des différentes couches étudiées

Selon la recommandation du guide CEBTP (1972), pour les matériaux utilisés en couches de

chaussée, il est recommandé un indice de plasticité (IP) maximal de 20 pour les chaussées à

fort trafic et 30 pour celles à faible trafic. Pour le cas de nos matériaux nous avons un indice de

plasticité de 11,34 pour la première, couche et 11,26 pour la deuxième et 11,18 pour la couche

mélange. Ceci nous permet de conclure que les sous classes de nos couches étudiées sont :

Selon la classification GTR : B5 pour les trois (3) couches étudiées (sols sableux et

graveleux avec des fines);

Selon la classification AASHTO : avec un IP comparé à 11 minimum et une limite de

liquidité comparée à 40 maximale, nous nous retrouvons à une sous classe A.2.6 pour

les couches étudiées (Gravier et sable limoneux ou argileux) ;

Selon la classification HRB : avec un IP comparé à 11 minimum et une limite de

liquidité comparée à 40 maximale, nous nous retrouvons à une sous classes A.2.6 pour

les couches étudiées (mélange de graviers limoneux ou argileux avec sables limoneux

ou argileux).

I.4 La valeur de bleu d’un sol

Le récapitulatif des résultats des valeurs de bleue de méthylène (VBS) de nos différentes

couches latéritiques sont donnés dans les tableaux de l’annexe (tableau 23). Ainsi, la figure

suivante nous renseigne sur l’activité argileuse du matériau. Elle est donnée par :

31,6432,89 32,59

11,34 11,26 11,18

20,3021,63 21,41

0,00

5,00

10,00

15,00

20,00

25,00

30,00

35,00

40,00

C1 c2 Cm

Ten

eur

en e

au (

%)

WL

IP

WP



Djimet

𝑉𝐵𝑆 =𝑀𝑎𝑠𝑠𝑒 é𝑐ℎ𝑎𝑛𝑡𝑖𝑙𝑙𝑜𝑛

𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑢 𝑏𝑙𝑒𝑢

Figure 20: Activité argileuse des couches étudiées.

Pour les différentes valeurs de bleue des sols étudiés, on constate que plus nous allons en

profondeur plus l’activité argileuse des sols diminue. La figure 20, nous montre les différentes

valeurs obtenues lors de l’essai. On constate que l’activité argileuse de la couche C1 est

supérieure aux deux (2) couches.

Cependant, pour une valeur du VBS comprise entre 0,10 et 1,50, le GTR92 estime qu’on est en

présence d’un matériau sensible à l’eau. Ce qui est en accord avec les réactions observées avec

nos matériaux au cours des expérimentations.

I.5 L’essai Proctor modifié

Pour ces différentes valeurs de teneur en eau, la masse volumique sèche est déterminer et la

courbe des variations de cette masse est tracée en fonction de la teneur en eau. Ce qui se traduit

par un compactage à raison de 55 coups de dame Proctor modifié sur cinq (5) couches.

Pour le calcul de la teneur en eau, nous avons pris la moyenne de la teneur en eau de

mouillage (ce qui revient à prélever deux (2) échantillons après compactage dans des

tares différentes et déterminer la teneur). Elle est donnée par la formule suivante :

𝑊 (%) =𝑃2 − 𝑃3

𝑃3 − 𝑃1∗ 100

𝑃1: 𝑃𝑜𝑖𝑑𝑠 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑡𝑎𝑟𝑒

𝑃2: 𝑃𝑜𝑖𝑑𝑠 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 ℎ𝑢𝑚𝑖𝑑𝑒

0,83

0,50

0,67

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

1,00

Act

ivit

é ar

gil

euse

Couche C1

Couche C2

Couche Cm



Djimet

𝑃3: 𝑃𝑜𝑖𝑑𝑠 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑠𝑒𝑐

La densité humide est donnée par le rapport de la masse net humide de l’échantillon sur

le volume du moule. Elle s’exprime en 𝑔/𝑐𝑚3.

𝛾ℎ =𝑚𝑎𝑠𝑠𝑒 𝑑𝑒 𝑙′é𝑐ℎ𝑎𝑛𝑡𝑖𝑙𝑙𝑜𝑛

𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑑𝑢 𝑚𝑜𝑢𝑙𝑒

La densité sèche est déduite de la densité humide et de la teneur en eau. Elle s’exprime

en 𝑔/𝑐𝑚3.

𝛾𝑑 =𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑡é ℎ𝑢𝑚𝑖𝑑𝑒

1 + 𝑡𝑒𝑛𝑒𝑢𝑟 𝑒𝑛 𝑒𝑎𝑢

La figure suivante nous informe sur les résultats obtenus de l’essai Proctor :

Figure 21: Récapitulatif des résultats de l'essai Proctor étudiés.

Tableau 4: Valeurs de la densité maximale et de la teneur en eau optimale des différentes

couches.

Couches C1 C2 Cm

Profondeur (m) 0,50 0,70 _

𝛾𝑑 𝑚𝑎𝑥(𝑔/𝑐𝑚3) 2,020 2,031 2,077

𝑊𝑜𝑝𝑡 (%) 11,20 10,90 10,40

1,7

1,75

1,8

1,85

1,9

1,95

2

2,05

2,1

8 9 10 11 12 13 14 15

Den

sité

sec

he

(g/c

m3)

Teneur en eau (%)

Cm

C1

C2



Djimet

En fonction de la profondeur des différentes couches étudiées, on constate que la couche C1

présente une densité sèche maximale faible et une teneur en eau optimale plus élevée. La

couche mélange (couche 1 et 2) présente une densité sèche maximale plus élevée et une plus

faible teneur en eau. Au même moment la couche C2 présente une densité sèche maximale et

une teneur en eau optimale moyennes.

Cependant, le guide CEBTP nous recommande une densité sèche minimale requise de

1,80 𝑔/𝑐𝑚3, pour que le matériau soit utilisé en couche de chaussée. Ainsi, nous concluons que

les densités sèches maximales de nos échantillons sont supérieures à la valeur recommandée

par le guide et que les couches peuvent être utilisées en couche d’assise.

II. CARACTERISTIQUES MECANIQUES DES SOLS

II.1 L’essai Proctor modifié (CBR)

Cet indice est utilisé pour évaluer l’aptitude d’un sol ou matériau élaboré à supporter la

circulation des engins de chantiers. Cette opération étant de placer le matériau dans des

mauvaises conditions hydrométriques, susceptible de rencontrer dans la pratique.

Les résultats sont consignés dans les tableaux de l’annexe (tableau 30, 31, 32). La figure 22

nous donne le récapitulatif de l’essai.

Les indices sont calculés à un enfoncement de 2,50 et 5,00 mm par les formules suivantes :

𝐼𝐶𝐵𝑅;25 =𝐹𝑜𝑟𝑐𝑒 (𝑘𝑁) à 2,5 𝑚𝑚 𝑑′𝑒𝑛𝑓𝑜𝑛𝑐𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡

13.35 𝑘𝑁∗ 100

𝐼𝐶𝐵𝑅;50 =𝐹𝑜𝑟𝑐𝑒 (𝑘𝑁) à 5,0 𝑚𝑚 𝑑′𝑒𝑛𝑓𝑜𝑛𝑐𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡

20 𝑘𝑁∗ 100

𝐼𝐶𝐵𝑅 = max (𝐼𝐶𝐵𝑅;25 ; 𝐼𝐶𝐵𝑅;50)

𝑔 =∆ℎ

ℎ∗ 100

∆ℎ : Hauteur du gonflement

ℎ : Hauteur de l’échantillon initiale



Djimet

Tableau 5: Récapitulatifs Proctor ; indice CBR et gonflement.

Couches

étudiées

Paramètres

Proctor

Indice CBR Gonflement (%)

𝛾𝑑(𝑔

/𝑐𝑚3)

𝑤 (%) 𝐼𝐶𝐵𝑅 90% 𝐼𝐶𝐵𝑅 95% 𝐼𝐶𝐵𝑅 98% 10

coups

25

coups

56

coups

C1 2,02 11,20 _ 11 11 0,52 0,09 0,09

C2 2,065 10,90 13 16 19 0,43 0,17 0,09

Cm 2,085 10,40 15 17 18 0,17 0,35 0,09

Figure 22: Récapitulatifs des résultats de l'essai CBR à 95%.

D’après les résultats figure 22, On constate que les CBR des couches C2 et Cm sont voisins (16

et 17), et celle de C1 reste la plus faible et plus écartée des deux (2) autres. Cette différence

significative sur la valeur du CBR de la couche C1 est certainement due à sa forte teneur en

argile comme le montre l’essai VBS (figure 20). Car, les échantillons étant imbibés, la forte

teneur en argile fragilise leur résistance.

Nous pouvons dire que, les indices de portances trouvés ne vérifient pas les conditions du guide

CEBTP. Selon la recommandation du guide CEBTP (1984), un CBR minimal de 30 est

admissible en couche de fondation (voire 25 toléré pour un trafic t < 300 véhicules / jours (trafic

faible)) et un CBR minimal de 80 est admissible en couche de base (voire 60 toléré pour un

trafic faible).

11

1617

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

Indic

e C

BR

C1

C2

Cm



Djimet

On conclue que la valeur du CBR évolue en fonction de la profondeur et que les valeurs du

gonflement de différentes couches pour différentes énergies de compactages sont inférieures à

1%.

II.2 L’essai de compression uni-axial

Les résultats sont consignés dans le tableau 6. Le tableau nous donne le récapitulatif des

résultats. Les figures 23,24 nous donnent les différents tracés de nos échantillons.

Tableau 6: Récapitulatifs contraintes, déformations et des modules des deux couches.

Couches

Contraintes

maximales

(Mpa)

Déformations

(%)

Modules

élastique

(Mpa)

Modules

élastique

théorique

E=5*CBR

(Mpa)

C1.1 0,43 0,025 52,31

E=5*11 C1.2 0,55 0,013 53,22

C1.3 0,5 0,011 36,18

Moyenne 0,493 _ 47,237 55

C2.1 0,41 0,009 50,53

E=5*16 C2.2 1,031 0,015 99,78

C2.3 0,364 0,006 39,72

Moyenne 0,602 _ 63,343 100

C.m.1 1,02 0,018 60 E=5*17

C.m.2 0,991 0,018 55,1

Moyenne 1,0055 _ 57,55 85

Figure 23: courbes contraintes déformations de trois (3) échantillons pour couche C1.

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

0,00E+00 1,00E-02 2,00E-02 3,00E-02 4,00E-02 5,00E-02

Contr

ainte

(M

Pa)

Déformation (%)

E1.1

E1.2

E1.3



Djimet

Figure 24: courbes contraintes déformations de trois (3) échantillons pour couche C2.

Dans le dimensionnement des structures de chaussée une partie importante est le calcul des

différentes contraintes et déformation admissibles des sols ainsi que leur vérification sur le

logiciel alizé du LCPC. Un des éléments d’entrée indispensable à connaitre est le module de

YOUNG qui est un paramètre que l’on obtient après essai au laboratoire pour plus de précision

ou présenté par le guide technique du SETRA-LCPC.

Les différentes compressions faites sur nos différents échantillons à savoir trois (3) échantillons

par couches nous donnent des contraintes maximales moyennes qui croient en fonction de la

profondeur (de 0,493 MPa pour la couche C1 et 0,602 MPa pour la couche C2), des

déformations qui varient de 0,25% à 0,60% et de modules moyens qui varient entre 47 à 64

MPa. Les modules calculés par la formule empirique du LCPC 2003 (tableau 6) sont élevés

comparer à ceux obtenues expérimentalement. Ces résultats du module obtenus sont faibles

comparés aux modules calculés par la formule empirique (5*CBR).

On remarque que l’allure de la couche C2 est différente de celle de C1. Et elle présente un palier

alors que la couche C1 ne présente pas de palier. De ce fait, nous dirons que la couche C2 est

moins rigide que la première. Les échantillons présentent des contraintes qui tournent autour de

0,40 à 0,50 MPa.

Cependant, le guide CEBTP nous recommande une contrainte minimale de compression de 1

MPa, pour qu’un sol soit utilisé en structure routière.

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

0,00E+005,00E-031,00E-021,50E-022,00E-022,50E-023,00E-023,50E-024,00E-02

Contr

ainte

(M

Pa)

Déformation (%)

Contrainte_Déformation couche C2

E2.3

E2.2

E2.1



Djimet

II.3 L’essai œdométrique

L’essai était fait pendant cinq (5) jours de chargement sur 10,50 kg et deux (2) jours de

déchargement. Les tableaux (7, 8, 9) nous renseignent sur les différents paramètres

œdométriques. Les figure (55, 56, 57) nous ont permis de déterminer les modules

œdométriques.

Tableau 7: Paramètres œdométriques des couches étudiées

Caractéristique de compressibilité

Couche e0 Cs Cc Cg Eoed (Mpa) σp (Pa)

C1 0,412 0,0774 0,1314 0,0053 13701,894 4000

C2 0,638 0,1012 0,1422 0,0053 10268,406 4000

Cm 0,505 0,1156 0,0209 0,0056 11914,299 4000

Figure 25 : Récapitulatif de Module élastiques

On constate que la couche C1 présente le plus petit indice de vide, cela est due pratiquement de

la présence élevée des fines. Plus la teneur en fine est élevée plus l’indice des vides diminues.

Les coefficients Cs et Cc sont relativement faibles, cela atteste que nos matériaux ne sont pas

susceptibles à des grandes valeurs de tassement.

Les coefficients Cg sont pratiquement les mêmes pour les trois couches et qu’ils sont inférieurs

à 1%.

Concernant les pressions de pré-consolidation, les résultats des essais donnent des valeurs de

4 kPa pour toutes les couches.

13701,894

10268,406

11914,299

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

Eoed

(M

Pa)

C1

C2

Cm



Djimet

Par ailleurs, il en ressort également de cette étude que le module de Young Œdométrique est

plus important sur la couche C1 que les autres couches. On en conclue que les autres couches

connaissent plus de déformations dans le temps que la couche C1. La portion fine semble être

d’une utilité contre les déformations rapides des chaussées.



Djimet

CONCLUSION GENERALE

Le graveleux latéritique est l’un des produits de l’altération des roches dans les zones

intertropicales. Vu son abondance et ses caractéristiques, ce matériau est utilisé en Afrique pour

la construction des chaussées. La stratigraphie de la carrière de SAABA est constituée de deux

(2) couches latéritiques de profondeur 50cm pour la première couche et 70cm pour la deuxième.

La recherche documentaire nous a permis d’avoir les caractéristiques requises pour les

matériaux utilisés en construction routière.

Suite aux études et analyses faites au laboratoire (LEMHaD-2iE), nous ont permis de conclure

que :

La première couche génère plus des fines que la deuxième ;

La teneur en eau initiale de la deuxième couche 1,50% est supérieure à celle des deux

(2) autres qui sont 1,30% pour la première et 1,40% pour la couche mélange ;

La première couche contient plus d’argile que les deux (2) autres, car son IP est élevé ;

Les teneurs en eau optimales sont comprises entre 10 à 13 et des densités sèches

maximales supérieures à 1,80 𝑔/𝑐𝑚3 ;

Les couches présentent des indices de portance après quatre (4) jours d’imbibition assez

faibles à savoir 11 ; 16 respectivement C1, C2 et 17 pour la couche mélange ;

Des contraintes inférieures à 1MPa ;

Des modules d’élasticité 47,237 MPa pour la première couche et 63,343 MPa pour la

seconde couche.

Les essais au laboratoire ont montré que le sol sujet de recherche est un sol de faible capacité

portante (indice CBR < 60) et que les valeurs de modules obtenues après compression sont

faibles comparées à celle calculées par la formule théorique (5*CBR).

Nous pouvons conclure que, nos différentes couches ne pourront point être utilisées en couche

de base ou de fondation. Ainsi, elles nécessitent une amélioration soit par un traitement

granulaire, soit par un traitement chimique afin d’être utilisée en couche de base ou de

fondation.



Djimet

RECOMMANDATION

A la lumière de cette étude, les recommandations sont formulées pour les recherches

ultérieures à poursuivre ou à entreprendre :

Faire une amélioration au ciment et une litho-stabilisation afin de vérifier si nos

couches peuvent être utilisées en couche d’assise selon les recommandations du

CEBTP ;

Etendre la recherche sur d’autres profils latéritiques enfin de vérifié si la corrélation du

Module de Young proposée par le CEBTP est adaptée aux matériaux latéritiques du

Burkina Faso ;

Faire une étude chimique et minéralogique afin de discerner la nature argileuse des

différentes couches étudiées ;

Il est nécessaire de vérifier à long terme le comportement des matériaux crues et

stabilisés en effectuant des simulations mathématiques des comportements par la

méthode des éléments finis par exemple.



Djimet

BIBLIOGRAPHIE

[1] Magnien, « Compte rendu des recherches sur les latérites ». 08-juin-1964.

[2] P. Segalen, « Etude des sols dérivés de roches volcaniques basiques à Madagascar »,

l’Institut Scientifique de Madagascar, Madagascar, mémoire, 1957.

[3] I. Brabet, « Le traitement des sols pour la couche de forme, plateforme de chaussée »,

Conservatoire National des Arts et Métiers, France, mémoire de fin d’études, juin 2012.

[4] A. L. Gana, « Caractérisation des matériaux latéritiques indurés pour une meilleure

utilisation dans l’habitat en Afrique. », Thèse de doctorat, Université du Havre, France,

2014.

[6] Z. P. B. Bohi, « Caractérisation des sols latéritiques utilisés en construction routière: cas

de la région de l’Agneby (Cote d’Ivoire) », Thèse de doctorat, Ecole National des Ponts

et Chaussées, France, 2008.

[11] Bagarre, « Utilisation des graveleux latéritiques en technique routier. » 1990.

[14] S. Zoungrana, « Caractérisation de la latérite de la carrière de kamboinsé en vue d’une

utilisation durable dans les structures de chaussée. », mémoire de fin d’études, Institut 2iE,

Burkina Faso, 2018.

[15] M. O. Djandjieme, « Caractérisation des graveleux latéritiques améliorés au ciment et

litho-stabilisé en vue d’une utilisation en construction routière. », Mémoire de fin d’étude,

Institut 2iE, Burkina Faso, 2018.

[17] M. Ndiaye, « Etudes de l’amélioration de latérites du Sénégal par ajout de sable », Article,

Ecole Polytechnique de Thiès, Sénégal, France, 2013.

[18] M. Fall, « Identification et caractérisation mécanique de graveleux latéritiques du

Sénégal : Application au domaine routier », Thèse de doctorat, Institut National

Polytechnique de Lorraine, France, 1993.

[19] T. M. Kenfack, « Influence de la classe granulaire des concassés de granite sur la mise en

oeuvre de la technique de la litho-stabilisation en vue d’assurer une meilleure durabilité

des couches de bases », Institut 2iE, Burkina Faso, Mémoire de fin d’étude, nov. 2017.

[20] LEMHaD-2iE. Fiches Aide-mémoire des essais au laboratoire. kamboinsé, Burkina Faso.

Burkina Faso, 2003.

[21] F. Samb, « Modélisation par élément fini des chaussées en graveleux latéritiques traités

ou non et application au développement Mécanistique-Empirique. », Thèse de doctorat,

Université de Thiès, Sénégal, 2014.



Djimet

[22] R. Guilbaud, « Utilisation des géo synthétiques dans les chaussées », Révue, Laval,

France, 2001.



Djimet

ANNEXES



Djimet

ANNEXES 1 : TABLEAUX DES RESULTATS

Tableau 8: Récapitulatif des teneurs en eau initiales

Profondeur

(cm)

Couches Numéro

Tare

Poids

tare

(g)

Masse

humide

(g)

Masse

sèche +

tare (g)

Masse

sèche

(g)

Masse

sèche

moyenne

(g)

Teneur

en eau

initiale

(%)

50 C1 35 84

1000 969,35 967,22

966,7 3,44% 7 69 1035,2 966,18

70 C2 17+ 87

1000 1047,4 960,35

959,945 4,17% 12 83 1042,5 959,54

_ Cm 10 319,45 1000 1318,8 1293,54 1293,54 2,59%

Tableau 9: Récapitulatif du poids spécifique

N°

échantillon

(le cas

échéant)

Poids sec

matériaux

mis dans

la cuve

(g)

Volume

d'eau

distillé

ajouté

(cm3)

Pression finale ( P') cuve

échantillon + chambres (mWs) Valeur

Vlu

(cm3)

ɣs

(KN/m3) 1ère

essai

2ième

essai

3ième

essai

P'

moyenne

(mWs)

Couche C1 1000 414 10,5 10,45 10,25 10,4 773,12 27,85

Couche C2 1000 414 10,9 10,7 10,6 10,73 788,25 26,72

Couche

mélange 1000 419 10,49 10,6 10,68 10,59 781,87 27,56

Tableau 10: Résultats tamisage par voie sèche pour la couche C1

Modules

AFNOR

Diamètre

tamis

Refus partiel

(g)

Refus

cumules (g)

%refus

cumules

% passants

cumules Observations

50 80 0

Cailloux

49 63 0

48 50 0

47 40 0

46 31,5 0 0 0 100

45 25 0 0 0,00 100,00

Gravier

44 20 55 55 2,85 97,15

43 16 156 211 10,93 89,07

42 12,5 221 432 22,37 77,63

41 10 219 651 33,71 66,29

40 8 287 938 48,57 51,43

39 6,3 202 1140 59,03 40,97 Sable

38 5 170 1310 67,83 32,17



Djimet

37 4 118 1428 73,94 26,06

36 3,15 67 1495 77,41 22,59

35 2,5 32 1527 79,07 20,93

34 2 21 1548 80,16 19,84

33 1,6 12 1560 80,78 19,22

32 1,25 14 1574 81,50 18,50

31 1 7 1581 81,87 18,13

30 0,8 6 1587 82,18 17,82

28 0,5 4 1591 82,38 17,62

27 0,4 5 1596 82,64 17,36

26 0,315 4 1600 82,85 17,15

24 0,2 6 1606 83,16 16,84

23 0,16 4 1610 83,37 16,63

22 0,125 4 1614 83,57 16,43

20 0,08 5 1619 83,83 16,17

Fond _ 4 1623 84,04 15,96

Tableau 11: Résultats tamisage par voie sèche pour la couche C2

Modules

AFNOR

Diamètre

tamis (mm)

Refus partiel

(g)

Refus

cumules (g)

%refus

cumules

% passants


50 80 0

Cailloux

49 63 0

48 50 0

47 40 0

46 31,5 0 0 0 100

45 25 48 48 2,50 97,50

Gravier

44 20 141 189 9,86 90,14

43 16 129 318 16,59 83,41

42 12,5 197 515 26,87 73,13

41 10 165 680 35,48 64,52

40 8 264 944 49,25 50,75

39 6,3 220 1164 60,73 39,27

Sable

38 5 270 1434 74,82 25,18

37 4 127 1561 81,45 18,55

36 3,15 97 1658 86,51 13,49

34 2 97 1755 91,57 8,43

33 1,6 31 1786 93,19 6,81

32 1,25 25 1811 94,49 5,51

31 1 16 1827 95,33 4,67

30 0,8 9 1836 95,79 4,21

29 0,63 11 1847 96,37 3,63

28 0,5 5 1852 96,63 3,37



Djimet

27 0,4 6 1858 96,94 3,06

26 0,315 5 1863 97,20 2,80

24 0,2 12 1875 97,83 2,17

23 0,16 5 1880 98,09 1,91

22 0,125 4 1884 98,30 1,70

20 0,08 5 1889 98,56 1,44

Fond _ 4 1893 98,77 1,23

Tableau 12: Résultats tamisage par voie sèche pour la couche mélange Cm

Modules

AFNOR

Diamètre

tamis (mm)

Refus partiel

(g)

Refus

cumules (g)

%refus

cumules

% passants


50 80 0

Cailloux

49 63 0

48 50 0

47 40 0

46 31,5 0 0 0 100

45 25 0 0 0,00 100,00

Gravier

44 20 278,79 278,79 14,31 85,69

43 16 163,19 441,98 22,69 77,31

42 12,5 230,31 672,29 34,51 65,49

41 10 186,68 858,97 44,09 55,91

40 8 224,28 1083,25 55,60 44,40

39 6,3 183,74 1266,99 65,03 34,97

Sable

38 5 140,67 1407,66 72,25 27,75

37 4 97,72 1505,38 77,27 22,73

36 3,15 66,69 1572,07 80,69 19,31

34 2,5 29,32 1601,39 82,20 17,80

33 2 21,65 1623,04 83,31 16,69

32 1,6 15,78 1638,82 84,12 15,88

31 1,25 19,44 1658,26 85,12 14,88

30 1 9,81 1668,07 85,62 14,38

29 0,8 9,58 1677,65 86,11 13,89

28 0,63 1677,65 86,11 13,89

27 0,5 18,94 1696,59 87,09 12,91

26 0,4 5,56 1702,15 87,37 12,63

24 0,315 7,58 1709,73 87,76 12,24

23 0,25 6,6 1716,33 88,10 11,90

22 0,2 3,8 1720,13 88,29 11,71

21 0,16 1720,13 88,29 11,71

20 0,125 10,81 1730,94 88,85 11,15

19 0,08 7,31 1738,25 89,22 10,78

Fond _ 3,14 1741,39 89,38 10,62



Djimet

Tableau 13: Résultats tamisage par voie sèche pour la couche C1, après compactage à 10

coups

Résultats du tamisage par voie sèche de la couche C1 10 coups

Modules

AFNOR

Diamètre

tamis (mm)

Refus

partiel

(g)

Refus

cumules

(g)

%refus

cumules

% passants


50 80 0

Cailloux

49 63 0

48 50 0

47 40 0

46 31,5 0 0 0 100

45 25 0 0 0,00 100,00

Gravier

44 20 0 0 0,00 100,00

43 16 96,62 96,62 2,74 97,26

42 12,5 285,25 381,87 10,84 89,16

41 10 417,43 799,3 22,68 77,32

40 8 386,35 1185,65 33,64 66,36

39 6,3 414,66 1600,31 45,41 54,59

Sable

38 5 319,1 1919,41 54,46 45,54

37 4 244,89 2164,3 61,41 38,59

36 3,15 157,06 2321,36 65,87 34,13

35 2,5 56,98 2378,34 67,49 32,51

33 1,6 69,39 2447,73 69,46 30,54

32 1,25 19,46 2467,19 70,01 29,99

31 1 19,16 2486,35 70,55 29,45

30 0,8 22,01 2508,36 71,18 28,82

28 0,5 35,44 2543,8 72,18 27,82

27 0,4 12,01 2555,81 72,52 27,48

26 0,315 18,87 2574,68 73,06 26,94

24 0,2 34,66 2609,34 74,04 25,96

22 0,125 46 2655,34 75,35 24,65

20 0,08 33,62 2688,96 76,30 23,70

Fond _ 26,41 2715,37 77,05 22,9499255


coups


Modules

AFNOR

Diamètre

tamis (mm)

Refus

partiel

(g)

Refus

cumules

(g)

% refus

cumules

% passants




Djimet

50 80 0

Cailloux

49 63 0

48 50 0

47 40 0

46 31,5 0 0 0 100

45 25 0 0 0,00 100,00

Gravier

44 20 0 0,00 100,00

43 16 71,56 71,56 2,06 97,94

42 12,5 145,53 217,09 6,26 93,74

41 10 268,25 485,34 14,00 86,00

40 8 381,17 866,51 24,99 75,01

39 6,3 516,83 1383,34 39,90 60,10

Sable

38 5 348,74 1732,08 49,96 50,04

37 4 267,21 1999,29 57,67 42,33

36 3,15 197,75 2197,04 63,37 36,63

35 2,5 69,3 2266,34 65,37 34,63

33 1,6 92,21 2358,55 68,03 31,97

32 1,25 40,52 2399,07 69,20 30,80

31 1 28,95 2428,02 70,03 29,97

30 0,8 22,4 2450,42 70,68 29,32

28 0,5 54,5 2504,92 72,25 27,75

27 0,4 19,35 2524,27 72,81 27,19

26 0,315 19,33 2543,6 73,37 26,63

24 0,2 44,98 2588,58 74,66 25,34

22 0,125 58,52 2647,1 76,35 23,65

20 0,08 33,89 2680,99 77,33 22,67

Fond _ 22,24 2703,23 77,97 22,0292181


coups


Modules

AFNOR

Diamètre

tamis (mm)

Refus

partiel

(g)

Refus

cumules

(g)

% refus

cumules

% passants


50 80 0

Cailloux

49 63 0

48 50 0

47 40 0

46 31,5 0 0 0 100

45 25 0 0 0,00 100,00

Gravier 44 20 0 0,00 100,00

43 16 55,03 55,03 1,47 98,53



Djimet

42 12,5 207,25 262,28 7,02 92,98

41 10 293,96 556,24 14,89 85,11

40 8 469,76 1026 27,46 72,54

39 6,3 553,55 1579,55 42,28 57,72

Sable

38 5 380,15 1959,7 52,45 47,55

37 4 293,48 2253,18 60,31 39,69

36 3,15 170,36 2423,54 64,87 35,13

35 2,5 79,09 2502,63 66,98 33,02

33 1,6 87,83 2590,46 69,33 30,67

32 1,25 38,14 2628,6 70,35 29,65

31 1 24,27 2652,87 71,00 29,00

30 0,8 18,43 2671,3 71,50 28,50

28 0,5 39,76 2711,06 72,56 27,44

27 0,4 14,07 2725,13 72,94 27,06

26 0,315 19,74 2744,87 73,47 26,53

24 0,2 36,54 2781,41 74,44 25,56

22 0,125 43,55 2824,96 75,61 24,39

20 0,08 24,95 2849,91 76,28 23,72

Fond _ 14,25 2864,16 76,66 23,34


coups


Modules

AFNOR

Diamètre

tamis (mm)

Refus

partiel

(g)

Refus

cumules

(g)

%refus

cumules

% passants


50 80 0

Cailloux

49 63 0

48 50 0

47 40 0

46 31,5 0 0 0 100

45 25 0 0 0,00 100,00

Gravier

44 20 0 0 0,00 100,00

43 16 11,52 11,52 0,34 99,66

42 12,5 162,67 174,19 5,13 94,87

41 10 274,16 448,35 13,21 86,79

40 8 355,74 804,09 23,70 76,30

39 6,3 500,98 1305,07 38,47 61,53

Sable

38 5 372,85 1677,92 49,45 50,55

37 4 287,14 1965,06 57,92 42,08

36 3,15 252,89 2217,95 65,37 34,63

35 2,5 124,51 2342,46 69,04 30,96



Djimet

34 2 102,46 2444,92 72,06 27,94

32 1,25 146 2590,92 76,36 23,64

31 1 51,73 2642,65 77,89 22,11

30 0,8 38,28 2680,93 79,02 20,98

28 0,5 67,7 2748,63 81,01 18,99

27 0,4 18,07 2766,7 81,54 18,46

26 0,315 16,9 2783,6 82,04 17,96

24 0,2 16,95 2800,55 82,54 17,46

22 0,125 50,73 2851,28 84,04 15,96

20 0,08 15 2866,28 84,48 15,52

Fond _ 10,14 2876,42 84,78 15,22

Tableau 17: Résultats tamisage par voie sèche pour la couche C2, après compactage à

25coups


Modules

AFNOR

Diamètre

tamis (mm)

Refus

partiel

(g)

Refus

cumules

(g)

%refus

cumules

% passants


50 80 0

Cailloux

49 63 0

48 50 0

47 40 0

46 31,5 0 0 0 100

45 25 0 0 0,00 100,00

Gravier

44 20 0 0 0,00 100,00

43 16 10,52 10,52 0,30 99,70

42 12,5 138,21 148,73 4,18 95,82

41 10 251,2 399,93 11,24 88,76

40 8 375,95 775,88 21,80 78,20

39 6,3 517,91 1293,79 36,35 63,65

Sable

38 5 396,35 1690,14 47,49 52,51

37 4 353,8 2043,94 57,43 42,57

36 3,15 274,89 2318,83 65,15 34,85

35 2,5 141,26 2460,09 69,12 30,88

34 2 105,58 2565,67 72,08 27,92

32 1,25 180,88 2746,55 77,17 22,83

31 1 48,16 2794,71 78,52 21,48

30 0,8 49,18 2843,89 79,90 20,10

28 0,5 84,45 2928,34 82,27 17,73

27 0,4 33,7 2962,04 83,22 16,78

26 0,315 26,73 2988,77 83,97 16,03

24 0,2 30,31 3019,08 84,82 15,18



Djimet

22 0,125 49,82 3068,9 86,22 13,78

20 0,08 13,25 3082,15 86,59 13,41

Fond _ 11,91 3094,06 86,93 13,07


coups


Modules

AFNOR

Diamètre

tamis (mm)

Refus

partiel

(g)

Refus

cumules

(g)

%refus

cumules

% passants


50 80 0

Cailloux

49 63 0

48 50 0

47 40 0

46 31,5 0 0 0 100

45 25 0 0 0,00 100,00

Gravier

44 20 0 0 0,00 100,00

43 16 6,22 6,22 0,16 99,84

42 12,5 88,22 94,44 2,39 97,61

41 10 168,89 263,33 6,66 93,34

40 8 372,53 635,86 16,09 83,91

39 6,3 555,62 1191,48 30,15 69,85

Sable

38 5 482,36 1673,84 42,36 57,64

37 4 355,67 2029,51 51,36 48,64

36 3,15 299,45 2328,96 58,94 41,06

35 2,5 215,58 2544,54 64,40 35,60

34 2 117,16 2661,7 67,36 32,64

32 1,25 200,89 2862,59 72,45 27,55

31 1 78,79 2941,38 74,44 25,56

30 0,8 63,6 3004,98 76,05 23,95

28 0,5 116,36 3121,34 79,00 21,00

27 0,4 29,52 3150,86 79,74 20,26

26 0,315 35,11 3185,97 80,63 19,37

24 0,2 45,71 3231,68 81,79 18,21

22 0,125 60,71 3292,39 83,33 16,67

20 0,08 19,13 3311,52 83,81 16,19

Fond _ 11,09 3322,61 84,09 15,91



Djimet

Figure 26: Résultats tamisage par voie sèche pour la couche Cm, après compactage à 56 coups

Résultats du tamisage par voie sèche de la couche Cm 56 coups

Modules

AFNOR

Diamètre

tamis

(mm)

Refus

partiel

(g)

Refus

cumules

(g)

% refus

cumules

% passants


50 80 0

Cailloux

49 63 0

48 50 0

47 40 0

46 31,5 0 0 0 100

45 25 0 0 0,00 100,00

Gravier

44 20 0 0 0,00 100,00

43 16 38,66 38,66 0,87 99,13

41 10 446,72 485,38 10,93 89,07

40 8 531,85 1017,23 22,91 77,09

39 6,3 715,6 1732,83 39,03 60,97

Sable

38 5 436,8 2169,63 48,87 51,13

37 4 383,13 2552,76 57,49 42,51

36 3,15 247,1 2799,86 63,06 36,94

35 2,5 128,05 2927,91 65,94 34,06

34 2 116,45 3044,36 68,57 31,43

1,6 74,34 3118,7 70,24 29,76

32 1,25 93,74 3212,44 72,35 27,65

31 1 57,33 3269,77 73,64 26,36

30 0,8 36,78 3306,55 74,47 25,53

28 0,5 80,14 3386,69 76,28 23,72

27 0,4 14,13 3400,82 76,60 23,40

26 0,25 48,23 3449,05 77,68 22,32

24 0,2 13,7 3462,75 77,99 22,01

22 0,125 41,34 3504,09 78,92 21,08

20 0,08 24,8 3528,89 79,48 20,52

Fond _ 11 3539,89 79,73 20,27

Tableau 19: Les fuseaux de couches de fondation et de base

Les fuseaux de base et fondation CEBTP

Fuseau de couche de fondation Couche de base

ϕ (mm) Max (%) Min (%) Max (%) Min (%)

50 100 100 100 100

40 95 100 95 100

31,5 90 100 85 100



Djimet

20 75 100 60 100

10 58 100 35 90

5 40 78 20 75

2 28 65 12 50

1 22 56 10 40

0,5 18 50 7 35

0,08 5 35 4 20

Tableau 20: Résultats des limites de la couche C1

COUCHE C1

Liquidité Plasticité

N° tare 10 18 j 50 B 64 29 66

Poids tare

(g) 26,4 27,25 26,22 24,54 27 23 26,86 23,53

Pt humide

(g) 47,96 45,96 44,12 41,02 29,87 25,12 28,6 25,86

Pt sèche (g) 42,77 41,46 39,82 37,07 29,42 24,72 28,29 25,51

Nombre de

coups 18 24 29 34 _ _ _ _

Teneur en

eau (%) 31,70 31,67 31,62 31,52 18,60 23,26 21,68 17,68

WL= 31,64 IP= 11,34 WP= 20,30

Tableau 21: Résultats des limites de la couche C2

COUCHE C2


N° tare 23 181 4 5 7 21 22 25 0,8

Poids tare

(g) 7,32 7,2 10,86 17 69,39 39,96 38,25 42,66 60,49

Pt humide

(g) 30,15 24,39 28,15 37,84 88,95 41,97 39,99 44,47 62,15

Pt sèche

(g) 24,21 19,6 23,31 32,11 83,7 41,82 39,53 44,21 61,81

Nombre de

coups 16 20 25 27 30 _ _ _ _

Teneur en

eau (%) 35,17 38,63 38,88 37,92 36,69 8,06 35,94 16,77 25,76

WL= 32,89 IP= 11,26 WP= 21,63



Djimet

Tableau 22: Résultats des limites de la couche mélange Cm

COUCHE Cm


N° tare 51 G 79 14 I E 11 K

Poids tare

(g) 25,19 25,78 24,93 27,24 27,47 25,03 25,23 26,34

Pt humide

(g) 38,47 36,33 35,18 38,14 28,31 27,27 26,83 27,43

Pt sèche

(g) 35,79 34,03 32,87 35,68 28,14 26,97 26,59 27,26

Nombre

de coups 15 20 24 29 _ _ _ _

Teneur en

eau (%) 25,28 27,88 29,09 29,15 25,37 15,46 17,65 18,48

WL= 32,59 IP= 11,18 WP= 21,41

Tableau 23:Résultats des valeurs de bleue de méthylène (VBS)

Profondeur

(cm)

Couches Nombre

Masse

échantillon

(g)

Quantité

bleue (ml) Total bleu (ml) Valeur du bleue

50 C1 5

60 10

50 0,83

70 C2 3 30 0,50

_ Cm 4 40 0,67

Tableau 24: Classification selon Highway Research Board (HRB).

Classification HRB

Couches %Passant

80µm

Valeur à

comparer

(%)

Ip I.P à

comparer WL

WL à

comparer Classe

Sous

classe Dénomination

C1 15,96 < 35,00 11,34 > 11,00 31,64

< 40,00 A.2 A.2.6

Mélange de graviers

limoneux ou argileux

avec sables limoneux

ou argileux

C2 1,23 < 35,00 11,29 > 11,00 32,92

< 40,00 A.2 A.2.6




ou argileux

Cm 10,62 < 35,00 11,18 > 11,00 33,03

< 40,00 A.2 A.2.6




ou argileux



Djimet

Tableau 25: Classification selon le Guide de Terrassement Routier (GTR).

Classification GTR

Couches %Passant

80µm

Valeur à

comparer

(%)

Diamètre

max

(mm)

Diamètre

à

comparer

(mm)

Ip I.P à

comparer

VBS

obtenue

VBS à

comparer Classe

Sous


C1 15,96 < 35 25 < 50 11,34

< 12,00 0,83 < 1,50 B B5

Sols sableux

et graveleux

avec des fines

C2 1,23 < 35 31,5 < 50 11,29

< 12,00 0,50 < 1,50 B B5

Sols sableux

et graveleux

avec des fines

Cm 10,62 < 35 25 < 50 11,18

< 12,00 0,50 < 2,50 B B5

Sols sableux

et graveleux

avec des fines

Tableau 26: Classification selon AASHTO.

Classification AASHTO

Couches %Passant

80µm

Valeur à

comparer

(%)

Ip I.P à

comparer WL

WL à

comparer Classe

Sous


C1 15,96 < 35 max 11,34

> 11 min

31,64

< 40 max A.2 A.2.6

Gravier et

sable

limoneux ou

argileux

C2 1,23 < 35 max 11,29

> 11 min

32,92

< 40 max A.2 A.2.6

Gravier et

sable

limoneux ou

argileux

Cm 10,62 < 35 max 11,18

> 11 min

33,03

< 40 max A.2 A.2.6

Gravier et

sable

limoneux ou

argileux



Djimet

Tableau 27: Résultats Proctor modifié couche C1

Couche C1

Teneur en eau souhaitée 4% 6% 8% 10% 12%

Eau de mouillage (ml) 240 360 460 600 720

Densité

Poids total humide (g) 8544 8685 8942 8808 8764

Poids du moule (g) 4175 4175 4175 4175 4175

Poids net humide (g) 4369 4510 4767 4633 4589

Volume du moule (cm3) 2123,06 2123,06 2123,06 2123,06 2123,06

Teneur en eau

Numéro tare 15 13 E 3 B G 18 12 8 7

Poids de tare (g) 17,1 17,83 16,52 17,48 16,27 17,49 17,06 19,54 17,57 17,79

Poids total humide (g) 62,97 55,4 55,96 60,22 55,47 55,33 49,66 54,9 53,43 54,39

Poids total sec (g) 59,3 51,69 52,15 56,56 51,58 51,49 45,87 50,82 49,03 50,08

Teneur en eau (%) 8,7% 11,0% 10,7% 9,4% 11,0% 11,3% 13,2% 13,0% 14,0% 13,3%

Teneur en eau moyenne (%) 9,8% 10,0% 11,2% 13,1% 13,7%

Densité humide ɣh (g/cm3) 2,06 2,12 2,25 2,18 2,16

Densité sèche ɣd (g/cm3) 1,87 1,93 2,02 1,93 1,90

Tableau 28: Résultats Proctor modifié couche C2

Couche C2, repris

Teneur en eau souhaitée 4% 6% 8% 10%

Eau de mouillage (ml) 240 360 460 600

Densité

Poids total humide (g) 8819 8981 8897 8981

Poids du moule (g) 4178 4178 4178 4178

Poids net humide (g) 4641 4866 4719 4803

Volume du moule (cm3) 2123,06 2123,06 2123,06 2123,06

Teneur

en eau

Numéro tare 55 64 9 54 j 8 10 75

Poids de tare (g) 24,84 23 24,48 21,24 26,26 25,98 26,4 24,67

Poids total humide (g) 169,66 154,13 172,20 152,68 179,34 159,06 177,38 176,99

Poids total sec (g) 156,63 142,74 156,99 139,18 161,37 143,01 159,32 158,96

Teneur en eau (%) 9,9% 9,5% 10,48% 11,45% 13,3% 13,7% 13,6% 13,4%

Teneur en eau moyenne (%) 9,7% 11,30% 13,5% 13,5%

Densité humide ɣ (g/cm3) 2,19 2,26 2,22 2,26

Densité sèche ɣd (g/cm3) 1,99 2,03 1,96 1,99

Tableau 29: Résultats Proctor modifié couche mélange Cm

Couche Cm, repris

Teneur en eau souhaitée 4% 6% 8% 10%

Eau de mouillage (ml) 240 360 460 600



Djimet

Densité

Poids total humide (g) 8786 9054 8964 8866

Poids du moule (g) 4178 4178 4178 4178

Poids net humide (g) 4608 4876 4786 4688

Volume du moule (cm3) 2123,06 2123,06 2123,06 2123,06

Teneur

en eau

Numéro tare 6 d 25 59 18 15 20 f

Poids de tare (g) 26,04 25,52 24,11 27,52 27,2 27,25 26,07 26,15

Poids total humide (g) 190,31 158,03 175,66 153,28 165,25 155,96 155,46 152,44

Poids total sec (g) 177,64 148,35 161,58 141,33 149,69 142,16 139,91 137,32

Teneur en eau (%) 8,4% 7,9% 10,2% 10,5% 12,7% 12,0% 13,7% 13,6%

Teneur en eau moyenne (%) 8,1% 10,4% 12,4% 13,6%

Densité humide ɣ (g/cm3) 2,17 2,30 2,25 2,21

Densité sèche ɣd (g/cm3) 2,01 2,077 2,01 1,94



Djimet

Tableau 30: Résultats CBR couche C1

REPUBLIQUE DU BURKINA FASO

MÉMOIRE MASTER

DEPARTEMENT

FONDATION 2IE

GCH - ROA

LABORATOIRE LEMHaD-2iE

E S S A I C B R

NATURE : Latérite - Crue SAABA

MOULAGE AVEC GRANDE DAME A 56

COUPS

Yd OPM

: 2,020 POINCONNEMENT ANNEAU : UNIVERSEL

Nombre de coups 56 25 10 W OPM

: 11,20 Enfonce-

ment

(mm)

56coups 25coups 10coups

N° Moule 3 2 1 Gonflement Force CBR Force CBR Force CBR

Poids total Humide

(g) 12407 12250 11991 56 25 10

Poids Moule (g) 7423 7428 7577 0,01 0,01 0,05

Poids net Matériaux

(g) 4984 4822 4414 0

Volume Moule

(cm3)

2123,06 2123,06 2123,06 0,63 0,70 0,45 0,42



Djimet

Densité Humide

(t/m3) 2,348 2,271 2,079 1,25 0,80 0,50 0,60

Densité Sèche (t/m3) 2,142 2,065 1,888 2 1,25 1,20 1,20

Compacité (%) 106,1 102,2 93,4 2,5 2,00 15,0 1,49 11,2 1,40 10,5

TENEUR EN EAU 5 3,00 15,1 1,80 9,0 1,80 9

Moulage Après Imbibition 7,5 3,60 2,25 2,10

Date 16/04/2019 20/04/2020 10 4,30 2,70 2,50

Nombre de coups 56 25 10 56 25 10

N° Tare 76 75 56 26 K 28

Poids total Humide (g) 149,13 161,78 152,42 187,5 226,61 190,2

Poids Total Sec (g) 138,47 149,48 140,83 171,12 206,66 172,74

Poids de la Tare (g) 27,18 26,44 26,55 26,34 26,35 25,75

Poids sec échantillon

(g) 111,29 123,04 114,28 144,78 180,31 146,99

CBR :

Nombre de coups 56 25 10

Poids Eau (g) 10,66 12,3 11,59 16,38 19,95 17,46 à 2,5mm 15 11 10

Teneur en eau 9,6 10,0 10,1 11,31 11,06 11,88 à 5,0mm 15 9 9

Teneur en eau

moyenne. (%) _ _ _ _ Maxi. 15 11 10



Djimet

Tableau 31: Résultats CBR couche C2


MÉMOIRE MASTER

DEPARTEMENT

FONDATION 2IE

GCH - ROA


E S S A I C B R


MOULAGE AVEC GRANDE DAME A 56 COUPS Yd OPM

: 2,065 POINCONNEMENT ANNEAU : UNIVERSEL

Nombre de coups 56 25 10 W OPM

: 10,90 Enfonce

- ment

(mm)



Poids total Humide (g) 10769 10276 10212 56 25 10

Poids Moule (g) 6215 6035 6215 0,01 0,02 0,04

Poids net Matériaux

(g) 4554 4241 3997 0

Volume Moule (cm3) 2123,06 2123,06 2123,06 0,63 1,00 0,70 0,50



Djimet

Densité Humide

(t/m3)

2,145 1,998 1,883 1,25 1,70 1,30 0,58

Densité Sèche (t/m3) 2,015 1,866 1,759 2 2,40 1,40 1,30

Compacité (%) 91,0 84,2 79,4 2,5 2,70 20,2 1,50 11,2 1,50 11,2

TENEUR EN EAU 5 4,00 20,1 2,20 11,0 1,82 9


Date 16/04/2019 20/04/2020 10 0,00 0,00 2,82

Nombre de coups 56 25 10 56 25 10

N° Tare 76 75 56 26 K 28


Poids Total Sec (g) 138,47 149,48 140,83 171,12 206,66 172,7

4

Poids de la Tare (g) 27,18 26,44 26,55 26,34 26,35 25,75


(g) 111,29 123,04 114,28 144,78 180,31

146,9

9

CBR :


Poids Eau (g) 10,66 12,3 11,59 16,38 19,95 17,46 à 2,5mm 20 11 11

Teneur en eau 9,6 10,0 10,1 11,31 11,06 11,88 à 5,0mm 20 11 9

Teneur en eau

moyenne.(%) _ _ _ _ Maxi. 20 11 11



Djimet

Tableau 32: Résultats CBR couche Cm


MÉMOIRE MASTER

DEPARTEMENT

FONDATION 2IE

GCH - ROA


E S S A I C B R


MOULAGE AVEC GRANDE DAME A 56 COUPS Yd

OPM : 2,085 POINCONNEMENT ANNEAU : UNIVERSEL

Nombre de coups 56 25 10 W

OPM : 10,40 Enfonce-

ment

(mm)



Poids total Humide (g) 12234 11632 11536 56 25 10

Poids Moule (g) 7572 7425 7419 0,01 0,02 0,04

Poids net Matériaux (g) 4662 4207 4117 0

Volume Moule

(cm3)

2123,06 2123,06 2123,06 0,63 0,70 0,25 0,47

Densité Humide (t/m3) 2,196 1,982 1,939 1,25 1,30 0,75 0,65

Densité Sèche (t/m3) 2,033 1,820 1,766 2 2,00 1,50 1,25



Djimet

Compacité (%) 102,4 91,7 89,0 2,5 2,30 17,2 1,80 13,5 1,50 11,2

TENEUR EN EAU 5 3,50 17,6 2,80 14,0 2,00 10


Date 16/04/2019 20/04/2020 10 0,00 3,75 2,65

Nombre de coups 56 25 10 56 25 10

N° Tare 76 75 56 26 K 28


Poids Total Sec (g) 138,47 149,48 140,83 171,12 206,66 172,74

Poids de la Tare (g) 27,18 26,44 26,55 26,34 26,35 25,75


(g) 111,29 123,04 114,28 144,78 180,31 146,99

CBR :


Poids Eau (g) 10,66 12,3 11,59 16,38 19,95 17,46 à 2,5mm 17 13 11

Teneur en eau 9,6 10,0 10,1 11,31 11,06 11,88 à 5,0mm 18 14 10

Teneur en eau moyenne

(%) _ _ _ _ Maxi. 18 14 11



Djimet

Tableau 33: Récapitulatif contrainte déformation et modules des différentes couches.

Couches

Effort

maximal

(Mpa)

Déformation

(%)

Modules

élastique

(Mpa)

C1.1 0,430 0,025 52,310

C1.2 0,550 0,013 53,220

C1.3 0,500 0,011 36,180

Moyenne 0,493 _ 47,237

C2.1 0,410 0,009 50,530

C2.2 1,031 0,015 99,780

C2.3 0,364 0,006 39,720

Moyenne 0,602 _ 63,343

Cm.1 1,020 0,018 60,000

Cm.2 0,991 0,018 55,100

Moyenne 1,005 _ 57,550



Djimet

ANNEXES 2 : GRAPHIQUES ET DIAGRAMMES

Figure 27: courbes granulométriques par voie humide de différentes couches étudiées.


compactage.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,01 0,1 1 10 100Pou

rcen

tage

des

tam

isa

ts c

um

ule

s

(%)

Ouverture des tamis (mm)

Courbes granulométriques des différentes couches

Couche C1

Couche C2

couche Cm

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,01 0,1 1 10 100Pou

rcen

tage

des

tam

isats

cu

mu

les

(%)


Courbe granulométrique C1 avant et aprés imbibition

Couche C1 avant imbibition

couche C1, imbibée, 10 coups

Couche C1, imbibée, 25 coups




Djimet


compactage.

Figure 30: courbes granulométriques par voie humide de la couche Cm étudiées après

compactage.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,01 0,1 1 10 100

Pou

rcen

tage

des

tam

isats

cu

mu

les

(%)


Courbe granulométrique C2 avant et aprés imbibition

Couche C2, avant imbibition




0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,01 0,1 1 10 100

Pou

rcen

tage

des

tam

isats

cu

mu

les

(%)


Courbes granulométriques de la couche Cm

Couche Cm, avant imbibition

Couche Cm, imbibée, 56 coups



Djimet

Figure 31: Courbes des fuseaux base et fondation de la couche C1. CEBTP

Figure 32: Courbes des fuseaux base et fondation de la couche C2. CEBTP

0

50

100

0 , 0 1 0 , 1 1 1 0 1 0 0Pourc

enta

ge

(%)

Diamètre (mm)

Projection de la couche C1 dans

le fuseau de fondation du CEBTP

max fuseau fondation min fuseau fondation

couche C1

0

20

40

60

80

100

0 , 0 1 0 , 1 1 1 0 1 0 0

Pou

rcen

tage

(%)

Diamètre (mm)

Projection de la couche C2 dans



couche C2

0

20

40

60

80

100

0 , 0 1 0 , 1 1 1 0 1 0 0Pourc

enta

ge

( %

)

Diamètre (mm)

Projection de la couche C1 dans le

fuseau de base du CEBTP

max fuseau base min fuseau base couche C1

0

20

40

60

80

100

0 , 0 1 0 , 1 1 1 0 1 0 0

Pourc

enta

ge

(%

)

Diamètre (mm)

Projection de la couche C2 dans le

fuseau de base du CEBTP

max fuseau base min fuseau base Couche C2



Djimet

Figure 33: Courbes des fuseaux base et fondation de la couche Cm. CEBTP

Figure 34: Résultats de l’activité argileuse des différentes couches étudiées.

0,83

0,50

0,67

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

1,00

Act

ivit

é ar

gil

euse

Couche C1

Couche C2

Couche Cm

0

20

40

60

80

100

0 , 0 1 0 , 1 1 1 0 1 0 0Pourc

enta

ge

(%)

Diamètre (mm)

Projection de la couche Cm dans



couche Cm

0

20

40

60

80

100

0 , 0 1 0 , 1 1 1 0 1 0 0

Pourc

enta

ge

(%

)

Diamètre (mm)

P R O J EC T I O N D E L A C O U C H E C M D A N S L E F U S EA U D E B A S E D U C EB T P

max fuseau base min fuseau base couche Cm



Djimet

Figure 35: Résultats du poids spécifique des différentes couches étudiées.

Figure 36 : Résultats des limites d’Atterberg de différentes couches étudiées.

27,85

26,72

27,56

23,00

24,00

25,00

26,00

27,00

28,00

29,00

30,00

poid

s sp

écif

ique

(kN

/m3)

C1

C2

Cm

31,6432,89 32,59

11,34 11,26 11,18

20,3021,63 21,41

0,00

5,00

10,00

15,00

20,00

25,00

30,00

35,00

40,00

C1 c2 Cm

Ten

eur

en e

au (

%)

WL

IP

WP



Djimet

Figure 37: Résultats de l'essai des limites pour la couche C1.

Figure 38: Résultats de l'essai des limites pour la couche C2.

y = -0,011x + 31,918R² = 0,936

31,50

31,55

31,60

31,65

31,70

31,75

15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35

Ten

eur

en e

au (

%)

Nombre de coups

y = 1,0693x + 6,1617

R² = 0,7137

0,00

5,00

10,00

15,00

20,00

25,00

30,00

35,00

40,00

45,00

15 17 19 21 23 25 27 29 31

Ten

eur

en e

au (

%)

Nombre de coups



Djimet

Figure 39: Résultats de l'essai des limites pour la couche Cm.

Figure 40: Courbe Proctor de la couche C1.

y = 0,2781x + 21,733R² = 0,8349

25,00

25,50

26,00

26,50

27,00

27,50

28,00

28,50

29,00

29,50

30,00

30,50

15 17 19 21 23 25 27 29 31

Ten

eur

en e

au (

%)

Nombre de coups

1,80 g/cm3

1,85 g/cm3

1,90 g/cm3

1,95 g/cm3

2,00 g/cm3

2,05 g/cm3

2,10 g/cm3

9,0% 10,0% 11,0% 12,0% 13,0% 14,0%

Den

sité

sèc

he

appar

ente

Teneur en eau (%)

2,02

11,20



Djimet

Figure 41: Courbe Proctor de la couche C2.

Figure 42: Courbe Proctor de la couche Cm.

1,80 g/cm3

1,85 g/cm3

1,90 g/cm3

1,95 g/cm3

2,00 g/cm3

2,05 g/cm3

8,0% 9,0% 10,0% 11,0% 12,0% 13,0% 14,0% 15,0%

Den

sité

sèc

he

app

aren

te

Teneur en eau (%)

2,031

10,90

1,10 g/cm3

1,30 g/cm3

1,50 g/cm3

1,70 g/cm3

1,90 g/cm3

2,10 g/cm3

2,30 g/cm3

7,5% 8,5% 9,5% 10,5% 11,5% 12,5% 13,5%

Den

sité

sèc

he

appar

ente

Teneur en eau (%)

2,077

10,40



Djimet

Figure 43: Courbes forces enfoncements de la couche C1, CBR.

Figure 44: Courbes forces enfoncements de la couche C2, CBR.

0

1

2

3

4

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Forc

e (k

N)

Enfoncement (mm)

Graphique du poinçonnement CBR

25 coups

10 coups

56 coups

1

2

3

4

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Forc

e (m

m)

Enfoncement (mm)


56 coups

25 coups

10 coups



Djimet

Figure 45: Courbes forces enfoncements de la couche Cm, CBR.

Figure 46: Détermination du CBR pour la couche C1.

0

1

2

3

4

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Forc

e (k

N)

Enfoncement (mm)


56 coups

25 coups

10 coups

1,800

1,900

2,000

2,100

2,200

6 8 10 12 14 16

Den

sité

(T

/m3)

CBR

Variation CBR/Densité



Djimet

Figure 47: Détermination du CBR pour la couche C2.

Figure 48: Détermination du CBR pour la couche Cm.

1,700

1,800

1,900

2,000

8 10 12 14 16 18 20 22

Den

sité

(T

/m3)

CBR


1,700

1,800

1,900

2,000

2,100

9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Den

sité

(T

/m3)

CBR




Djimet


échantillon).


échantillon).



Djimet

Figure 55: Courbe œdométrique de la couche C1.

Figure 56: Courbe œdométrique de la couche C2.

0,2

0,22

0,24

0,26

0,28

0,3

0,32

0,34

0,36

0,38

0,4

100 1000 10000 100000

Indic

es d

es v

ides

e

log sv

0,35

0,4

0,45

0,5

0,55

0,6

100 1000 10000 100000

Indic

es d

es v

ides

e

log sv

𝐶𝑠

𝐶𝑐

𝐶𝑔



Djimet

Figure 57: Courbe œdométrique de la couche Cm.

0,3

0,32

0,34

0,36

0,38

0,4

0,42

0,44

0,46

0,48

0,5

100 1000 10000 100000

Ind

ices

des

vid

es e

log sv

caracterisation geo mecanique de la laterite de saaba

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