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sFA122475 ISSN 0335-3931

NF EN ISO 14688-1Mai 2003

Indice de classement : P 94-400-1

norme européenne

ICS : 93.020

Reconnaissance et essais géotechniques

Dénomination, description et classification des sols

Partie 1 : Dénomination et description

E : Geotechnical investigation and testing — Identification and classification of soil — Part 1: Identification and description

D : Geotechnische Erkundung und Untersuchung — Benennung, Beschreibung und Klassifizierung von Boden — Teil 1: Benennung und Beschreibung

Norme française homologuée par décision du Directeur Général d'AFNOR le 20 avril 2003 pour prendre effetle 20 mai 2003.

Correspondance La Norme européenne EN ISO 14688-1:2002 a le statut d'une norme française. Elleest identique à la Norme internationale ISO 14688-1:2002 (voir avant-proposnational).

Analyse Le présent document définit les principes de dénomination et de description des solsen vue de leur classification. Il donne les définitions des termes utilisés. Il décrit lesméthodes visuelle et manuelle qui permettent une première appréciation sur site descaractéristiques des sols.

Descripteurs Thésaurus International Technique : génie civil, géotechnique, sol, identification,classification, matériau, caractéristique, granulométrie, plasticité, dosage, carbo-nate, matière organique, tourbe, masse, eau, consistance, couleur, résistance aucisaillement, argile.

Modifications

Corrections

© AFNOR 2003 AFNOR 2003 1er tirage 2003-05-F

Éditée et diffusée par l’Association Française de Normalisation (AFNOR) — 11, avenue Francis de Pressensé — 93571 Saint-Denis La Plaine Cedex Tél. : + 33 (0)1 41 62 80 00 — Fax : + 33 (0)1 49 17 90 00 — www.afnor.fr

Sols — Reconnaissance et essais BNSR CNSRE

Membres de la commission de normalisation

Président : M GONIN

Secrétariat : M BIGOT — LABORATOIRE REGIONAL DE L'EST PARISIEN — DREIF

Avant-propos national

Références aux normes françaises

La correspondance entre les normes mentionnées à l'article «Références normatives» et les normes françaisesidentiques est la suivante :

ISO 11259 : NF ISO 11259 (indice de classement : X 31-001)

ISO 14688-2 : NF ISO 14688-2 (indice de classement : P 94-400-2) 1)

ISO 14689 : NF EN ISO 14689 (indice de classement : P 94-401) 1)

La présente norme est conforme à la version anglaise de l’ISO 14688-1:2002. La première édition (15 août 2002)de la version française de l’ISO 14688-1:2002 n’a pas été reprise en l’état car elle comporte de nombreuseserreurs de traductions.

M AMAR LABORATOIRE CENTRAL DES PONTS ET CHAUSSÉES

M BARNOUD GÉOTEC

MME BOULANOUAR SNCF

M CARPINTEIRO COPREC/SOCOTEC

M CASSAN FONDASOL

M DORÉ MÉCASOL

M GONIN CFMS

M GOUBET EGG-SIMECSOL

M LEGENDRE SOFFONS/SOLETANCHE-BACHY

M MALATERRE EDF-CEMETTE-TEGG-DGG

MME PINEAU AFNOR

M PAREZ SOL — ESSAIS

M RINCENT RINCENT BTP SERVICES

M ZERHOUNI USG/SOLEN GÉOTECHNIQUE

1) En préparation.

NORME EUROPÉENNEEUROPÄISCHE NORMEUROPEAN STANDARD

EN ISO 14688-1

Août 2002

ICS : 93.020

Version française

Reconnaissance et essais géotechniques — Dénomination, description et classification des sols —

Partie 1 : Dénomination et description(ISO 14688-1:2002)

Geotechnische Erkundung und Untersuchung — Benennung, Beschreibung und Klassifizierung

von Boden — Teil 1: Benennung und Beschreibung (ISO 14688-1:2002)

Geotechnical investigation and testing —Identification and classification of soil —

Part 1: Identification and description (ISO 14688-1:2002)

La présente norme européenne a été adoptée par le CEN le 24 juin 2002.

Les membres du CEN sont tenus de se soumettre au Règlement Intérieur du CEN/CENELEC qui définit lesconditions dans lesquelles doit être attribué, sans modification, le statut de norme nationale à la normeeuropéenne.

Les listes mises à jour et les références bibliographiques relatives à ces normes nationales peuvent être obtenuesauprès du Secrétariat Central ou auprès des membres du CEN.

La présente norme européenne existe en trois versions officielles (allemand, anglais, français). Une version faitedans une autre langue par traduction sous la responsabilité d'un membre du CEN dans sa langue nationale, etnotifiée au Secrétariat Central, a le même statut que les versions officielles.

Les membres du CEN sont les organismes nationaux de normalisation des pays suivants : Allemagne, Autriche,Belgique, Danemark, Espagne, Finlande, France, Grèce, Irlande, Islande, Italie, Luxembourg, Malte, Norvège,Pays-Bas, Portugal, République Tchèque, Royaume-Uni, Suède et Suisse.

CENCOMITÉ EUROPÉEN DE NORMALISATION

Europäisches Komitee für NormungEuropean Committee for Standardization

Secrétariat Central : rue de Stassart 36, B-1050 Bruxelles

© CEN 2002 Tous droits d’exploitation sous quelque forme et de quelque manière que ce soit réservés dans le mondeentier aux membres nationaux du CEN.

Réf. n° EN ISO 14688-1:2002 F

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Avant-propos ...................................................................................................................................................... 3

1 Domaine d'application ...................................................................................................................... 4

2 Références normatives .................................................................................................................... 4

3 Termes et définitions ........................................................................................................................ 4

4 Dénomination et description d’un sol ............................................................................................. 54.1 Généralités .......................................................................................................................................... 54.2 Granularité .......................................................................................................................................... 74.3 Sols composites .................................................................................................................................. 74.3.1 Généralités .......................................................................................................................................... 74.3.2 Fraction granulaire principale .............................................................................................................. 84.3.3 Fractions granulaires secondaires ...................................................................................................... 84.4 Plasticité .............................................................................................................................................. 94.5 Teneur en matières organiques .......................................................................................................... 94.6 Tourbe et autres sols organiques ........................................................................................................ 94.7 Sols volcaniques ................................................................................................................................. 94.8 Discontinuités et stratification ............................................................................................................ 104.9 Interstratification et sols mélangés .................................................................................................... 104.10 Origine des dépôts ............................................................................................................................ 10

5 Méthodes de dénomination et de description des sols .............................................................. 115.1 Détermination de la granularité ......................................................................................................... 115.2 Détermination de la forme des particules .......................................................................................... 115.3 Détermination de la composition minérale ........................................................................................ 115.4 Détermination de la teneur en fines .................................................................................................. 115.5 Détermination de la couleur des sols ................................................................................................ 125.6 Détermination de la résistance du sol sec ........................................................................................ 125.7 Détermination de la dilatance ............................................................................................................ 125.8 Détermination de la plasticité ............................................................................................................ 125.9 Détermination de la teneur en sable, en limon et en argile des sols ................................................. 135.10 Détermination de la teneur en carbonate .......................................................................................... 135.11 Méthodes de dénomination et de description d'un sol organique ..................................................... 135.12 Détermination du degré de décomposition de la tourbe ................................................................... 135.13 Méthodes de dénomination et de description des sols volcaniques ................................................. 145.14 Détermination de la consistance ....................................................................................................... 14

6 Rapport d'essai ............................................................................................................................... 14

SommairePage

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Avant-propos

Le présent document (EN ISO 14688-1:2002) a été élaboré par le Comité Technique ISO/TC 182 «Géotechni-que» en collaboration avec le Comité Technique CEN/TC 341 «Reconnaissance et essais géotechniques», dontle secrétariat est tenu par le DIN.

Cette Norme européenne devra recevoir le statut de norme nationale, soit par publication d'un texte identique, soitpar entérinement, au plus tard en février 2003, et toutes les normes nationales en contradiction devront être reti-rées au plus tard en février 2003.

Selon le Règlement Intérieur du CEN/CENELEC, les instituts de normalisation nationaux des pays suivants sonttenus de mettre cette Norme européenne en application : Allemagne, Autriche, Belgique, Danemark, Espagne,Finlande, France, Grèce, Irlande, Islande, Italie, Luxembourg, Malte, Norvège, Pays-Bas, Portugal, RépubliqueTchèque, Royaume-Uni, Suède et Suisse.

Notice d’entérinement

Le texte de l’ISO 14688-1:2002 a été approuvé par le CEN comme EN ISO 14688-1:2002 sans aucune modification.

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1 Domaine d'application

La présente partie de l’ISO 14688, conjointement avec l’ISO 14688-2, établit les principes fondamentaux de déno-mination, de description et de classification des sols, sur la base des caractéristiques du terrain et de ses compo-sants les plus couramment utilisées par l'ingénierie géotechnique. Les caractéristiques concernées pouvant varierselon les projets ou matériaux, des subdivisions plus détaillées pour leur dénomination, leur description et leurclassification peuvent être indiquées.

La dénomination et la description générales des sols sont basées sur un système souple pour utilisation immé-diate (sur le site) par des personnes expérimentées, qui porte à la fois sur les caractéristiques du terrain et de sescomposants et repose sur des techniques visuelles et manuelles.

Des détails sont donnés sur les caractéristiques propres permettant de dénommer les sols et sur les termes des-criptifs régulièrement usités, y compris ceux qui se rapportent aux résultats des essais sur site.

La présente partie de l’ISO 14688 est applicable aux sols naturels en place, aux matériaux artificiels similairesaux sols en place, et aux sols mis en remblai. La dénomination et la description des roches sont traitées dansl'ISO 14689.

La dénomination, la description et la classification des sols à des fins pédologiques, ainsi qu'à des finsde mesurage pour la protection du sol et pour le traitement réparateur de zones contaminées, sont traitées dansl’ISO 11259.

2 Références normatives

Les documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui y est faite, cons-tituent des dispositions valables pour la présente partie de l'ISO 14688. Pour les références datées, les amende-ments ultérieurs ou les révisions de ces publications ne s'appliquent pas. Toutefois, les parties prenantes auxaccords fondés sur la présente partie de l’ISO 14688 sont invitées à rechercher la possibilité d'appliquer les édi-tions les plus récentes des documents normatifs indiqués ci-après. Pour les références non datées, la dernièreédition du document normatif en référence s'applique. Les membres de l'ISO et de la CEI possèdent le registredes Normes internationales en vigueur.

ISO 11259, Qualité du sol — Description simplifiée du sol.

ISO 14688-2, Reconnaissance et essais géotechniques — Dénomination, description et classification des sols —Partie 2 : Quantification des caractéristiques descriptives et principes de classification.

ISO 14689, Reconnaissance et essais géotechniques — Dénomination et description des roches.

3 Termes et définitions

Pour les besoins de la présente partie de I'ISO 14688, les termes et définitions suivants s'appliquent.

3.1solassemblage de particules minérales et/ou organiques sous forme de dépôt, généralement minérales mais parfoisd'origine organique, pouvant être séparées par une légère action mécanique, et qui comporte des quantités varia-bles d'eau et d'air (et parfois d'autres gaz)

NOTE 1 Ce terme s'applique également aux terrains reconstitués composés d'un sol naturel de substitution ou de maté-riaux artificiels présentant un comportement similaire, par exemple des roches concassées, du laitier de haut-fourneau, descendres volantes.

NOTE 2 Les sols peuvent avoir des structures et textures de roches, mais ont généralement une résistance inférieure àcelle des roches.

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3.2dénomination et description d'un solopérations consistant à donner un nom à un sol en fonction de sa granularité, de sa nature, des caractéristiquesdes particules minérales et/ou organiques et de sa plasticité

3.3structure géologiquevariation de la composition, y compris la stratification et les discontinuités

3.4discontinuitésplans de stratification, joints, fissures, failles et plans de cisaillement

3.5matières organiquesmatériaux organiques d'origine végétale et/ou animale, et produits de transformation de ces matériaux, par exem-ple l'humus

NOTE Les matières organiques ont généralement une teneur en eau très élevée.

3.6granularitémesure des dimensions des particules d'un sol et de leur répartition

3.7fraction granulairepartie d'un sol pouvant être distinguée sur la base des dimensions définies des particules

3.8plasticitépropriété caractérisant un sol cohérent, entraînant une variation du comportement mécanique de ce sol en fonc-tion de sa teneur en eau

3.9sols volcaniquesmatériaux pyroclastiques produits et formés par une éruption volcanique explosive, par exemple ponce, scories,cendres volcaniques

4 Dénomination et description d’un sol

4.1 Généralités

Les paragraphes 4.2 à 4.10 donnent les caractéristiques des sols permettant généralement de dénommer les solsavec une précision suffisante pour une caractérisation générale (ou préliminaire). Une caractérisation et une clas-sification plus précises basées sur la granularité, la plasticité ou la teneur en matières organiques peuvent êtreobtenues par des essais de laboratoire. Outre la dénomination et la description des sols, il convient d'indiquer lesconditions dans lesquelles un sol est prélevé, les éventuels constituants secondaires particuliers, les autres par-ticularités du sol telles que la teneur en carbonate, la forme des particules, la rugosité de surface des particules,l'odeur, tout nom courant et la classification géologique. Pour la dénomination et la description, des essais com-plémentaires doivent être réalisés conformément à l'article 5. La dénomination et la description des sols suiventgénéralement le diagramme représenté à la Figure 1.

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N IS

O 14688-1:2002

es sols

Figure 1 — Diagramme pour la dénomination et la description d

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4.2 Granularité

La granularité constitue la base fondamentale de dénomination des sols minéraux en utilisant des fractionsgranulaires afin de distinguer le comportement mécanique des sols. Le Tableau 1 indique les termes à utiliser pourchaque fraction granulaire et ses subdivisions, ainsi que l'étendue correspondante choisie des dimensionsgranulométriques.

Les sols de base sont des sols qui présentent une granularité uniforme (c'est-à-dire composés de particules dontles dimensions correspondent à une seule plage) tels que spécifiés dans le Tableau 1 (par exemple grave Gr,sable fin FSa, limon grossier CSi). La première lettre correspondant à la désignation abrégée de la fraction gra-nulaire est en majuscules.

4.3 Sols composites

4.3.1 Généralités

La majorité des sols sont composites et sont constitués d'une fraction granulaire principale et de fractions granu-laires secondaires. Ils sont désignés par un nom correspondant à la fraction granulaire principale, et par un ouplusieurs qualificatifs se rapportant aux fractions granulaires secondaires (par exemple grave sableuse saGr,argile graveleuse grCl).

Les abréviations des qualificatifs des fractions granulaires des sols doivent être écrites en lettres minuscules.

Les abréviations des sols à couches multiples peuvent être écrites en lettres minuscules soulignées (par exempleargile graveleuse intercalée avec du sable : grClsa).

Tableau 1 — Fractions granulaires

Fractions granulaires

Subdivisions SymbolesTaille des particules

mm

Sol très grossier Gros blocs LBo > 630

Blocs Bo > 200 à 630

Cailloux Co > 63 à 200

Sol grossier Grave

Grave grossière

Grave moyenne

Grave fine

Gr

CGr

MGr

FGr

> 2,0 à 63

> 20 à 63

> 6,3 à 20

> 2,0 à 6,3

Sable

Sable grossier

Sable moyen

Sable fin

Sa

CSa

MSa

FSa

> 0,063 à 2,0

> 0,63 à 2,0

> 0,2 à 0,63

> 0,063 à 0,2

Sol fin Limon

Limon grossier

Limon moyen

Limon fin

Si

CSi

MSi

FSi

> 0,002 à 0,063

> 0,02 à 0,063

> 0,063 à 0,02

> 0,002 à 0,063

Argile CI ≤ 0,002

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4.3.2 Fraction granulaire principale

La fraction massique granulaire principale détermine les propriétés géotechniques du sol. Elle peut être indiquéeen lettres majuscules pour faciliter la compréhension.

Dans le cas de sols très grossiers, la fraction granulaire principale du sol très grossier est la fraction massique dece sol qui est la plus importante. Il convient de séparer de l'échantillon la fraction très grossière avant de procéderà la dénomination et la description des fractions grossière et fine.

Dans le cas de sols grossiers, la fraction granulaire principale du sol grossier est la fraction massique de ce solqui est la plus importante. Les sols grossiers composites incluent une fraction de fines (limon et/ou argile) qui apeu d'incidence sur les propriétés géotechniques du sol.

NOTE 1 La fraction fine n'est pas prise en compte lors de la détermination des caractéristiques d'un sol composite sicelui-ci ne présente pas de résistance du sol sec ou seulement une très faible résistance du sol sec, lors de l'essai décriten 5.6, ou s'il présente une très faible plasticité lors de l'essai décrit en 5.8.

Dans les deux cas, le nom doit être donné en fonction de la subdivision par laquelle le sol grossier est décrit(voir 4.2), par exemple grave, sable, grave moyenne, sable fin.

Dans le cas de sols fins, la fraction granulaire principale de sol fin est celle déterminant les propriétés géotechni-ques du sol.

Dans le cas de sols fins composites, la fraction granulaire fine détermine les propriétés géotechniques du sol.

NOTE 2 La fraction fine détermine les caractéristiques d'un sol composite si celui-ci présente au moins une résistancedu sol sec moyenne lors de l'essai décrit en 5.6, ou un certain degré de plasticité lors de l'essai décrit en 5.8.

Dans les deux cas, le sol doit être appelé «argile» ou «limon» en fonction de la plasticité de la fraction granulairefine, et non pas de la granularité. La dénomination doit être basée sur 5.6, 5.7, 5.8 et 5.9.

NOTE 3 La quantité minimale d'échantillon de sol requise pour une description précise augmente très rapidement avecla dimension maximale des particules.

4.3.3 Fractions granulaires secondaires

Les fractions granulaires secondaires ne déterminent pas les propriétés géotechniques du sol, mais ont une inci-dence sur celles-ci.

Les fractions granulaires secondaires, qualifiées par des adjectifs, doivent être mentionnées dans leur ordred'importance après le terme décrivant la fraction granulaire principale, telles qu'indiquées dans les exemplessuivants :

— grave sableuse (saGr) ;

— grave fine avec sable grossier (csaFGr) ;

— limon avec sable moyen (msaSi) ;

— sable grossier avec grave fine (fgrCSa) ;

— sable fin limoneux (siFSa) ;

— limon avec sable grossier et avec grave fine (fgrcsaSi) ;

— argile avec sable moyen (msaCI).

Si les fractions granulaires secondaires grossières sont présentes dans une proportion particulièrement faible ouparticulièrement élevée, le terme «Iégèrement» ou «très» doit précéder le qualificatif.

Dans le cas d'un sol fin, dont les propriétés sont déterminées par les fractions de fines particules, le sol peut êtredénommé «limon» ou «argile» en se référant au caractère plastique des fines des constituants secondaires quiest déduit des essais décrits en 5.6, 5.7, 5.8 et 5.9.

Dans le cas d'un sol grossier, si deux fractions granulaires sont présentes dans des proportions presque égales,une barre oblique doit être placée entre les termes correspondants, par exemple grave/sable (Gr/Sa) ou sable fin/moyen (FSa/MSa).

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4.4 Plasticité

Les sols soumis à l'essai décrit en 5.8, et dont les limites de consistance peuvent être estimées, peuvent êtredénommés en fonction de leur plasticité.

NOTE Ces types de sols sont également appelés sols cohérents.

L'évaluation de la plasticité et la dénomination d'un sol comme limon ou argile doivent être faites à partir d'essaisconformément à 5.6, 5.7, 5.8 et 5.9. Ces derniers permettent de qualifier un sol :

— à plasticité faible, ou

— à plasticité élevée.

Une détermination exacte de la plasticité ne peut être effectuée que lors d'essais en laboratoire visant à établir lalimite de liquidité, wL, et la limite de plasticité, wP.

4.5 Teneur en matières organiques

De faibles quantités de matières organiques dispersées dans un sol peuvent produire une odeur caractéristique(voir 5.11) ainsi que diverses couleurs. L'intensité de l'odeur et de la couleur indique la proportion de matièresorganiques et il convient de la décrire.

4.6 Tourbe et autres sols organiques

La désignation des sols constitués essentiellement de matières organiques est répertoriée dans le Tableau 2. Latourbe présente généralement une faible masse volumique et une odeur caractéristique (voir 5.11).

La tourbe est dénommée et décrite en fonction de son degré de décomposition, déterminé à l’état humide en lacomprimant dans la main (voir le Tableau 5), et selon sa teneur en fibres.

Il convient de dénommer les sols organiques comportant des constituants minéraux avec des qualificatifs (tourbeavec sable fin, par exemple).

4.7 Sols volcaniques

Généralement, les particules de sols volcaniques sont vacuolaires et la masse volumique de ces sols est relati-vement faible. Ces sols possèdent une couleur caractéristique qui dépend des propriétés de la roche ou dumagma dont ils proviennent. Les sols dont la fraction granulaire principale est volcanique sont dénommés etdécrits en fonction de leur granularité, de leur structure et de leur couleur (voir le Tableau 3).

Tableau 2 — Dénomination et description des sols organiques

Terme Description

Tourbe fibreuse Structure fibreuse, structure de plantes facilement reconnaissable,conservant une certaine résistance

Tourbe pseudo-fibreuse Structure de plantes reconnaissable, sans résistance

Tourbe amorphe Aucune structure de plantes visible, consistance pâteuse

Tourbe vaseuse Restes de plantes ou d'animaux décomposés ; présence possible de constituants inorganiques

Humus Restes de plantes, organismes vivants et leurs excrétionsavec des constituants inorganiques, formant le terreau naturel

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4.8 Discontinuités et stratification

Le terme discontinuité est utilisé pour décrire les surfaces qui séparent les sols de différentes natures ou qui cons-tituent des plans de faible résistance au sein du sol. La plupart des discontinuités du sol se rencontre dans l'undes deux grands groupes suivants :

a) les discontinuités «de dépôt», qui résultent de la façon dont le sol s'est déposé ou formé, telles que les plansde stratification, qui sont couramment parallèles mais qui peuvent se présenter sous forme de structures sédi-mentaires, telles que des plans de stratification entrecroisés ou inclinés. Ces discontinuités peuvent ne pasêtre mécaniques, mais l'épaisseur des dépôts entre les plans de stratification doit être décrite ;

b) les discontinuités «mécaniques», qui comprennent des ruptures mécaniques dans le sol dues à un retrait, àun déchargement consécutif à la fonte des glaces ou à une contrainte tectonique. Les fissures, failles et sur-faces de cisaillement sont des exemples de ces discontinuités et sont plus courants dans les sols surconsoli-dés. Les fissures et les surfaces de cisaillement peuvent également être dues à un glissement antérieur duterrain.

Les discontinuités peuvent affecter de manière significative le comportement géotechnique du sol, et leur fré-quence d'occurrence est exprimée par l'indication de leur espacement ; la valeur quantitative des espacementsréels peut également être indiquée. Si des discontinuités existent, elles peuvent être décrites par les méthodesconformes à l'ISO 14689.

4.9 Interstratification et sols mélangés

L’interstratification est une succession de différentes couches de sol, d'épaisseur et d'étendue variables, avec desdénominations concises pour des raisons pratiques (laminage mince, changement rapide). Les propriétés de cha-que couche doivent être décrites ; les couches très minces doivent également être prises en compte. La stratifi-cation peut être mélangée suite à des phénomènes (racines, bioturbation, cryoturbation) qui entraînent le mélangedes sols, par exemple sols de solifluxion.

4.10 Origine des dépôts

Il convient que la description du sol comprenne, autant que possible la dénomination géologique, généralemententre parenthèses. Cela permet également de déduire certaines propriétés et compositions minérales avant queles résultats d'essai ne soient disponibles.

Tableau 3 — Dénomination et description des sols volcaniques

TermeDimensions

des particules mm

Description

Bombes volcaniques > 63 —

Lapilli — > 2,0 < 63 —

Ponce Les particules sont vacuolaires et blanches.

Scories Les particules sont vacuolaires et noires.

Cendres volcaniques Sable volcanique ≤ 2, 0 Le sol présente des caractéristiques géotechniquesparticulières dans chaque zone.

Cendres volcaniques Dans la plupart des cas, le sol possède un nom local.

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5 Méthodes de dénomination et de description des sols

5.1 Détermination de la granularité

Pour déterminer la granularité, l'échantillon de sol doit être étalé sur une surface plane ou sur la paume de la main.Les dimensions des particules de l'échantillon doivent être comparées à celles d'une échelle normalisée incluantdes intervalles qui contiennent des matériaux de différentes dimensions de particules, conformément au Tableau 1.

Comme les particules de limon et d'argile ne sont pas visibles à l'œil nu, les méthodes données en 5.4, 5.6, 5.7et 5.9 doivent être utilisées pour déterminer les caractéristiques de ces sols.

5.2 Détermination de la forme des particules

Dans le cas de fractions granulaires de sols grossiers, la forme des particules est décrite en faisant référence àl'angularité des particules (qui indique le degré d'arrondissement des arêtes et des coins), à leur forme généraleet à leurs caractéristiques de surface. Les termes à utiliser pour décrire ces aspects, qui ne s'appliquent généra-lement qu'aux dimensions d'une grave ou aux éléments plus gros, sont donnés dans le Tableau 4. Dans la prati-que, il est courant d'estimer l'angularité moyenne ou l'arrondi moyen en utilisant un ensemble de modèlesgraphiques normalisés.

5.3 Détermination de la composition minérale

La composition minérale des particules individuelles d'un sol est décrite en se référant à la géologie. Les nomsdes minéraux présents ainsi que les éventuels enrobages doivent être inclus dans la description du sol. Une loupeest souvent nécessaire pour procéder à un examen sur site de la fraction grossière.

NOTE Les particules graveleuses sont généralement des fragments de roches, par exemple de grès, de calcaire, desilex. Le sable et les particules plus fines sont habituellement des particules minérales individuelles, par exemple des miné-raux de quartz, de mica, de feldspath et d'argile. Les particules de sable et de grave peuvent être recouvertes de matièresminérales, telles que la calcite ou l'oxyde de fer. Des cristaux peuvent être présents, par exemple le gypse contenu dansl'argile et la pyrite contenue dans la craie.

5.4 Détermination de la teneur en fines

Pour dénommer des sols composites, la fraction de fines d'une petite quantité d'échantillon doit être lavée, et lesrésidus grossiers doivent être décrits à partir des dimensions et de la forme des particules, de la nature du maté-riau et de tout constituant spécifique. La durée et l'intensité du procédé de lavage, ainsi que l'examen du produit,indiquent la nature et la proportion des fines.

Tableau 4 — Termes relatifs à la désignation de la forme des particules

ParamètreForme

des particules

Angularité/Arrondi Très anguleuse

Anguleuse

Subanguleuse

Subarrondie

Arrondie

Bien arrondie

Forme Cubique

Plate

Allongée

État de surface Rugueuse

Lisse

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5.5 Détermination de la couleur des sols

La couleur d'un sol, bien qu'elle dépende des conditions locales, caractérise souvent la composition du matériauet de la répartition de ses composants. La couleur facilite la distinction entre les sols minéraux et organiques. Laréférence à la couleur des sols organiques et de la tourbe est donnée en 4.6.

Il est important d'observer en pleine lumière la couleur d'une surface fraîchement découpée car certains sols chan-gent très rapidement de couleur à l'air libre. Par exemple, un sol fin contenant des composés d'oxyde de fer, àl'état saturé en eau douce, a souvent une couleur vert olive, mais s'oxyde rapidement et devient rouge après expo-sition à l’air. Il convient de toujours enregistrer les changements de couleur tels que ceux dus à l'oxydation ou àla dessiccation.

Une palette de couleurs fournit une aide précieuse, notamment pour améliorer la cohérence entre les descriptionsdonnées par différentes personnes.

5.6 Détermination de la résistance du sol sec

Les résultats obtenus lors de l'essai de résistance du sol sec fournissent des informations sur la plasticité d'un sol,et par conséquent sur son comportement et sa dénomination en tant que limon ou argile.

Pour établir la résistance du sol sec, l'échantillon de sol doit être séché. Sa résistance à l'émiettement ou à la pul-vérisation entre les doigts permet de mesurer la résistance du sol sec, qui dépend de la nature et du pourcentagede fines. On distingue les résistances suivantes :

a) résistance faible du sol sec : le sol séché se désintègre sous l'effet d'une pression des doigts légère à modérée ;

b) résistance moyenne du sol sec : le sol séché ne se désintègre que sous l'effet d'une importante pression desdoigts et reste en morceaux qui présentent encore une cohésion ;

c) résistance élevée du sol sec : le sol séché ne peut plus être désintégré sous l'effet de la pression des doigts,il ne peut être que cassé en morceaux.

NOTE Une résistance faible du sol sec caractérise un limon. Une résistance élevée du sol sec qui ne serait pas due àune cimentation caractérise une argile. Un mélange d'argile et de limon a généralement une résistance du sol secmoyenne.

5.7 Détermination de la dilatance

Le comportement des sols cohérents lorsqu'ils sont agités donne une indication de la teneur en limon et en argile.

Faire passer d’une main dans l’autre un échantillon humidifié de 10 mm à 20 mm de diamètre. L'échantillondevient brillant avec l'apparition d'eau à sa surface. Lorsque l'échantillon est pressé entre les doigts, l'eau dispa-raît. La teneur en limon et en argile peut être appréciée en fonction du temps que met l'eau à apparaître et à dis-paraître lors de la manipulation et sous l'effet d'une pression.

NOTE Dans le cas du limon, l'eau apparaît et disparaît rapidement à la surface de l’échantillon. La manipulation et lapression n'ont pas d'effet sur l'argile contenue dans l'échantillon. Plus l'apparition de l'eau à la surface de l'échantillon estlente, plus la teneur en limon est faible et plus la teneur en argile est élevée.

5.8 Détermination de la plasticité

Pour estimer la plasticité, rouler un échantillon de sol humidifié sur une surface lisse afin de produire des rouleauxd'environ 3 mm de diamètre façonnés ensemble, puis continuer de les rouler jusqu'à ce que cela ne soit plus pos-sible en raison de la perte d'eau et qu'il ne soit possible que de les pétrir. La limite de plasticité est alors atteinte.

a) plasticité faible : échantillon cohérent mais qui ne peut pas être roulé en rouleaux d'environ 3 mm de diamètre ;

b) plasticité élevée : échantillon qui peut être roulé en rouleaux minces.

NOTE Une plasticité faible caractérise une teneur élevée en limon, tandis qu'une plasticité élevée correspond à uneteneur élevée en argile.

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5.9 Détermination de la teneur en sable, en limon et en argile des sols

Pour contrôler la présence de sable, de limon et d'argile dans un sol, frotter un petit échantillon de sol entre lesdoigts, si nécessaire sous l'eau. La proportion de la fraction de sable peut être déterminée à partir du degré auquelle matériau semble sablonneux. Le limon grossier peut également paraître sablonneux, mais les particules indivi-duelles ne sont pas visibles à l'œil nu.

NOTE Un sol argileux semble savonneux, il colle aux doigts et ne peut pas être retiré sans lavage, même à l'état sec.Un sol limoneux paraît doux au toucher, les particules sèches qui collent aux doigts peuvent être facilement retirées parfrottement ou claquement des mains.

Pour contrôler la présence d'argile ou de limon dans un sol, prélever un échantillon dans son état humide naturelau moyen d'un couteau. Une surface de coupe brillante indique la présence d'argile, tandis qu'une surface mateest caractéristique d'un limon ou d'un limon sablo - argileux de plasticité faible. Pour une évaluation rapide, la sur-face de l'échantillon peut être lissée ou grattée avec l'ongle.

5.10 Détermination de la teneur en carbonate

La teneur en carbonate est déterminée par l'application de goutte d'acide chlorhydrique (HCI) dilué (3:1 ou à 10 %).Il convient de distinguer les caractéristiques suivantes :

a) absence de carbonate (0) si l'ajout de HCI ne produit aucune effervescence ;

b) calcaire (+) si l'ajout de HCI produit une effervescence nette mais non soutenue ;

c) très calcaire (++) si l'ajout de HCI produit une effervescence forte et soutenue.

Il convient de noter que, dans des sols argileux ou humides, l'effervescence se produit généralement avec un cer-tain retard.

NOTE Une résistance du sol sec élevée est souvent due à la présence de carbonate qui agit comme un agent decimentation.

AVERTISSEMENT L'acide chlorhydrique peut dégager des gaz toxiques lorsqu'il est versé sur des solscontaminés par des produits chimiques.

5.11 Méthodes de dénomination et de description d'un sol organique

L'odeur d'un sol donne une indication sur sa nature organique ou inorganique. Extraits depuis peu les solsorganiques humides ont généralement une odeur de moisi qui peut être intensifiée en chauffant un échantillonhumide. Les composants organiques pourris et en putréfaction dans le sol peuvent être reconnus par leur odeurcaractéristique d'hydrogène sulfuré, qui peut être intensifiée en versant de l'acide chlorhydrique dilué surl'échantillon. Les argiles inorganiques sèches ont une odeur de terre une fois qu'elles ont été humidifiées.

5.12 Détermination du degré de décomposition de la tourbe

Le degré de décomposition de la tourbe peut être estimé en comprimant un échantillon humide entre les mains(voir le Tableau 5). Si la compression n'est pas efficace parce que la tourbe est trop sèche, la tourbe doit êtredécrite en fonction :

— de son aspect ;

— des fractions importantes des restes végétaux bien conservés qui sont reconnaissables dans la tourbe nondécomposée ou modérément décomposée ;

— et de l'absence de restes végétaux dans la tourbe fortement ou complètement décomposée.

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5.13 Méthodes de dénomination et de description des sols volcaniques

Les sols situés dans une zone volcanique peuvent être dénommés comme volcaniques du fait de la présence deponce et de scories. Une autre méthode consiste à mesurer le volume de verre volcanique obtenu par lavage dessols. Si une description plus précise est requise, il est nécessaire d'analyser les propriétés physiques et chimiquesdes constituants minéraux du sol.

5.14 Détermination de la consistance

La consistance d'un sol cohérent doit être déterminée lors d'un essai manuel, qui permet d'aboutir à la dénomina-tion et à la description suivantes :

a) un sol est qualifié de très mou s'il suinte entre les doigts lorsqu’il est comprimé dans la main ;

b) un sol est qualifié de mou s'il peut être pétri par une légère pression des doigts ;

c) un sol est qualifié de ferme s'il peut ne pas être pétri entre les doigts, mais roulé dans la main en rouleaux de3 mm de diamètre sans se briser ni se désagréger ;

d) un sol est qualifié de dur s'il se désagrège et se brise lorsqu'il est roulé en rouleaux de 3 mm de diamètre maislorsqu’il est encore suffisamment humide pour être de nouveau façonné en une motte ;

e) un sol est qualifié de très dur s'il a séché et est essentiellement de couleur claire. Il ne peut plus être pétri maisse désagrège sous la pression. Il peut être rayé par l'ongle du pouce.

Ces subdivisions peuvent être approximatives, notamment dans le cas de matériaux de faible plasticité.

6 Rapport d'essai

Il convient d'utiliser les symboles de l'ISO 710-1 et de l’ISO 710-2 pour représenter les sols sur les légendes desforages ou sur les cartes géologiques.

Le rapport d'essai doit clairement indiquer que les descriptions sont fondées sur des appréciations visuelle etmanuelle.

La description d'un sol doit au moins contenir les informations suivantes :

— le nom de l'auteur ;

— la date de la description ;

— les détails sur la provenance des échantillons ;

— les conditions du sol décrit ;

— la nature principale du sol ;

— les fractions granulaires secondaires ;

— la couleur ;

— la légende des symboles et des termes additionnels utilisés.

En plus des informations précédentes, toutes les autres descriptions applicables doivent être ajoutées conformé-ment à la présente partie de l’ISO 14688.

Tableau 5 — Degré de décomposition de la tourbe humide déterminé par compression

Terme Décomposition Restes Compression

Fibreuse Aucune Facilement reconnaissables Uniquement de l'eau Pas de matières solides

Pseudo-fibreuse Modérée Reconnaissables Eau trouble≤ 50 % de matières solides

Amorphe Complète Non reconnaissables Pâte> 50 % de matières solides

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Bibliographie

[1] ISO 710-1, Symboles graphiques à utiliser sur les cartes, les plans et les coupes géologiques détaillés —Partie 1 : Règles générales de représentation.

[2] ISO 710-2, Symboles graphiques à utiliser sur les cartes, les plans et les coupes géologiques détaillés —Partie 2 : Représentation des roches sédimentaires.