1. CHAPITRE II
COMPACTAG
E
Préparé par :
Monsieur Y.Berriche
06/09/12 Compactage 1

2. pour supporter une Construction
(route , bâtiment…)
2 1
de nos jours
 Anciennement, un sol inadéquat
COMPACTAGE 
application d’énergie choix d’un autre site
(caractéristiques supérieures)

Amélioration
des caractéristiques mécaniques
 γ d est influencé par :
Augmentation de γ d teneur en eau ω
réduction de e granulométrie
énergie de compactage
06/09/12 Compactage 2

3. γs.(1−A) Influence ω
γd = γ γd =
1+ω (1+ .G )
ω
Énergie constante
Zone :
Zone : lubrifiant
absorbe l’énergie γ d augmente avec
ω
jusqu’à
une valeur maximale
Optimum proctor
condition limite
γ dmax ω opt
γs
γd = G.ω
1+
s
06/09/12Courbe de compactage
Compactage 3

4. Influence de l’énergie de compactage
Énergie = f (nombre de passes du compacteur et de sa masse)
Courbe de saturation
Ligne des optimums Proctor
Influence de l’énergie
γ dmax 
06/09/12 Compactage
diminution ω opt  4

5. Effets du compactage
Sur certaines pptés des sols
 Compactage augmente la stabilité des sols
 Structure des sols
 La perméabilité
 inconvénient matériaux de drainage
 Le gonflement et le retrait
 La compressibilité
1 - Dans les sols pulvérulents
 La résistance au cisaillement augmente résistance au cisaillement
2 - Dans les sols cohérents
 augmente l’angle de frottement interne φ
06/09/12 Compactage 5

6. Figure : Essai Proctor
En 1933, l’Engineering News Record publia
une série d’article de R.R. Proctor un essai
de compactage en laboratoire appelé :
« essai Proctor Normal »
06/09/12 Compactage 6

7. Tête du
marteau
Moule
Figure : Essai Proctor (Photos)
Énergie Proctor modifié = 4.5 x P. normal
06/09/12 Compactage 7

8. 2/ Compactage de chaque couche
2/ Compactage de chaque couche
1/ Machine auto. Pour compactage
1/ Machine auto. Pour compactage
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9. Normes AASHO
Proctor standard P. modifié
(remblai) (chaussée)
Masse du pilon (kg) 2.475 4.535
Hauteur de chute 30.5 45.7
Épaisseur des couches 4 2.5
Nombre de couches 3 5
Nombre de coups par couche 25 25
Énergie de compactage 58 262
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10. CONTROLE DU COMPACTAGE
SUR CHANTIER
Essais de contrôle

Détermination γ d et ω
du sol compacté

5 essais de vérification :
06/09/12 Compactage 10

11. CONTROLE DU COMPACTAGE
SUR CHANTIER 5 es
sais
de v
é rific
atio
n
1) Essai au nucléodensimètre (détecteur de rayonnement radio-actif)
2) Essai au cône de sable (équivalent en sable)
3) Essai à l’appareil de type Washington (équivalent en liquide)
4) Essai à la membrane élastique (gonflement d’une membrane φ grains < 5 mm)
5) Essai à la membrane flexible (gonflement d’une membrane φ grains > 80mm)
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12. Évaluation du volume du trou
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13.  une étude statistique (sols pulvérulents)
lorsque DC = 80%  ID = 0%
 les 2 valeurs dans une relation linéaire :
ID = ( DC - 80% ) . 5
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14. Indice des vides emax emin
Poids volumique sec γ dmin γ dmax
Indice de densité relative (ID) 0% 100%
Degré de compacité (DC) ≅ 80% 100%
Relation entre ID et DC
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15. LE COMPACTAGE EN SURFACE
Compactage en surface
• couches de faible épaisseur
• sol de remblayage
On utilise cette technique pour des travaux
• barrages et digues
• remblais
• routes et les voies ferrée
• pistes d’atterrissage
• fondations de bâtiments et d’O.
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16. Condition de compactage des
sols cohérents en fonction de Ic
ID Conditions de compactage
< 0.5 Impossible, sols boueux
0.5 à 0.8 Très difficile
0.8 à 1.0 Peu difficile
1.0 à 1.1 efficace
1.1 à 1.3 Idéal
> 1.3 Difficile, sol trop sec
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17. facteurs agissant sur le compactage en surface
a) teneur en eau
• rôle important
• Efficace ωsol ≈ ω opt (proctor à ± 2 %)
• ω chantier < ω opt Plus d’énergie
• ω chantier > ω opt Energie absorbée
b) nombre de passes
en ↑ augmentant le nombre de passes,
 ↑ l’énergie de compactage
(3 à 8 passes pour une couche de 300mm)
c) épaisseur de la couche
l’épaisseur de la couche < 300 mm
d) masse des compacteurs
 briser les particules (sols pulvérulents)
 particules fines  capillaire
e) vitesse des compacteurs
• vitesse 5 à 8 km/h ,
• vitesse supérieure  plus de passes
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18. Compactage en profondeur
lourds ouvrages construits

sol profond de faible compacité

compactage en surface ne parvient pas à
stabiliser le sol

risques de terrassement importants
Il faut d’autres moyens :
1/ Fondation profondes
2/ Remplacement du sol
3/ Injection de produits chimiques
4/ Application de surcharges
5/ Compactage en profondeur a) Compactage dynamique
a) Compactage dynamique
b) Vibroflottation)
b) Vibroflottation)
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19. a) Le compactage dynamique
a) Le compactage dynamique
* une ancienne technique
Luis Ménard 1970
b) La vibroflottation
b) La vibroflottation
méthode de compactage un vibrateur électrique
30 à 40 cm de diamètre - 5 tonnes
- long de 3 à 5m
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20. EXERCICES
D’APPLICATION
06/09/12 Compactage 20

21. Exercice d’application
Les résultats suivants ont été mesurés lors d’un essai Proctor utilisant un moule normal de
0.96 dm3. La masse du moule est de 1034 g.
Masse d’un échantillon de ce sol (g) 6.65 6.12 5.02 5.18 5.20 4.77 4.74
Masse sèche de l’échantillon (g) 6.03 5.51 4.49 4.60 4.59 4.18 4.12
Masse de sol sec avec le moule compactage (g) 2821 2864 2904 2906 2895 2874 2834
1) Tracer la courbe Proctor et déduire la densité maximale et la teneur en eau optimale
2) Calculer la teneur en eau à saturation 100%, à la densité maximale, si G S = 2,67.
3) Déduire la quantité d’eau à ajouter à l’optimum pour être à saturation.
4) Tracer la ligne de saturation 100% et la ligne à 5 % d’air
En supposant un compactage relatif de 96% à la teneur en eau optimale,
5) Estimer la contrainte totale sous un remblai de ce sol de 20 m de hauteur
6) Quels sont les indices de vides et le degré de saturation de ce sol.
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22. Solution Exercice
1) Densité maximale et la teneur en eau optimale ?
masse d’un échantillon de ce sol (g) 6.65 6.12 5.02 5.18 5.20 4.77 4.74
masse sèche de l’échantillon (g) (WS) 6.03 5.51 4.49 4.60 4.59 4.18 4.12
masse d’eau (g) (Wω ) 0.62 0.61 0.53 0.58 0.61 0.59 0.62
masse d’eau / masse sèche de l’échantillon
La teneur en eau = ω = W ω / WS
Teneur en eau ω % 10.28 11.07 11.80 12.60 13.29 14.11 15.05
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23. Solution Exercice
1) Densité maximale et la teneur en eau optimale ?
masse de sol avec le moule compactage (g) 2821 2864 2904 2906 2895 2874 2834
tare du moule = 1034 g ; volume du moule = 0.96 dm3
masse sol sec (WS) 1787 1830 1870 1872 1861 1840 1800
Poids spécifique sec = masse sol sec / volume du moule
γd
Poids spécifique sec γd (kN/m3) 18.61 19.06 19.48 19.50 19.38 19.16 18.75
On trace la courbe Proctor γ d = f (ω)
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24. Solution Exercice
1) Densité maximale et la teneur en eau optimale ?
ω (% ) 10.28 11.07 11.80 12.60 13.29 14.11 15.05
γ d (kN/m3) 18.61 19.06 19.48 19.50 19.38 19.16 18.75
Graphe
Courbe Proctor
19,6
19,5
19,4
19,3
poids spécifique sec kN/m3
19,2
19,1
19
18,9
18,8
18,7
18,6
Tracé de la courbe
18,5
10 11 12 13 14 15 16
teneur en eau %
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25. Solution Exercice
1) Courbe Proctor
Densité maximale et la teneur en optimale ?
19,6
19,5
19,4
19,3 Graphiquement
poids spécifique sec kN/m3
19,2
On peut lire :
19,1
19
18,9
18,8 γ d max. = 19,52 kN/m3
18,7 ω opt = 12.20 %
18,6
18,5
10 11 12 13 14 15 16
teneur en eau %
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26. Solution Exercice
2) Teneur en eau à saturation correspondant à la densité maximale ?
γd
avec : γ d = γ dmax = 19,52 kN/m3
γs
γd =
( )
γ s = 26,7 kN/m3
1+ω. G G = 2,67
Sr Sr = 1
ω sat = 13,77 %
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27. Solution Exercice
3) Quantité d’eau à ajouter à l’O.P pour être à saturation ?
⇓
Vω = Wω / γ ω
Comme : Wω = W s . ω
avec : ω = ω sat - ω opt
⇓
Wω = Ws . (ω sat - ω opt)
⇓
Par unité de volume (1 m3) on aura :
⇓
Wω = 26,7. (13,77 - 12,20) / 100 Vω ≅ 42 litres
= 0,419 kN par m3 de sol par m3 de sol
06/09/12 Compactage 27

28. Solution Exercice
4) Ligne de saturation 100% ?
Courbe Proctor
essai Proctor ligne de saturation 100%
γd = γs
( )
Avec : γ s = 26,7 kN/m 3
21,5
1+ . G
ω G = 2,67
Sr Sr = 1 21
choix des valeurs de ω 20,5
de l’énoncé
20
poids spécifique sec kN/m3
ω% 10.28 11.07 11.80 12.60 13.29 14.11 19,5
15.05
19
18,5
Poids spécifique sec à la saturation
(application de la formule)
18
γ d sat 20.94 20.61 20.30 19.98 19.70 19.39 19.04 10 11 12 13 14 15
teneur en en eau %
Graphe
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29. Solution Exercice
4) Ligne de 5% d’air ?
courbe à 5% d'air
courbe à saturation 100%
Avec :
courbe essai proctor
γ
γd = s.(1− )
A γ s = 26,7 kN/m3 21,50
(1+ .G )
ω G = 2,67
A = 0,05
21,00
20,50
choix des valeurs de ω de l’énoncé 20,00
poids spécifique kN/m3
19,50
ω% 10.28 11.07 11.80 12.60 13.29 14.11
15.05 19,00
18,50
Poids spécifique sec à la saturation 18,00
(application de la formule) 17,50
γd 20.94 20.61 20.30 19.98 19.70 19.39 19.04 10 11 12 13 14 15 16
teneur en eau %
Graphe
06/09/12 Compactage 29

30. Exercice d’application
5) Estimer la contrainte totale sous un remblai de ce sol de 20 m de hauteur ?
Compactage relatif γ d = 96 % . γ d max = 96% . 19,52 γ d = 18,74 kN/m3
la contrainte totale : σ = γ .H
20m γ
Comme : γ
γd = ⇒ γ = γ d . (1+
1+ω σ
ω)
densité totale γ = 18,74 . (1 + 12,20 %) = 21,03 kN/m3
σ = γ . H = 21,03 x 20 σ = 420,6 kN/m2
06/09/12 Compactage 30

31. Exercice d’application
6) Quels sont les indices de vides et le degré de saturation de ce sol ?
e= γ s (1/ γ d - 1/γ S) = 26,7 .(1/18,74 - 1/ 26,7)
e = 0,425
Comme :
G.ω =S.e S = 2,67 x 12,20 % / 0,425
S = 76,64 %
06/09/12 Compactage 31

32. Solution Exercice
Courbe Proctor
21,5
Courbe de saturation
Récap. 21
poids spécifique sec kN/m3 ∆ω = ω opt- ω sat
20,5
20
γ d max = 19,52 kN/m3
19,5
19
18,5 ω opt = 12,20 %
ω sat optimum proctor
= 13,77 %
18
10 11 12 13 14 15
06/09/12 Compactage teneur 32 en eau %
en