Compactage du sol à la plaque vibrante

La terre comme la grave rapportée contiennent de l'air entre les grains. Si vous posez des pavés ou du béton sur une telle couche, les grains se tassent peu à peu sous la charge, sous l'effet de l'eau et du gel. Le résultat : des creux, des flaques, des dalles fissurées et des bordures qui penchent. Le compactage provoque ce tassement à l'avance. Les vibrations et la pression réorganisent les grains pour qu'ils s'imbriquent et que la couche ne se comprime plus ensuite.

Vous avez besoin d'un compactage pratiquement chaque fois que l'on construit au sol quelque chose qui doit porter une charge :

• support de pavés autobloquants, allées piétonnes et terrasses ;
• allées carrossables et places de stationnement ;
• couches de forme sous un dallage ou un sol sur terre-plein ;
• remblais de tranchées après les raccordements et remblais autour des fondations ;
• support d'un abri de jardin, d'un garage ou d'une piscine.

Il faut distinguer deux choses. Le fond de forme est le fond de la fouille, c'est-à-dire le terrain naturel sur lequel on commence à construire. Les couches de forme sont les matériaux rapportés, en général de la grave concassée de différentes granulométries. On compacte les deux, mais chacun à sa manière et avec un résultat différent.

Préparation et compactage du fond de forme

Après le terrassement, on retire d'abord toute la terre végétale, les racines et les zones molles. La terre végétale ne se compacte pas : elle contient des matières organiques qui se décomposent et se tassent avec le temps. Le fond de forme est ensuite réglé selon la pente voulue, puis passé à la plaque ou au rouleau. Sur un sol sableux ou graveleux, cela se passe bien. Sur un sol argileux ou limoneux, les vibrations agissent moins et la terre humide se met à « pomper » sous la plaque, c'est-à-dire à onduler et à rejeter de l'eau. Dans ce cas, on arrête, on remplace les zones mouillées par de la grave ou on laisse sécher le fond de forme.

Sur les sols cohésifs, on pose souvent un géotextile de séparation. Il empêche la terre fine de remonter peu à peu dans la grave et de lui faire perdre sa portance.

Mise en place et compactage par couches

La grave ne se met jamais en place d'un seul coup sur toute l'épaisseur. On la régale en une couche que la machine peut compacter sur toute sa hauteur, et seulement ensuite on ajoute la suivante. Avec une plaque légère, on travaille en général par couches d'environ 15 à 20 cm. Les plaques réversibles lourdes et les rouleaux acceptent des couches plus épaisses, selon les indications du fabricant. Comme la couche perd de la hauteur au compactage, on la met en place un peu plus haut que le niveau final.

Chaque couche est parcourue par bandes qui se chevauchent, en général quatre à six passes. On commence par les bords en allant vers le centre, et dans une pente on travaille du bas vers le haut. Un conducteur expérimenté reconnaît une couche compactée parce que la plaque commence à sautiller, que le bruit change et qu'aucune trace ne reste après le passage. Les machines plus lourdes disposent d'un indicateur de compactage qui affiche directement cette information.

Bords, angles et abords des réseaux

La plaque n'atteint pas tout à fait le pied du mur, les angles ni le pourtour immédiat des regards. Ces endroits sont repris à la pilonneuse, une machine à petit sabot facile à manier. Au-dessus de canalisations fraîchement posées, on compacte d'abord l'enrobage à la main ou très légèrement, et la machine lourde n'intervient qu'une fois la hauteur de recouvrement suffisante. Le support doit déborder au-delà du bord des futurs pavés, pour que les bordures ne reposent pas sur un bord non compacté.

Combien de temps cela prend

Les passes de plaque elles-mêmes vont vite. Le temps passe surtout dans l'approvisionnement, le régalage et l'humidification du matériau. Pour une allée courante de quelques dizaines de m² avec deux ou trois couches, il faut compter en général un à deux jours de travail. Le compactage n'a aucun temps de séchage ni de prise : on peut enchaîner tout de suite sur le support fini. En revanche, s'il pleut fort ou s'il gèle entre-temps, on contrôle la surface avant de continuer et on la recompacte si besoin.

Cette page regroupe deux postes : le compactage à la plaque vibrante et le compactage au rouleau vibrant. Les deux sont comptés au m², mais ils diffèrent par la machine, par l'effet en profondeur et par le type de chantier auquel ils conviennent.

Plaque légère unidirectionnelle

Elle avance dans un seul sens et se retourne à la main. Elle convient aux allées piétonnes, aux petites terrasses, au compactage du lit de pose et au vibrage des pavés posés à travers une semelle en caoutchouc ou en polyuréthane. Pour des couches épaisses de grave sous une allée carrossable, elle manque de puissance.

Plaque réversible

Machine plus lourde qui avance et recule sans demi-tour. C'est la référence pour les supports d'allées carrossables, de parkings et de dallages de maisons individuelles. Elle accepte des couches plus épaisses et se manie bien dans les cours fermées comme le long des murs.

Rouleau vibrant

Le rouleau duplex à conducteur accompagnant ou le rouleau autoporté devient intéressant sur des surfaces plus grandes et dégagées : longues allées, parkings importants, voiries de lotissement ou de site. Il agit plus en profondeur et avance plus vite au m². Il lui faut toutefois de la place pour manœuvrer et un accès pour le camion qui le livre. Sur une petite surface, son avantage disparaît. Près de bâtiments anciens, de fondations voisines fragiles ou d'une maçonnerie récente, les vibrations doivent être évaluées : le rouleau comme la plaque lourde transmettent des secousses à l'entourage.

Pilonneuse

Pour les tranchées étroites, les angles, le pourtour des regards et les sols cohésifs. Là où la plaque vibre seulement en surface, la pilonneuse enfonce le matériau en profondeur par une succession de coups. Sur le terrain, on combine souvent les deux : la surface à la plaque ou au rouleau, les bords à la pilonneuse.

Quand vous comparez des devis, demandez quelle machine l'entreprise prévoit, quelle épaisseur aura chaque couche et si le prix au m² s'entend pour une couche ou pour l'ensemble des couches. C'est la raison principale pour laquelle des devis apparemment identiques ne sont pas comparables.

Pour les couches de forme, on utilise un granulat concassé à granulométrie continue, typiquement une grave non traitée (GNT) 0/31,5 ou une grave 0/63 pour les couches inférieures, et pour le réglage sous les pavés un gravillon 2/6 ou 4/6, ou un sable adapté. Les grains concassés ont des arêtes vives et s'imbriquent. Le gravier roulé de rivière ou le galet ne font que rouler sous les vibrations et ne forment jamais une couche solide : ils n'ont rien à faire sous une surface circulée.

Pourquoi l'humidité compte-t-elle autant ? Un matériau sec se compacte mal, parce que le frottement entre les grains est fort et que les fines partent en poussière. Un matériau détrempé, lui, chasse l'eau et refuse de se tasser. L'idéal est une grave légèrement humide : serrée dans la main, elle garde sa forme sans que l'eau en coule. En été, on arrose donc les couches avant de compacter, et après la pluie on attend que l'eau se soit évacuée.

On ne compacte ni un matériau gelé ni un fond de forme gelé. Au dégel, la couche se tasserait et tout le travail serait perdu.

Le compactage est un travail rapide, qui se retarde facilement à cause de détails qui auraient dû être réglés avant. Avant l'arrivée de l'équipe, les points suivants devraient être clairs :

• le terrassement est terminé à la profondeur et à la pente voulues, la terre végétale est évacuée ;
• tous les réseaux situés dans la surface sont posés, enrobés et relevés (évacuations, eau, électricité, drainage, fourreaux pour un futur éclairage) ;
• le matériau est commandé dans la bonne granulométrie et en quantité suffisante, avec une marge pour le tassement ;
• la hauteur finale et les pentes sont fixées, idéalement matérialisées par des piquets ou un cordeau ;
• l'accès est assuré pour le camion et la machine, ainsi qu'un emplacement pour stocker le matériau ;
• de l'eau est disponible pour l'arrosage.

Si la surface fait partie d'une copropriété, par exemple une cour commune ou un parking, prévenez le syndic et les voisins à l'avance des dates, du bruit, des vibrations et du passage des camions. Cela évite les mauvaises surprises le jour où la machine arrive.

Le chantier simple, c'est une surface plane et dégagée, un sol graveleux, un bon accès et un matériau déversé directement sur place. La difficulté augmente quand :

• le matériau doit être porté ou transporté à la brouette à travers un portillon étroit ou un jardin ;
• la surface présente beaucoup d'angles, de courbes, de marches et de traversées où il faut travailler à la pilonneuse ;
• le sol est argileux ou gorgé d'eau et il faut remplacer des zones molles, poser un géotextile ou un drainage ;
• on compacte dans une pente ou dans des tranchées étroites ;
• le support est épais et comporte plusieurs couches ;
• l'étude impose une vérification de la portance par un essai ;
• on travaille tout près de constructions anciennes et les vibrations doivent être limitées ;
• la surface est petite et le temps de transport de la machine pèse lourd par rapport au travail lui-même.

Le compactage se situe entre le terrassement et tout ce qui vient au-dessus, c'est pourquoi plusieurs métiers en dépendent. Avant lui, le terrassement et tous les raccordements doivent être terminés. Une fouille ouverte après coup dans un support compacté abîme toute la surface, et le remblai de la tranchée ne se comportera jamais tout à fait comme le reste. Le plombier, l'électricien et l'entreprise chargée du drainage doivent donc avoir posé leurs tuyaux et fourreaux avant que l'on commence à apporter la grave.

Après le compactage viennent la pose des bordures, le lit de pose et les pavés, ou bien le coffrage et le coulage du dallage, ou encore l'enrobé. Les bordures se posent sur un lit de béton, sur le support compacté, jamais dans une terre remuée. Sous un dallage, on prévoit souvent encore un béton de propreté ou un film d'étanchéité, qui demandent une surface plane et ferme, sans grains coupants.

Lorsqu'il existe une étude, les épaisseurs des couches et la portance exigée sont fixées par le bureau d'études ou l'ingénieur structure. Pour des pavés destinés aux voitures, on suit souvent les recommandations du fabricant, indiquées dans ses fiches techniques, ainsi que les règles de l'art de la profession.

• Couche trop épaisse d'un seul coup. La surface paraît ferme, mais le bas est resté meuble. Au bout d'un ou deux ans, les pavés s'enfoncent en ornières sous les roues.
• Terre végétale ou racines laissées en place. Les matières organiques se décomposent et des creux localisés apparaissent dans la surface.
• Compactage d'un matériau trop sec ou détrempé. La couche n'atteint pas la densité nécessaire et se tasse de façon irrégulière.
• Gravier roulé au lieu de granulat concassé. Le support glisse sous la charge et les pavés ondulent.
• Bords mal compactés. Les bordures finissent par basculer et les rangs de rive s'affaissent.
• Absence de géotextile sur sol argileux. La terre pénètre dans la grave, le support perd sa portance et la surface se soulève au gel.
• Machine lourde directement sur des canalisations fraîchement posées. Le tuyau peut fissurer ou se déformer, ce que vous découvrirez seulement le jour où l'évacuation se bouche.
• Pente mal réglée dès le support. L'eau stagne alors sous les pavés et dessus, et en hiver elle endommage tout l'ouvrage.

Une petite surface, comme une allée de jardin ou une terrasse, peut se compacter soi-même avec une plaque louée. Ne vous lancez pas seul dans le compactage de tranchées profondes, au pied de fondations anciennes ou au-dessus de réseaux dont vous ne connaissez pas la position exacte. Une plaque thermique rejette des gaz d'échappement : ne l'utilisez jamais dans un local fermé ni au fond d'une fouille profonde. Attendez-vous à du bruit et à des vibrations, et portez une protection auditive, des chaussures de sécurité et des gants.

1. Retirer la terre végétale et les racines, régler le fond de fouille avec une pente d'environ 1 à 2 % vers l'extérieur de la maison.
2. Passer la plaque sur le fond de forme et remplacer les zones molles ou mouillées par de la grave.
3. Sur un sol terreux ou argileux, poser un géotextile de séparation avec des recouvrements.
4. Apporter la grave 0/31,5 par couches selon les indications du fabricant de la plaque, en général pas plus de 15 à 20 cm avec une machine légère.
5. Arroser un matériau sec pour qu'il soit humide sans que l'eau en coule.
6. Passer chaque couche quatre à six fois par bandes qui se chevauchent, des bords vers le centre.
7. Reprendre les angles et le pied des murs à la dame manuelle ou à la pilonneuse.
8. Contrôler la planéité et la pente à la règle et au niveau, compléter les creux et recompacter.
9. Après la pose des pavés et le balayage du sable dans les joints, les vibrer à la plaque équipée d'une semelle en caoutchouc.

Le contrôle le plus simple, c'est l'œil et le pied. Sur un support bien compacté, la chaussure ne laisse pas d'empreinte, la surface ne rebondit pas et le passage d'une voiture ne crée pas d'ornières. La planéité se vérifie à la règle de deux mètres : les écarts doivent rester dans les tolérances admises par le fabricant des pavés ou par l'étude.

Pour les allées carrossables, les parkings et les supports de dallage, la portance se vérifie par une mesure. On réalise un essai de chargement statique à la plaque, ou un essai plus rapide à la plaque dynamique légère. Le résultat est un module de déformation, que l'on compare à la valeur exigée par l'étude. L'essai est réalisé par un laboratoire ou un bureau d'études géotechniques, et vous recevez un procès-verbal. Si l'étude exige cette mesure, organisez-la à l'avance, avant que l'on commence à construire sur le support.

• la terre végétale et les débris organiques sont retirés sur toute la surface ;
• le matériau correspond à la granulométrie convenue et il est concassé, pas roulé ;
• le nombre et l'épaisseur des couches sont conformes à l'accord ou à l'étude ;
• la surface est plane, sans empreintes de pas et sans effet ressort ;
• les pentes vont dans le sens de l'évacuation des eaux et respectent l'implantation ;
• les bords, les angles et le pourtour des regards sont compactés ;
• le support déborde au-delà du bord des futurs pavés ou du dallage ;
• les réseaux situés dans la surface sont intacts et leur position est reportée sur un plan ;
• si l'étude l'exige, le procès-verbal de l'essai de portance est remis.