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Essai de densité sur site par cône de sable à Saint-Malo : contrôle de compactage granulaire

Conception fondée sur les données. Livraison fiable.

EN SAVOIR PLUS

Sur un chantier de réhabilitation du bâti ancien près de la tour Solidor, le compactage des remblais sableux derrière un mur de soutènement posait question. L’entrepreneur ne pouvait pas se permettre un tassement différentiel à quelques mètres des remparts. La solution retenue par le bureau de contrôle : un essai de densité sur site par cône de sable. Cette technique, normalisée en France sous la référence NF P94-061, reste la plus fiable pour mesurer directement la masse volumique sèche d’un sol granulaire en place. À Saint-Malo, où les matériaux de remblai proviennent souvent des terrassements locaux dans les altérites du massif Armoricain, le contrôle de compactage évite bien des désordres liés aux infiltrations d’eau de mer dans les couches mal serrées. L’essai consiste à excaver soigneusement une cavité calibrée, à récupérer la totalité du matériau extrait pour le peser, puis à combler le trou avec du sable de silice calibré dont on connaît la densité apparente. Le rapport masse/volume donne la densité sèche réelle, directement comparable à la densité Proctor de référence. En complément, un essai à la plaque de charge peut être demandé lorsque le maître d’ouvrage exige aussi un module de déformation EV2 pour les plates-formes destinées à recevoir un dallage industriel ou une chaussée rigide dans la zone portuaire.

Un taux de compactage inférieur à 92 % de l’OPN en remblai de tranchée peut générer un retrait de 4 à 6 cm en trois ans dans les limons malouins saturés.

Nos domaines de service

Comment nous travaillons

La géologie malouine se caractérise par un substratum de granodiorite cadomienne affleurant au nord, recouvert au sud de limons éoliens quaternaires et de sables dunaires le long du Sillon. La nappe phréatique, très superficielle dans le marais de Dol voisin, remonte sous l’effet des marées ; le coefficient de marée atteint couramment 13 mètres en vive-eau dans la baie, ce qui impose des contraintes hydrauliques sévères sur les remblais de basse altitude. L’essai au cône de sable intervient typiquement sur des couches de forme en grave non traitée, des remblais de tranchées de réseaux ou des fonds de fouille après substitution. La norme NF P94-061 définit la procédure pas à pas : diamètre de la cavité adapté au Dmax du matériau, étalonnage du sable avec sa densité lâche et foisonnée, séchage intégral du matériau extrait. Le laboratoire accrédité COFRAC selon l’ISO 17025 déploie sur le terrain un opérateur formé à la lecture du sable calibré, garantissant une incertitude de mesure inférieure à 3 %. Les résultats s’expriment en pourcentage de l’OPN (Optimum Proctor Normal) ; un taux de compactage q/S de 95 % minimum est exigé en remblai courant, 98 % en couche de forme sous voirie. Sur les chantiers intra-muros, où l’accès est étroit et les contraintes de bruit sévères, le matériel manuel de l’essai au sable prend tout son sens face aux méthodes nucléaires peu acceptées par la population.
Essai de densité sur site par cône de sable à Saint-Malo : contrôle de compactage granulaire
Image technique — Saint-Malo

Considérations locales

Une erreur classique sur les chantiers de lotissement à Saint-Jouan-des-Guérêts consiste à valider le compactage au seul jugement visuel du chef de chantier, sans essai de densité. Le limon sableux local, une fois humide, peut sembler ferme sous la griffe du godet, mais sa densité réelle plafonne à 85 % de l’OPN. Un an plus tard, les premières fissures apparaissent dans les murs de soubassement, et le diagnostic géotechnique révèle un tassement généralisé du remblai. La méthode du cône de sable, réalisée tous les 500 m² ou tous les 50 cm d’épaisseur compactée, aurait détecté le défaut en phase de terrassement. Le maître d’ouvrage s’expose à des reprises coûteuses : purge, recompatage, parfois injections de résine expansive sous dallage. Sans compter que la prescription de l’essai figure en toutes lettres dans le CCTP des marchés publics de voirie à Saint-Malo — ne pas le produire engage la responsabilité contractuelle de l’entreprise. Le contrôle de compactage est aussi exigé par les bureaux de contrôle pour les plates-formes recevant des fondations superficielles de type semelles filantes dans les zones classées en aléa retrait-gonflement des argiles, présentes au sud de l’agglomération.

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Normes de référence

NF P94-061-1 : Essai de densité en place — Partie 1 : Méthode au cône de sable (AFNOR, 1996), NF P94-093 : Détermination des références de compactage d'un matériau — Essai Proctor Normal et Proctor Modifié, GTR 92 (Guide des Terrassements Routiers, LCPC-SETRA) pour les exigences de q/S selon la classe de plate-forme, NF EN ISO 17025 : Exigences générales concernant la compétence des laboratoires d'étalonnages et d'essais (accréditation COFRAC)

Valeurs typiques

ParamètreValeur typique
Norme de référenceNF P94-061-1 : 1996
Principe de mesureDétermination de la masse volumique sèche in situ par substitution au sable calibré
Sable calibré utiliséSable de silice roulé lavé, granulométrie 0/2 mm, densité apparente ~1,45 t/m³
Diamètre de cavité100 mm pour Dmax ≤ 20 mm ; 150 mm pour Dmax ≤ 50 mm
Incertitude type élargie± 2,5 % à 3 % (k=2) selon conditions de chantier
Taux de compactage requis (remblai courant / couche de forme)≥ 95 % OPN / ≥ 98 % OPN (GTR 92)
Profondeur d'essai maximale0,30 m par sondage ; au-delà, essais par paliers successifs
Durée de l'essai sur site20 à 30 minutes par point de contrôle

Questions fréquemment posées

Quel est le prix d’un essai de densité au cône de sable à Saint-Malo ?

Le coût unitaire se situe entre 90 € et 120 € par point de contrôle, hors frais de déplacement. Ce tarif inclut l’intervention d’un technicien qualifié, le matériel de substitution (sable de silice calibré), la pesée sur site et la rédaction du rapport d’essai avec le taux de compactage q/S. Une remise dégressive s’applique à partir de 10 essais groupés sur la même journée de chantier.

Combien de points de contrôle faut-il prévoir pour un remblai de plate-forme ?

Le Guide des Terrassements Routiers (GTR 92) recommande un essai tous les 500 m² par couche compactée, avec un minimum de 3 points par couche. Pour une plate-forme de 2000 m² compactée en 2 couches, il faut donc prévoir au minimum 8 essais. Le maître d’œuvre peut imposer une fréquence plus élevée si l’hétérogénéité du matériau le justifie.

Quelle est la différence entre la méthode au cône de sable et l’essai au densitomètre à membrane ?

Les deux méthodes mesurent la masse volumique en place. Le cône de sable (NF P94-061-1) utilise un sable calibré sec et coulant librement dans la cavité ; la méthode au densitomètre à membrane (NF P94-061-2) remplace le sable par un volume d’eau contenu dans une membrane en caoutchouc, plus adaptée aux sols grossiers avec des vides importants. Le cône de sable reste la référence pour les sols granulaires de Dmax ≤ 50 mm.

Peut-on réaliser un essai de densité par temps de pluie à Saint-Malo ?

La norme NF P94-061 déconseille l’essai sous pluie battante, car l’humidité modifie la densité apparente du sable calibré et fausse la mesure. En cas de crachin malouin persistant, l’opérateur peut protéger la zone avec un abri mobile et vérifier l’étalonnage du sable avant chaque point. Si le matériau en place est saturé, l’essai est reporté.

Quel taux de compactage minimum exige la Ville de Saint-Malo pour les tranchées de voirie ?

Le règlement de voirie de Saint-Malo impose un taux de compactage q/S ≥ 95 % de l’OPN en remblai de tranchée et ≥ 98 % en couche de forme sous chaussée. Ces valeurs sont conformes aux prescriptions de la norme NF P98-331 pour les tranchées. Le contrôle est systématiquement demandé avant réfection définitive de l’enrobé.

Emplacement et zone de service

Nous intervenons à Saint-Malo et ses environs.

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