Essai de densité sur site par cône de sable à Mulhouse : conformité GTR et terrassements

Le développement de Mulhouse, consolidé par l’essor de l’industrie textile au XIXe siècle et son raccordement précoce au réseau ferroviaire, a laissé un sous-sol hétérogène où les remblais anthropiques se superposent aux alluvions rhénanes. Dans ce tissu urbain dense, la vérification de la masse volumique in situ ne tolère aucune approximation : un défaut de compactage sous une chaussée rue de la Wanne ou à proximité du bassin du Nouveau Bassin peut générer des tassements différentiels coûteux. Nous intervenons avec la méthode du cône de sable selon la norme NF P 94-061-2, en couplant chaque essai à une analyse granulométrique lorsque la fraction fine dépasse le seuil de sensibilité du matériau de référence. Le contexte alluvial de la Doller impose une attention particulière à la teneur en eau lors du prélèvement, un paramètre que notre équipe technique maîtrise sur l’ensemble des chantiers mulhousiens. Pour les opérations de contrôle en profondeur sur des couches d’assise traitées, il est fréquent de recouper les résultats avec un essai à la plaque afin de valider le module de déformation sous charge statique, exigence systématique dans les marchés publics de la Collectivité européenne d’Alsace.

En contexte alluvial mulhousien, un taux de compactage q/S inférieur à 95 % de l’OPN sur les trente derniers centimètres annule systématiquement la réception du support de plateforme.

Comment nous travaillons

À 240 mètres d’altitude, Mulhouse repose sur la basse terrasse rhénane, où les limons loessiques et les sables vosgiens dictent une courbe Proctor de référence propre à chaque emprunt. La densité obtenue par cône de sable est directement corrélée à cette référence pour exprimer le taux de compactage q/S, indicateur clé des contrôles GTR. La méthode consiste à excaver manuellement une cavité calibrée, à en extraire la totalité du matériau pour pesée, puis à mesurer le volume exact par écoulement d’un sable étalonné de silice sèche. La précision volumétrique dépend du soin apporté à l’arasement du plan de référence, détail que nos opérateurs traitent avec une plaque de rigidité élevée pour éviter toute déformation du bord de fouille. En complément, un prélèvement pour analyse granulométrique en laboratoire permet d’affiner la classification GTR du sol et de vérifier la compatibilité du sable de substitution avec la porosité du matériau testé, évitant tout risque de pénétration parasite dans les graves ouvertes.

Particularités du site

L’appareillage que nous déployons sur les chantiers de Mulhouse comprend un bac à sable à valve à guillotine de 5 litres, un cône de remplissage en aluminium anodisé et un jeu de plaques de base percées au diamètre normalisé. Avant chaque campagne, le sable de silice est séché en étuve et sa densité apparente est vérifiée par trois pesées successives sur un moule de calibration métallique. La valve à guillotine doit assurer une ouverture instantanée sans vibration parasite ; un grippage du mécanisme fausserait le remplissage de la cavité et conduirait à une sous-estimation systématique du volume. Sur les remblais argileux de la région, le risque majeur reste la perte de matériau fin par effondrement des parois de l’excavation au moment du curage, raison pour laquelle nous utilisons un gabarit de contrôle dimensionnel avant introduction du sable.

Données techniques

Paramètre	Valeur typique
Norme de référence	NF P 94-061-2 (1996)
Diamètre minimal de l'excavation	100 mm pour Dmax ≤ 20 mm ; 150 mm au-delà
Sable étalonné	Sable siliceux sec, densité apparente calibrée avant chaque série
Précision visée sur la masse volumique	± 0,02 t/m³ selon conditions de chantier
Profondeur d'investigation courante	Couche de 0,15 à 0,30 m sous arase
Fréquence de contrôle GTR	1 essai par 500 m² par couche compactée (remblai courant)
Taux de compactage cible	q/S ≥ 95 % pour PST n°2 selon guide SETRA / LCPC
Délai d'intervention sur site	Rapport transmis sous 48 heures ouvrées

Services complémentaires

Contrôle de plateforme PST par cône de sable

Essai systématique à la cadence GTR sur couche de forme, avec rapport indiquant la masse volumique sèche, la teneur en eau et le taux de compactage q/S par rapport à l’OPN fourni par l’entreprise.

Essai à la plaque dynamique et statique

Détermination du module EV2 sous plaque de 600 mm de diamètre pour les plateformes ferroviaires et les dallages industriels, en complément du contrôle de densité volumique.

Analyse granulométrique et Proctor en laboratoire

Établissement de la courbe Proctor de référence sur prélèvement intact, indispensable pour interpréter les résultats de densité in situ sur les limons et sables mulhousiens.

Cadre normatif

NF P 94-061-2 (1996) : Détermination de la masse volumique en place – Méthode au sable, NF P 94-093 (2014) : Détermination des références de compactage – Essai Proctor Normal / Modifié, NF EN 13286-2 (2011) : Mélanges traités et non traités aux liants hydrauliques – Méthode d'essai de détermination en laboratoire de la masse volumique de référence et de la teneur en eau, Guide Technique GTR (SETRA / LCPC, 1992, révisé 2023) : Réalisation des remblais et des couches de forme, NF EN 1997-2 (2007) : Eurocode 7 – Reconnaissance des terrains et essais

Questions fréquemment posées

Quelle norme régit l'essai de densité au cône de sable en France ?

L’essai est réalisé conformément à la norme NF P 94-061-2, partie 2 de décembre 1996, qui définit la méthode de détermination de la masse volumique d’un sol en place par remplacement de matériau excavé avec du sable calibré. Le fascicule de documentation FD P 94-061 complète la norme par des recommandations sur le choix du sable et la fréquence de calibration.

Combien coûte un essai de densité au cône de sable sur un chantier à Mulhouse ?

Le prix unitaire se situe entre 90 € et 140 € par essai, variable selon le nombre de points à contrôler dans la journée, la distance de déplacement depuis notre antenne régionale et la nécessité éventuelle d’un rapport commenté avec courbes Proctor superposées.

Quel délai pour obtenir le rapport d'essai après intervention ?

Le rapport au format PDF est transmis sous 48 heures ouvrées. Il inclut la masse volumique humide et sèche, la teneur en eau mesurée par étuvage rapide, le volume de la cavité, la densité apparente du sable utilisé et le calcul du taux de compactage q/S comparé à la référence Proctor fournie par le maître d’œuvre.