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Les matériaux: Les roches

Un peu de géologie

La géologie est la science qui étudie la structure et l'évolution de l'écorce terrestre. De cette écorce terrestre nous viennent la plus grand partie des matériaux employés en Travaux Publics
Les roches forment la croûte terrestre, elles se définissent par les minéraux qui les constituent, par la façon dont elles se sont mises en place, et par les transformations qu'elles connaissent au fil du temps...

Définition des roches

Les roches sont des matériaux naturels généralement solides et formés, essentiellement ou en totalité, par un assemblage de minéraux ou des agrégats d'autres roches. Les roches peuvent être formées d'une seule espèce minérale ou de plusieurs.

Cycle de la formation des roches

cycle de la formation des roches

C'est dans les profondeurs de la Terre que commence le cycle de formation de l'écorce terrestre:
- Éruption = roches éruptives ou magmatiques: de la matière en fusion jaillit des volcans sous forme de magma. Elles forme des roches magmatiques.
- Érosion = sédimentation: Ces roches sous l'action du temps et des éléments s'érodent et se transforment en grains de différentes tailles et nature puis se déposent en strates. Elles deviennent alors des roches sédimentaires
- Transformation = métamorphose: Puis ces sédiments, sous l'action des mouvements de l'écorce terrestre (tectonique) s'enfoncent à grande profondeur et sont transformées sous haute pression et haute chaleur en d'autres roches de composition et de nature différentes. Ce sont des roches métamorphiques.

Les types de roches

Les roches magmatiques

Elles proviennent du refroidissement du magma fondu :
- roches volcaniques résultant de coulées de lave solidifiées ou de l'accumulation de projections issues d'un volcan (basalte, andésite, phonolite...).
Elles proviennent du magma profond:
- roches plutoniques : elles ont cristallisé lentement à partir du magma « superficiel » et ont été mises à jour par l’érosion (granite, dyorite, syénite...)

Les roches sédimentaires

Elles se constituent à la surface du globe (sur terre ou au fond des océans) par accumulation de sédiments issus de l'érosion des roches qui produit :
- des grains (sables, graviers, grès, conglomérats)
- des particules très fines (argiles)
- des substances dissoutes (calcaires, gypse, roche salines)
Les roches sédimentaires peuvent donc être meubles (sables, graviers, argiles) ou consolidées (grès, calcaire...).

Les roches métamorphiques

Elles sont issues d'une transformation : une roche soumise à des évènements tectoniques s'enfouit en profondeur, elle est soumise à une pression et à des températures qui la recombinent chimiquement en donnant naissance à de nouveaux minéraux. D'autres mouvements la ramènent vers la surface où elle affleure (schistes, gneiss, quartziztes, marbres, amphibolites...)

Les matériaux: Les sols

Définition d'un sol

Un sol est la formation naturelle de surface, à structure meuble et d'épaisseur variable, résultant de la transformation de la roche mère sous-jacente sous l'influence de divers processus, physiques, chimiques et biologiques, au contact de l'atmosphère et des êtres vivants.

Constituants des sols

constitution d'un solLes sols sont composés majoritairement en surface de matières organiques provenant de la décomposition des végétaux et de restes animaux.
La fraction minérale représente l'ensemble des produits de la dégradation physique puis chimique de la roche mère. On peut les classer par diamètres décroissants (granulométrie) :
- les graviers et cailloux
- les sables
- les limons
- les argiles

La partie des sols composée de la litière fraîche, de matières organiques, d'éléments minéraux, d'humus et les sols d'accumulation sont impropres à la construction! Ils doivent être décapés et stockés pour une utilisation future en finitions (talus, accotements, massifs végétalisés...)

Classification GTR des sols

Le Guide des Terrassements Routiers (GTR) propose une classification géotechnique des sols qui permet de traiter de manière rationnelle les principaux aspects techniques liés à l'étude des projets, la rédaction des marchés et la conduite des travaux de construction des remblais et des couches de forme.
La classification GTR permet un classement en trois catégories :

Sols relevant de la mécanique des sols

Sols dont la partie solide est composée de grains. Sols de classe : A, B, C et D

Sols relevant de la mécanique des roches

Sols dont la partie solide est composée d'un bloc rocheux. Matériaux rocheux de classe : R

Sols ne permettant pas a priori la construction

Sols organiques, sous-produits industriels et sols pollués, de classe : F

Les classes de sols

Classe A

Sols fins

Classe B

Sols sableux et graveleux avec fines

Classe C

Sols comportant des fines et des gros éléments

Classe D

Sols insensibles à l'eau