Un phénomène physique
La terre extraite occupe plus de place que la terre en place
Creusez un trou de dix mètres cubes, chargez la terre dans une benne, et vous constaterez qu’elle en occupe treize ou quatorze. Rien ne s’est ajouté : c’est la même matière. Ce qui a changé, c’est son arrangement. Dans le sol, les grains sont serrés les uns contre les autres par des siècles de tassement. Dès que le godet les arrache, ils se réorganisent de manière désordonnée, en emprisonnant de l’air entre eux. C’est ce que l’on appelle le foisonnement.
Le phénomène paraît anecdotique. Il ne l’est pas du tout sur une facture. L’évacuation se paie au volume transporté, pas au volume du trou. Si vous raisonnez sur les cubatures du plan sans appliquer de coefficient, vous sous-estimez systématiquement le nombre de rotations de camion, donc le coût et la durée du chantier. Sur une fouille de piscine, l’écart représente facilement une benne entière.
À l’inverse, quand il s’agit de combler, le phénomène joue en sens contraire : un mètre cube de matériau livré en vrac ne remplira pas un mètre cube de vide une fois compacté. Il faut en commander davantage. Beaucoup de chantiers se retrouvent à court de grave pour cette seule raison.
Ce guide explique d’où vient le foisonnement, quels ordres de grandeur retenir selon la nature du sol, et comment l’intégrer dans une estimation de volumes sans se tromper de sens.
Mécanisme
Trois états successifs pour une même terre
Pour raisonner juste, il faut distinguer trois états. Le premier est la terre en place, telle qu’elle existe dans le sol avant toute intervention. C’est l’état le plus dense, celui que l’on mesure quand on calcule le volume d’une fouille sur un plan. On parle de mètres cubes en place.
Le deuxième état est la terre foisonnée : extraite, remuée, chargée. Son volume est supérieur, dans des proportions qui dépendent entièrement de sa nature. C’est cet état qui intéresse le transporteur, puisque c’est lui qui remplit la benne.
Le troisième état est la terre remise en place et compactée. Son volume redescend, sans jamais revenir exactement au point de départ. Selon les matériaux et l’énergie de compactage, on retrouve entre quatre-vingt-dix et cent pour cent de la densité initiale. Cette différence résiduelle explique pourquoi un remblai bien fait consomme toujours un peu plus de matière qu’on ne l’avait calculé.
Ordres de grandeur
Le coefficient varie beaucoup selon la nature du sol
Il n’existe pas un coefficient unique. Plus un matériau est cohérent et anguleux, plus il foisonne, parce que ses éléments s’enchevêtrent et créent de grands vides. Un sable fin, dont les grains roulent les uns sur les autres, foisonne peu. Un rocher fracturé au brise-roche foisonne énormément, car les blocs ne peuvent plus se remboiter.
Sur le massif des Maures, cette variabilité se rencontre parfois dans une seule et même fouille : terre végétale en surface, arène granitique sableuse ensuite, puis schiste altéré et enfin blocs de gneiss. Chaque couche a son propre comportement, et un calcul global à coefficient unique donne un résultat approximatif.
10 %
Sables et arènes granitiques, foisonnement faible
25 %
Terres végétales et limons courants
35 %
Argiles compactes et schistes altérés
60 %
Rocher fracturé au brise-roche hydraulique
Application
Convertir un volume de fouille en volume à évacuer
La méthode tient en quelques étapes, et elle vaut la peine d’être menée avant de signer, ne serait-ce que pour vérifier la cohérence d’un devis. L’erreur la plus fréquente consiste à appliquer le coefficient au mauvais endroit, ou à l’appliquer deux fois.
Calculer le volume géométrique
Longueur, largeur, profondeur moyenne. Pour une fouille à parois inclinées, on prend la section moyenne plutôt que la section en fond, sous peine de sous-estimer fortement.Identifier les couches traversées
Une estimation sérieuse sépare les volumes par nature de matériau, puisque chacun a son coefficient propre. C’est ici qu’une étude de sol prend toute sa valeur.Appliquer le coefficient à chaque couche
On multiplie chaque volume en place par le coefficient correspondant, puis on additionne. Le total donne le volume foisonné réel à transporter.Déduire ce qui reste sur site
La terre végétale conservée et le matériau réemployé en remblai ne partent pas. On les retire du volume à évacuer avant de compter les camions.Convertir en rotations
On divise par la capacité utile du camion accessible au chantier. Sur une voie étroite, cette capacité peut être bien inférieure à celle d’un semi-remorque classique.Vérifier le sens pour les apports
Pour un remblai, le raisonnement s’inverse : on majore la quantité à commander pour tenir compte de la perte de volume au compactage.
L’autre sens
Le retrait au compactage, ou pourquoi il faut commander plus
Quand on remblaie, le foisonnement devient un handicap inversé. Le matériau livré arrive dans un état lâche. Une fois étalé par couches et compacté, il perd une part sensible de son volume apparent. Si le bon de livraison annonce vingt mètres cubes de grave et que le vide à combler mesure vingt mètres cubes, il manquera de la matière.
L’ordre de grandeur à retenir se situe entre dix et vingt pour cent de majoration pour une grave courante, davantage si la mise en œuvre est soignée et l’énergie de compactage importante. Sur un chantier d’allée ou de plateforme, cette majoration se calcule au moment de la commande, pas quand le camion est reparti.
L’alternative — se contenter d’un compactage léger pour économiser du matériau — est une fausse économie. Le tassement se produira quand même, mais sous le revêtement fini, donc après la réception des travaux. Les déformations d’une allée neuve ont presque toujours cette origine. La page plateforme et nivellement détaille les exigences de mise en œuvre correspondantes.
Sur le terrain
Ce que le foisonnement change concrètement
Au-delà du calcul, le phénomène a des conséquences pratiques que l’on découvre parfois trop tard. La première concerne l’encombrement : le tas de terre stocké en attendant l’évacuation est toujours plus imposant que ce que l’on imaginait. Sur une parcelle étroite de bord de mer, trouver où le poser devient un problème à part entière, qui se règle avant le premier coup de godet.
La deuxième concerne la sécurité. Un cordon de déblais monté trop haut, trop près d’une fouille ouverte, charge le bord de l’excavation et favorise son effondrement. La règle de bon sens consiste à éloigner le stock d’une distance au moins égale à la profondeur de la fouille.
La troisième touche au ruissellement. Un tas de terre foisonnée est très sensible à la pluie : il se délave, migre et colmate les grilles d’eaux pluviales en contrebas. Pendant les épisodes méditerranéens d’automne, un stock mal placé sur un terrain pentu peut envoyer de la boue chez le voisin en une seule nuit.
- Prévoir l’emplacement du stock avant le démarrage, pas pendant
- Éloigner le cordon du bord de fouille d’au moins sa profondeur
- Stocker la terre végétale à part et en hauteur modérée
- Protéger ou détourner le ruissellement autour des tas en période pluvieuse
- Raisonner en tonnes quand le matériau est dense et la benne limitée en charge
- Majorer les commandes d’apport pour compenser le retrait au compactage
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