Fiche technique d'exécution : Remblayage, nivellement et compactage du sol dans une tranchée avec galerie technique
Matériaux
- Sol pulvérulent du groupe I (sable fin/moyen, teneur en eau optimale ± 20 %)
- Sol cohérent du groupe II (limons, argile, teneur en eau optimale ± 10 %)
- Sable épuré (pour le lit de pose des lignes de câbles et fourreaux, fraction 0,5 - 2,0 mm)
- Semences de graminées à gazon (pâturin des prés, fétuque rouge) pour la revégétalisation
- Carburants et lubrifiants (carburant diesel, huile hydraulique, graisses plastiques)
Équipement
- Pelle niveleuse hydraulique avec flèche télescopique (rayon d'excavation jusqu'à 6,8 m, godet de 0,63 m³)
- Bulldozer sur chenilles d'un poids en ordre de marche de 7 à 10 t (largeur de lame de 2,5 à 2,6 m)
- Camion à benne basculante d'une capacité de charge de 4,5 à 10 t (volume de la benne de 3 à 8 m³)
- Plaque vibrante réversible de classe lourde (poids de 200 à 400 kg, rendement jusqu'à 750 m²/h)
- Pilonneuse vibrante électrique ou thermique (pilonneuse sauteuse, rendement environ 50 m²/h)
- Brise-roche hydraulique monté avec plaque de damage pour pelle
- Rouleau de terrassement vibrant automoteur (poids en ordre de marche de 6 à 15 t)
- Pénétromètre dynamique ou kit d'anneaux volumétriques pour le contrôle de la densité du sol
1. Dispositions générales et domaine d'application
La fiche technique est élaborée pour l'exécution de travaux de terrassement sur un tronçon type de 50 m de long. L'objet est une tranchée d'une profondeur allant jusqu'à 3 m, dans laquelle est montée une galerie technique mesurant 1,8 m (largeur) sur 1,9 m (hauteur). Les travaux sont réalisés en utilisant des sols cohérents (argile, limons) et pulvérulents (sable, sables limoneux) tout en respectant leur teneur en eau naturelle optimale. Avant le début du remblayage, toutes les structures souterraines doivent passer par une procédure de réception technique, d'essais d'étanchéité et de contrôle géodésique, accompagnée de la signature des procès-verbaux de réception des travaux cachés correspondants.
Le remblayage des tranchées pour les réseaux souterrains doit être effectué strictement à la suite de la pose des canalisations et des dispositifs de réseau. Il est essentiel de prendre des mesures préventives contre le déplacement des éléments posés le long des axes longitudinaux et transversaux, ainsi que contre les dommages mécaniques des revêtements d'étanchéité et anticorrosion. La distance minimale entre la ligne du talus de la tranchée et le début du dépôt de déblais sur la crête doit être d'au moins 0,7 m pour une profondeur de tranchée allant jusqu'à 3 m, et d'au moins 1,0 m pour une profondeur supérieure à 3 m.
Le processus de remblayage se divise en deux étapes clés : le bourrage manuel (ou faiblement mécanisé) des « espaces latéraux » (zones entre la paroi de la galerie et la tranchée) et le remblayage mécanisé ultérieur de la partie principale de la tranchée. L'utilisation d'équipements de construction lourds dans la zone située directement au-dessus de la canalisation ou de la galerie est strictement interdite jusqu'à la formation d'une couche d'amortissement protectrice de l'épaisseur requise.
- Achever complètement le montage de la galerie, vérifier l'étanchéité et retirer de la tranchée tous les matériaux auxiliaires et déchets de construction.
- Établir les procès-verbaux de réception des travaux cachés et obtenir l'autorisation écrite de la supervision technique pour commencer le remblayage.
- Effectuer le décapage et le stockage de la couche de terre végétale dans des zones spécialement désignées sur le chantier.
- Préparer les dépôts de déblais (cohérents ou pulvérulents) en vérifiant leur composition granulométrique et leur taux d'humidité.
2. Technologie de remblayage par couches
La formation du massif de sol dans la tranchée commence par le remblayage et le bourrage manuel des espaces latéraux. Ces espaces sont remblayés uniformément des deux côtés de la galerie en couches d'une épaisseur maximale de 0,15 à 0,25 m. La simultanéité du remblayage des deux côtés est une condition obligatoire pour éviter le déplacement latéral de la structure. La couche de protection initiale au-dessus du sommet de la canalisation ou de la galerie doit être d'au moins 0,2 m en cas de damage manuel. En période hivernale pour les réseaux fragiles (plastique, céramique), l'épaisseur de cette couche est augmentée à 0,5 m.
Pour les canalisations métalliques et en béton armé, l'épaisseur minimale de la couche de protection compactée avec un outil mécanisé léger est de 0,25 m, et de 0,4 m pour celles en plastique. Si la tranchée traverse des routes existantes ou projetées, le remblayage sur toute la profondeur s'effectue exclusivement avec du sable compacté jusqu'à un coefficient K = 0,98. Lors de la pose de lignes de câbles, un lit de pose en sable fin épuré d'une épaisseur de 0,1 m est formé au fond de la tranchée, et le câble est recouvert d'une couche identique (0,1 m) avant la mise en place du sol principal.
Le remblayage ultérieur de la tranchée au-dessus de la couche de protection est réalisé par des pelles niveleuses et des bulldozers sur chenilles. Il est permis de déverser des couches des épaisseurs suivantes (sous des brise-roches hydrauliques lourds et des rouleaux vibrants) : pour le sable — jusqu'à 0,7 m ; pour les sables limoneux et les limons — jusqu'à 0,6 m ; pour l'argile — jusqu'à 0,5 m. Le bulldozer travaille le dépôt de déblais par des passes frontales et obliques, en déplaçant le sol dans la tranchée par tronçons successifs, ce qui minimise la longueur des passes des engins en charge.
- Réaliser le remblayage par couches (max. 0,25 m) des espaces latéraux des deux côtés de la galerie avec une pelle niveleuse ou manuellement.
- Déverser la couche de protection de sol au-dessus de la dalle supérieure de la galerie (0,2 à 0,5 m selon le type de tubes et la saison) sans utiliser de machinerie lourde.
- Procéder au remblayage par couches de la zone supérieure de la tranchée au moyen d'un bulldozer, en répartissant le sol en couches de 0,5 à 0,7 m (selon le type de sol).
3. Méthodes et régimes de compactage mécanisé
Le compactage du sol doit être effectué à sa teneur en eau optimale : pour les sols cohérents, la tolérance est de ± 10 %, pour les sols pulvérulents de ± 20 % par rapport à l'humidité optimale Proctor. Dans des conditions exiguës et dans les espaces latéraux, on utilise des pilonneuses électriques (rendement d'environ 50 m²/h) ou des plaques vibrantes réversibles (rendement jusqu'à 750 m²/h). Lors du travail avec un équipement de damage, le compactage commence depuis la paroi de la galerie et progresse vers le talus de la tranchée. Chaque passe successive de la machine de compactage doit chevaucher la trace de la passe précédente d'au moins 0,1 à 0,2 m.
Pour le compactage par couches des sols pulvérulents, il est recommandé d'utiliser des méthodes de vibration et de vibro-damage. Les sols peu cohérents et cohérents nécessitent un cylindrage statique, un damage par percussion ou des méthodes combinées. Pour une épaisseur de couche de 20 à 25 cm, des pilonneuses électriques légères sont utilisées, tandis que pour des couches de 40 à 75 cm, on utilise des plaques vibrantes lourdes et des pilonneuses hydrauliques montées sur pelles. Les couches supérieures (jusqu'à une profondeur de 1,0 à 1,2 m depuis la surface) sont compactées par des rouleaux de terrassement vibrants automoteurs pesant de 6 à 15 tonnes.
Lors de l'exécution des travaux par des températures négatives (en hiver), le compactage du sol gelé est interdit. Le sol dégelé doit être compacté jusqu'à un coefficient K = 0,98 avant sa congélation. Le temps avant le début de la congélation dépend de la température ambiante : avec un gel modéré, il est de 90 à 120 minutes, avec un fort gel, il se réduit à 20 à 30 minutes. Cela exige une forte intensité de travail et un compactage immédiat de chaque couche déversée.
- Vérifier l'humidité du sol de remblai ; si nécessaire, humidifier ou assécher jusqu'aux valeurs optimales.
- Compacter le sol dans les espaces latéraux avec des pilonneuses électriques manuelles (couches de 15 à 25 cm), en se déplaçant de la galerie vers les parois de la tranchée.
- Compacter les couches principales avec des plaques vibrantes lourdes ou des rouleaux de terrassement (couches de 40 à 75 cm) avec un chevauchement des traces de 0,1 à 0,2 m.
- En conditions hivernales, déverser le sol par petits tronçons et compacter dans un délai de 30 à 120 minutes afin d'éviter la congélation.
4. Contrôle de la qualité et critères de réception
Le contrôle de la qualité des travaux de terrassement s'effectue en continu et comprend la vérification de la composition granulométrique du sol, de sa teneur en eau et de la densité atteinte. Le degré de compacité du sol est contrôlé par le prélèvement d'échantillons (méthode de l'anneau volumétrique ou pénétromètre dynamique) et la comparaison de la densité du squelette du sol sec avec la densité maximale standard. La densité minimale admissible du squelette est : pour les sables fins — 1,7 t/m³, pour les sables limoneux — 1,65 t/m³, pour les limons — 1,6 t/m³, pour les argiles — 1,5 t/m³.
La vérification de la densité est effectuée dans des sondages de contrôle, qui sont implantés le long de l'axe de la tranchée avec un espacement n'excédant pas 50 m. Le prélèvement d'échantillons est effectué à des profondeurs fixes : 0,3 m, 0,5 m, 0,9 m, 1,2 m et 1,5 m depuis la surface de chaque niveau vérifié. Pour les tronçons de tranchées traversant la chaussée de routes automobiles, le coefficient de compactage (K) doit être strictement d'au moins 0,98 sur toute la profondeur. Dans les zones en dehors des charges de circulation, un K = 0,95 est admis.
Aux points de croisement de la tranchée avec des réseaux perpendiculaires existants (câbles, conduites), si le projet ne prévoit pas de fourreaux de protection, un coussin de sable est formé. Le sable est posé sur une hauteur allant jusqu'à la moitié du diamètre du tuyau croisé et sur 0,5 m de chaque côté de son axe, avec une pente de la pyramide de sable de 1:1. La qualité du compactage dans ces nœuds est vérifiée avec une couverture à 100 %, après quoi un procès-verbal de travaux cachés est établi avec la participation de la supervision technique.
- Prélever des échantillons de sol du dépôt pour la confirmation en laboratoire de la composition granulométrique et de l'indice de plasticité.
- Après le compactage de la couche, creuser des sondages de contrôle (1 sondage tous les 50 m de longueur de tranchée).
- Effectuer des mesures de la densité du squelette du sol à des profondeurs de 0,3, 0,5, 0,9, 1,2 et 1,5 m.
- Une fois K = 0,98 (sous les routes) ou K = 0,95 (pelouses) atteint, établir un procès-verbal de réception des travaux cachés.
5. Exigences de sécurité et protection de l'environnement
Seul un personnel certifié de plus de 18 ans, ayant suivi une formation sur la sécurité au travail et possédant le groupe de qualification II en sécurité électrique, est autorisé à exécuter des travaux de terrassement mécanisés et à utiliser des outils électriques. Tous les équipements utilisés doivent faire l'objet de contrôles techniques réguliers. Lors du déchargement du sol importé, les camions à benne basculante ne doivent pas s'approcher à moins de 1,0 mètre du bord de la tranchée. La présence de personnes dans le rayon d'action de la flèche de la pelle ou de la lame du bulldozer est catégoriquement interdite.
La descente des ouvriers dans la fouille et leur remontée doivent s'effectuer exclusivement par des échelles normalisées, installées en dehors des zones dangereuses de fonctionnement des mécanismes. Lors du remblayage unilatéral des espaces latéraux près de murs de soutènement ou de fondations fraîchement posées, les travaux ne peuvent commencer qu'après confirmation de la stabilité de la structure face à la poussée latérale du sol. Il est nécessaire de surveiller en permanence l'état des talus de la tranchée ; si des fissures longitudinales sont détectées, les travaux sont immédiatement arrêtés jusqu'au renforcement des parois.
Du point de vue écologique, l'utilisation de mécanismes dépassant les normes admissibles d'émissions ou de niveau sonore en milieu urbain n'est pas autorisée. La couche végétale fertile extraite avant le début des travaux est stockée séparément pour une revégétalisation ultérieure. Une fois le damage terminé, le territoire doit être nivelé et végétalisé. Il est recommandé de semer des graminées à gazon (pâturin des prés, fétuque rouge) ou de planter des arbres à cime dense, en tenant compte de l'emplacement des zones de protection des réseaux souterrains.
- Installer des clôtures de protection réglementaires autour de la tranchée, placer des panneaux d'avertissement et assurer un éclairage nocturne.
- Placer des jalons de signalisation à une distance de 1 mètre du bord pour délimiter la zone d'approche des camions à benne.
- Réaliser une formation ciblée pour l'équipe lors de l'exécution de travaux dans la zone d'intersection avec des gazoducs ou des câbles sous tension.
- Restaurer la couche fertile et effectuer un hydroensemencement de graminées à gazon à la fin du cycle de construction.
6. Organisation du travail et approvisionnement en ressources
Afin d'assurer un flux technologique continu, le travail est organisé par des équipes complètes. Pour le remblayage et le compactage des sols pulvérulents (groupe I), une équipe de 8 personnes est formée : un conducteur de pelle (6e catégorie), un assistant conducteur (5e catégorie), un conducteur de bulldozer (5e catégorie) et cinq terrassiers-opérateurs d'outils manuels (catégories 1 à 3). Lors du travail avec un sol cohérent plus dense (groupe II), le nombre de terrassiers est augmenté, l'effectif total de l'équipe atteignant 9 personnes.
La livraison du sol pour le remblayage est assurée par des camions à benne basculante d'une capacité de 4,5 à 10 tonnes. Le rendement des pilonneuses électriques manuelles de type pilonneuse vibrante est d'environ 50 m²/h, tandis que les plaques vibrantes réversibles lourdes peuvent compacter jusqu'à 750 m²/h pour une épaisseur de couche allant jusqu'à 60 cm. Le calendrier de production des travaux doit tenir compte des pauses technologiques pour le déplacement des équipements et le contrôle géodésique de chaque niveau.
La consommation de carburants et de lubrifiants est normée par heure de fonctionnement de l'équipement. Pour la pelle niveleuse hydraulique et le bulldozer sur chenilles, la consommation de carburant diesel, d'huile moteur, hydraulique et de transmission est prise en compte. Le besoin exact en engins est déterminé par le plan d'exécution des travaux (PET) sur la base des volumes de remblai, de la logistique de livraison du sol et des délais contractuels de mise en service du réseau d'ingénierie.
- Répartir les équipes de terrassiers pour le bourrage manuel symétrique et simultané des espaces latéraux sur le tronçon de 50 m.
- Synchroniser l'approvisionnement des camions à benne avec le cycle de travail de la pelle niveleuse afin d'éviter les temps d'arrêt.
- Assurer une rotation opportune des opérateurs de plaques vibrantes et de pilonneuses électriques pour respecter les normes d'exposition aux vibrations locales.