Les graves, souvent appelées "Tout-venant", sont un mélange spécifique de sable et de gravillons, jouant un rôle crucial dans divers travaux de construction et d'aménagement. Cet article explore en détail la définition, les origines, les types et les applications de la couche de grave, en mettant l'accent sur la grave non traitée (GNT) et son importance dans le domaine du bâtiment et des travaux publics.
Origine et Types de Graves
Les graves font partie des 7 familles d’agrégats ou de granulats d’une taille inférieure à 125 mm, issues de la roche. Elles proviennent de fragments de roches, ce qui en fait un matériau d’origine minérale avec des caractéristiques propres en termes de résistance et de tenue au gel. Concrètement, les graves entrent dans la composition du mortier ou du béton.
Les graves peuvent avoir plusieurs provenances :
- Graves naturelles : Elles sont extraites de gisement de roches meubles d’origine alluvionnaire, terrestre ou marine. On les retrouve principalement dans les vallées fluviales ainsi que dans les terrasses potentiellement inondables. Sur le plateau littoral du nord-est de la France, des zones sont exploitées par dragage en mer pour récupérer des granulats marins.
- Graves concassées : Elles sont produites en concassant des roches massives, qui peuvent être de deux sortes : les roches calcaires (principalement dans le bassin parisien et le bassin aquitain) et les roches éruptives/volcaniques.
- Graves artificielles : Elles sont obtenues à partir de sous-produits industriels comme les schistes houillers, les laitiers de hauts fourneaux et d’aciéries, ou les ordures ménagères incinérées.
Production et Distribution des Graves
Le recyclage, le traitement et le conditionnement de déchets industriels ou des déchets de chantier de construction s’effectuent dans plus de 150 usines spécialisées réparties sur tout le territoire. Des entreprises se sont spécialisées dans la production et la vente de granulats en France, proposant une large gamme de graves de plusieurs coloris et pour tous types de construction. Certaines entreprises facilitent les commandes de sable et graviers grâce à des portails internet. Le principe est simple : le client communique son adresse et la société propose la carrière la plus proche de son chantier.
Grave Non Traitée (GNT) : Définition et Caractéristiques
La grave non traitée (GNT) est un matériau de construction essentiel dans le domaine du bâtiment et des travaux publics. Ce matériau granulaire joue un rôle crucial dans la réalisation de routes, de dallages et de divers travaux de terrassement grâce à ses propriétés mécaniques et à sa capacité à supporter et répartir au sol de lourdes charges.
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La grave non traitée est un granulat composé d’un mélange de matériaux granulaires inertes, comprenant du sable et des gravillons. Contrairement à d’autres types de graves, la GNT est un mélange non traité, c’est-à-dire qu’elle n’est pas stabilisée par des liants ajoutés tels que le ciment ou le bitume. La GNT répond aux exigences de la norme NF EN 13285, à la différence du tout venant de carrière qui n’est pas un produit normalisé.
Propriétés Techniques de la GNT
Les performances de la GNT sont évaluées en fonction de plusieurs paramètres techniques qui déterminent son adéquation pour divers usages. Selon son site d’extraction, la grave peut provenir de roches meubles (graves alluvionnaires) ou de roches massives (graves concassées provenant de carrières de roche sédimentaire, volcanique ou éruptive).
- Granulométrie
La granulométrie de la GNT doit répondre à des spécifications strictes pour garantir une bonne compacité. Les graves sont disponibles en différentes dimensions. La granulométrie des graves est contrôlée, avec d = 0 et 6,3 < D ≤ 90mm. Les dimensions de graves les plus couramment rencontrées sont : grave 0/20 ; 0/31.5 ; 0/40mm.
- Portance et Compacité
La portance, mesurée par l’Indice CBR (California Bearing Ratio), est un indicateur de la capacité de la GNT à supporter des charges. La compacité est cruciale pour assurer la stabilité et la durabilité de la structure. Elle est déterminée par le degré de compactage appliqué lors de la mise en œuvre. Bien que la GNT soit compacte, elle doit aussi permettre un certain drainage pour éviter l’accumulation d’eau, qui pourrait affaiblir la structure.
Applications de la Grave Non Traitée
La grave non traitée est largement utilisée principalement dans les travaux de terrassement et de construction en raison de ses caractéristiques techniques et de son coût relativement faible.
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- Construction de routes : La GNT est couramment mise en place comme couche de fondation dans la construction de routes. Elle assure la répartition des charges au sol et la stabilité de la chaussée.
- Travaux de VRD : La GNT est utilisée dans divers les travaux de VRD : terrassement, remblayage de tranchées, création de sous-couches de voiries (routes, trottoirs, places) avant l’application d’un revêtement (béton ou enrobé).
Constitution des Chaussées : Les Différentes Couches
Le rôle d’une chaussée est de reporter sur le sol support, en les répartissant convenablement, les efforts dus au trafic. La chaussée doit avoir une épaisseur telle que la pression verticale transmise au sol soit suffisamment faible afin que celui-ci puisse la supporter sans dégradation.
Comme la pression dans la couche granulaire décroît régulièrement en profondeur, on peut constituer une chaussée par la superposition de couches de caractéristiques mécaniques croissantes.
En général, on rencontre les couches suivantes à partir du sol :
- Couche de forme
- Couche de fondation
- Couche de base
- Couche de surface
Rôle de la Couche de Surface
La couche de base est recouverte par une couche de surface pour :
- Résister aux efforts horizontaux des pneumatiques.
- S’opposer à la pénétration de l’eau.
Nécessité d'une Couche de Forme
Afin d’améliorer et d’uniformiser la portance du sol, on est amené à interposer, entre le sol support et les couches de chaussée, un élément de transition qui peut être constitué soit de matériaux grenus roulés ou concassés, soit de matériaux traités aux liants hydrauliques. Il est appelé couche de forme.
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Structures de Chaussées
Selon le fonctionnement mécanique de la chaussée, on distingue généralement les trois différents types de structures suivants :
Chaussées Souples
C’est une structure de chaussée dans laquelle l’ensemble des couches liées qui la constituent, sont traitées aux liants hydrocarbonés. La couche de fondation et/ou la couche de base peuvent être constituées de grave non traitée.
Chaussées Semi-Rigides
Elles comportent une couche de surface bitumineuse reposant sur une assise en matériaux traités aux liants hydrauliques disposés en une couche (base) ou deux couches (base et fondation).
Chaussées Rigides
Une chaussée rigide est constituée d’un revêtement en béton de ciment pervibré ou fluide. En règle générale, une chaussée en béton comporte, à partir du sol support, les couches suivantes :
- Une couche de forme
- Une couche de fondation
- Une couche de roulement en béton de ciment
Dans le cas d’une chaussée neuve à faible trafic (trafic ≤ 50 PL/j/sens), la couche de fondation n’est pas nécessaire. La dalle en béton de ciment peut ainsi être réalisée directement sur l’arase terrassement (avec une couche de réglage éventuelle) ou sur la plate-forme support de chaussée.
Les Différentes Classes de Trafic
Les classes de trafic sont définies par le trafic moyen journalier des Poids Lourds (Poids Total Autorisé en Charge supérieur à 3,5 Tonnes) qui circulent sur la chaussée.
On obtient ainsi :
- Classe t7 : de 0 à 2 PL/j
- Classe t6 : de 3 à 10 PL/j
- Classe t5 : de 11 à 25 PL/j
- Classe t4 : de 26 à 50 PL/j
- Classe t3- : de 51 à 85 PL/j
- Classe t3+ : de 86 à 150 PL/j
- Classe T3 : de 51 à 150 PL/j
- Classe T2 : de 151 à 300 PL/j
- Classe T1 : de 301 à 750 PL/j
- Classe T0 : de 751 à 2 000 PL/j
Ces classes de trafic définissent deux grandes catégories de routes :
- Les voiries à faible trafic regroupant toutes les classes de t7 à t3+ ;
- Les voiries à moyen et fort trafics regroupant toutes les classes de T3 à T0.
La Voirie à Faible Trafic
Une voirie est dite à faible trafic lorsque le nombre de véhicules qui y circulent est inférieur à l’équivalent de 150 poids lourds par jour, soit environ 1500 véhicules par jour et par sens, tous modèles confondus.
Cette appellation recouvre un très grand nombre de routes, notamment :
- Les routes départementales
- Les routes communales
- Les voiries agricoles
- Les voiries forestières
- Les voiries viticoles
- Les voiries de lotissement
- Les aires de trafic industrielles
- Les aires de stationnement
Caractéristiques Géométriques des Routes
Les caractéristiques géométriques d’une route sont illustrées par le profil en travers, le profil en long et le tracé en plan.
Profil en Travers
Il illustre essentiellement la largeur de la chaussée et celle des accotements. Il indique aussi les pentes transversales.
Terminologie
- EMPRISE : partie du terrain qui appartient à la collectivité et affectée à la route ainsi qu’à ses dépendances.
- ASSIETTE : surface du terrain réellement occupée par la route.
- PLATE-FORME : surface de la route qui comprend la chaussée et les accotements.
- CHAUSSÉE : surface aménagée de la route sur laquelle circulent les véhicules.
- ACCOTEMENTS : zones latérales de la PLATE-FORME qui bordent extérieurement la chaussée.
Profil en Long
Il indique la valeur des pentes et des rampes, ainsi que les rayons des sommets des côtes et des points bas.
Tracé en Plan
Il met en évidence les longueurs des sections rectilignes et la valeur des rayons de courbure dans les virages.
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