La classification GTR : classer un sol pour le réemployer

Le guide des terrassements des remblais et des couches de forme, dit « guide GTR », décrit comment classer les sols et dans quelles conditions les employer en remblai et en couche de forme. D’après le Cerema, il a paru en 1992, a été revu en 2000, puis mis à jour en 2023. Cette dernière édition, rédigée par l’IDRRIM et éditée par le Cerema, compte deux fascicules : les principes généraux, et les annexes techniques où se trouvent les tableaux de classification et d’utilisation.

Ce guide résume la logique de la classification. Ce qu’elle implique pour creuser et tenir une fouille est dans le guide du terrassement.

Ce qui a changé en 2023

Le Cerema résume les principaux changements : classification mise à jour selon la norme européenne NF EN 16907-2, dimensionnement des couches de forme pour les plateformes de classe PF2qs, précisions sur la partie supérieure des terrassements et les classes d’arase, prise en compte du gel, des nouveaux compacteurs et des matériaux alternatifs.

La norme française a suivi. La NF P 11-300 de septembre 1992, « Exécution des terrassements, classification des matériaux utilisables dans la construction des remblais et des couches de forme d’infrastructures routières », est annulée. Elle est remplacée depuis janvier 2025 par une NF P 11-300 intitulée « Terrassements, classification complémentaire des matériaux de terrassement ».

Un rapport ou un cahier des charges rédigé avant ces textes parle donc encore la langue de l’édition de 2000.

Classer par la nature, puis par l’état

Le tableau synoptique des annexes du GTR range d’abord les sols selon leur nature.

1. La taille des plus gros éléments (Dmax). Jusqu’à 63 mm, on a affaire à des sols ; au-delà, à des sols à gros éléments (classes VC1 et VC2, selon la part de la fraction 0/63 mm).
2. La proportion de fines, mesurée par le passant au tamis de 63 µm : plus de 35 % pour les sols fins (classe F), de 15 à 35 % pour les sols intermédiaires (classe I), moins de 15 % pour les sables et les graves (classes S et G).
3. L’argilosité des sols fins et intermédiaires, par l’indice de plasticité (IP) ou la valeur au bleu (VBS). Pour les sables et les graves, ce sont plutôt le coefficient d’uniformité et la part des fractions 0,063/2 mm et 2/63 mm.

Viennent ensuite l’état hydrique, de très humide à très sec, puis, pour certains matériaux, le comportement mécanique. Le guide classe aussi les roches (craies, calcaires, marnes et argilites, grès, gypse et sel, roches magmatiques et métamorphiques), les sols organiques et des matériaux alternatifs, comme les bétons concassés, les fraisats d’enrobés, les mâchefers ou les laitiers.

Les sols fins et intermédiaires

Au-delà d’un IP de 55, le guide n’envisage pas l’emploi en l’état des argiles très plastiques hors étude spécifique, et le limite à des remblais de faible hauteur. Les limites qui donnent l’IP sont expliquées dans le guide des limites d’Atterberg.

La valeur au bleu

Le BRGM décrit la mesure : la quantité de bleu de méthylène nécessaire pour recouvrir d’une couche les surfaces externes et internes de toutes les particules argileuses de 100 g de sol. Elle s’exprime en grammes de bleu pour 100 g de matériau et rend compte de la surface d’échange de la fraction argileuse.

Le GTR dit quand la préférer à l’IP. Pour les sols fins peu plastiques, il est souvent préférable de les identifier par la VBS, compte tenu de l’imprécision de la mesure de l’IP ; dès que l’IP atteint 12, c’est lui le critère le mieux adapté. Pour les sables propres, en principe insensibles à l’eau, la VBS sert parmi d’autres essais à confirmer cette insensibilité.

Côté normes, la boutique de l’AFNOR indique annulée la NF P 94-068 d’octobre 1998, qui décrivait l’essai à la tache, sans désigner de remplaçante. La NF EN 17542-3, « valeur de bleu de méthylène VBS d’un sol ou d’une roche », de la série européenne des essais de laboratoire pour les terrassements, est publiée depuis le 18 novembre 2022. Un rapport doit dire laquelle il suit.

Pour le retrait-gonflement, le BRGM utilise la même grandeur, sous le nom de valeur de bleu, comme l’un des deux essais les plus représentatifs de l’aptitude d’un sol à gonfler et à se rétracter, avec des coupures à 2,5, 6 et 8.

Des classes A aux classes F

Dans la NF P 11-300 de 1992 et le GTR de 1992 et de 2000, les sols fins s’appelaient A1 à A4, et les sables et graves riches en fines B5 et B6 ; une note du Cerema de 2017 parle encore de « matériaux A3 traités à la chaux seule ». Jean-Pierre Magnan, au symposium du Comité français des barrages et réservoirs (2021), présente la correspondance avec la classification européenne : A1 devient F1, A2 devient F2, A3 devient F3, A4 devient F4, B5 devient I1 et B6 devient I2. Il souligne aussi les différences : tamis de 63 mm et 63 µm au lieu de 50 mm et 80 µm, nouvelles classes granulaires intermédiaires, seuils d’argilosité modifiés.

Un « A2 » d’un rapport ancien et un « F2 » d’un rapport récent désignent donc des sols voisins, pas forcément le même : la classe se relit avec les mesures qui l’ont fondée.

Ce que la classe décide : le réemploi

Pour chaque sous-classe, chaque état hydrique et chaque situation météorologique, les annexes du GTR donnent les conditions d’utilisation en remblai et en couche de forme, sous forme de codes : extraction, élimination d’une fraction, action sur la teneur en eau, traitement, régalage, compactage, hauteur du remblai.

Quelques exemples tirés des tableaux :

• un limon peu plastique très humide (F1th) est normalement inutilisable en l’état ;
• le même limon à l’état humide (F1h) est exclu sous la pluie, même faible ; sans pluie ni évaporation importante, seul le traitement est prévu ; par évaporation importante, il peut aussi servir en l’état en remblai de faible hauteur, 5 m au plus, ou, après aération, en remblai de 10 m au plus ;
• une argile très plastique (F4) demande dans tous les cas des études spécifiques pour un remblai de faible hauteur, et est normalement inutilisable en couche de forme ;
• les sols fins F1 à F3 et les sols intermédiaires I1 et I2 ne vont en couche de forme qu’après traitement.

C’est l’enjeu d’une étude géotechnique de VRD faite tôt : savoir quels déblais réemployer, lesquels traiter, lesquels évacuer. Le guide de la géotechnique sobre en montre l’intérêt.

Ce que la classe ne dit pas

La classification sert à concevoir des terrassements. Elle ne dimensionne ni une fondation ni un ouvrage en terre : la série NF EN 16907, rappelle Jean-Pierre Magnan, distingue la conception des travaux de terrassement de celle de l’ouvrage, dont la stabilité et les déformations relèvent d’autres normes, comme l’Eurocode 7.

L’état hydrique change avec la météo, et donc la classe d’un même sol. Il se lit avec la teneur en eau de l’optimum Proctor, expliquée dans le guide de l’essai Proctor. L’emploi en couche de forme a son propre guide, et le prix des essais d’identification est sur la page des essais de laboratoire.