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Wikigeotech:Les sables du Perche

De Wikhydro
figures sédimentaires dans les bancs de sables du Perche

Sommaire

ORIGINE, FORMATION GÉOLOGIQUE ET ÉLABORATION

1)Origine et formation

Les sables du Perche correspondent à une formation géologique caractéristique de la région Centre[1] : ce sont des sables déposés dans des zones d’estuaires au Cénomanien (Crétacé supérieur), dont l’origine provient du démantèlement par les cours d’eau du massif armoricain.
Leur couleur ocre-dorée permet de les reconnaître facilement et est due aux oxydes de fer.
Les sables consolidés par grésification forment des reliefs visibles dans le paysage et prennent la dénomination locale de grès roussard. Ces bancs ont fournis des pierres de taille que l'on retrouve dans toutes les constructions de la région de Mondoubleau (41). Le sable fourni pour sa part un matériau très intéressant pour les travaux du génie civil.
La carrière de la Mutte, à Sargé-sur-Braye permet d'avoir un aperçu de ce patrimoine géologique particulier. L'association Perche Nature veille à réhabiliter ce patrimoine.

vue d'ensemble de la carrière de la Mutte

2) Processus d’élaboration du matériau

Ces dépôts épais ne posent pas de problème particulier à l’extraction sauf par la présence très ponctuelle de lentilles ou de bancs grésifiées.

Exploitation quasi unique à la pelle ou éventuellement par des engins à lame (chargeur, scrappeur). Selon l’utilisation, des opérations de lavage et de criblage sont nécessaires. A titre d’exemple, un premier criblage permet d’éliminer les éléments supérieurs à 4mm. Pour la fraction 0/4mm, le lavage peut s’effectuer par hydrocyclonage et essorage ou par lavage sur des roues à sable.

CARACTÉRISTIQUES PHYSICO-CHIMIQUES

Le quartz (SiO2) constitue l’essentiel du matériau (pH = 6.5). Les minéraux secondaires, bien qu’en quantité très faible peuvent avoir des incidences sur le réemploi de ces sables (notamment le mica et les oxydes de fer). On citera :

  • le mica blanc (ou muscovite) jusqu’à 13%
  • les oxydes de fer (dont de la goethite) jusqu’à 6%, donnant la couleur jaune ocre au sable
  • les minéraux lourds : andalousite et staurotide, traces de disthène
  • les minéraux argileux : kaolinite pure en amas et glauconie, mais également des horizons de montmorillonite et d’illite
  • des éléments calcaires (débris de fossiles)

CARACTÉRISTIQUES GÉOTECHNIQUES

vue d'ensemble de la carrière de la Mutte et des reliefs de grès
détail des bancs de grès roussard
falaise de sable du Perche

Produits brut

Ce sont des sables classés D1, B1 et éventuellement B2 selon la norme NF P11-300[2].
Les principales caractéristiques géotechniques connues sont les suivantes :

  • Granulométrie : sable 0/2mm - passant à 80µm < 6% - Dmax < 31,5mm – 1.3 < Cu < 5.5 – 0,65 < Cc < 2,5
  • Propreté : 20 < ES < 72
  • Friabilité des sables : 13 < FS < 15,6

Produit élaboré

Les matériaux naturels nécessitent souvent une part d’élaboration pour être valorisés dans d’autres technique que le remblai. Les fines contenues dans les sables du Perche sont réputées nocives et il convient pour certaines utilisation de les éliminer.

Le lavage des sables du Perche permet d’obtenir un matériau de caractéristiques suivantes :

  • Granulométrie : sable 0/2mm - passant à 80µm < 1,6% -
  • Propreté : 82 > ES > 69
  • Traitement des sables : quelques résultats
    • Sable de Nogent le Rotrou traité à 5% de ciment : γd = 2.06 t/m3, wopn = 9.0 %, IPI (7jours) = 23, IPI (28jours) = 29
    • Sable de Mortagne traité à 6%CPM325 ou 7% CHF325 : γd = 1.80 t/m3, wopn = 11.0 %, IPI (7jours) = 13, IPI (60jours) = 28
    • Sable de La Ventrouze traité à 6%CPAC325 : γd = 1.925 t/m3, wopn = 10.0 %, IPI (7jours) = 12, IPI (90jours) = 32, Rt (90jours) = 3.2 MPa
    • Sable de La Ventrouze traité à 25% de laitier pré broyé : γd = 1.84 t/m3, wopn = 8.5 %, IPI (90jours) = 20, Rt (360jours) = 4.6 MPa

(on recherchera une formule dont l’IPI après traitement est au moins égal à 25, critère minimal de compactibilité et de traficabilité)

UTILISATION DANS LES INFRASTRUCTURES ROUTIERES

En remblai

Les matériaux doivent se rapprocher de la classification de la norme NF P11-300[2], puis se conformer aux consignes de mise en œuvre du GTR 92[3]. Les sables du Perche peuvent être utilisés en l’état en remblai. Le sable lavé peut sans inconvénient être utilisé en remblai de tranchée d’assainissement.

En couche de forme

Le plus simple consiste en une utilisation en sable traité au ciment.

En assise de chaussée

Le sable (lavé ou non selon les cas), traité au liant hydraulique peut trouver une utilisation en couche de base de chaussée à trafic peu élevé (anciennement T2 ou T3). Sa mauvaise courbe granulométrique impose des dosages élevé en ciment (de l’ordre de 5 à 7%). Il peut également être utilisé comme correcteur granulométrique pour une grave traitée aux liants hydrauliques.

Techniques diverses

Les emplois répertoriés autres qu'en couche de chaussée :

  • sable pour injections (pour les sables du Perche lavés)
  • sable à béton (pour les sables du Perche lavés)
  • correcteur granulométrique
  • Sable pour enduit
  • Moellon : grès dans les sables du Perche.

LOCALISATION SUR LE TERRITOIRE

Ouest de l’Eure-et-Loire, nord ouest du Loir-et-Cher, NO et sud de l’Indre et Loire

EMPLOIS RÉPERTORIES

  • Virage de la Bance « La Rouge » - couche de chaussée en sable traité à 6% de ciment
  • Déviation de Mortagne (carrière Marie) sable traité à 6% CPM32,5

RÉFÉRENCES

  1. J.-M. LORRAIN (1971). Esquisse géologique et Géotechnique de la région Centre. Bull. liaison des P.et Ch. n°55. Oct-Nov.1971. Réf. 1088.
  2. 2,0 et 2,1 AFNOR (1992). NF P11-300 "Exécution des terrassements : Classification des matériaux utilisables dans la construction des remblais et des couches de forme d’infrastructures routières".
  3. LCPC-Sétra (1992) Guide de réalisation des remblais et des couches de forme. Fasc.1 et 2. Ré-edition en 2000.


Références CETE Normandie Centre ( ?) « les sables du Perche »

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