Vous préparez des travaux de terrassement, l’aménagement d’une plateforme de bâtiment ou le comblement d’une excavation ? L’estimation exacte des volumes de terre et de matériaux à extraire, transporter puis réemployer est un levier clé de la gestion technique et financière de votre chantier. Pour éviter les mauvaises surprises lors de la rotation des camions ou l’approvisionnement en matériaux d’apport, un paramètre géotechnique fondamental doit être maîtrisé : le coefficient de foisonnement remblais de terre.
Qu’est-ce que le foisonnement d’un sol ? Quelle est la différence entre le foisonnement initial et le foisonnement résiduel après compactage ? Comment calculer précisément le volume à évacuer ou le tonnage de granulats à commander ? Découvrez notre guide complet pour appliquer les bons ratios selon la nature de vos terrains et optimiser vos cubatures.
Qu’est-ce que le coefficient de foisonnement et pourquoi est-il déterminant en terrassement ?
Lorsqu’un sol naturel est excavé ou décapé par des engins de chantier (pelle mécanique, bulldozer), sa structure initiale compacte est déstructurée. De l’air s’infiltre dans les vides créés entre les éléments rocheux, les grains de sable ou les agrégats de terre. Ce phénomène physique entraîne une augmentation spontanée du volume du matériau : c’est le foisonnement.
Le coefficient de foisonnement exprimé sous forme de pourcentage ou de multiplicateur (généralement compris entre 1,10 et 1,50) représente ce rapport de volume entre le sol intact « en place » et le sol déblayé « foisonné ».
Foisonnement initial vs foisonnement résiduel : Quelle différence ?
Pour bien dimensionner un projet de remblaiement, il convient de distinguer deux notions essentielles :
- Le foisonnement initial ($C_f$) : C’est l’augmentation de volume maximale mesurée immédiatement après l’extraction du sol. Il permet de calculer le volume de terre à charger dans les bennes et le nombre de rotations de camions nécessaires pour l’évacuation.
- Le foisonnement résiduel ($C_{fr}$) : C’est le survolume qui subsiste une fois que le matériau est mis en place et compacté mécaniquement dans une tranchée ou une alvéole. Même après un compactage énergique, un sol réemployé conserve souvent un volume légèrement supérieur à son état naturel d’origine (généralement de 5 % à 15 %).
Le rôle du compactage dans la réduction du volume de remblai
À l’inverse du déblai, l’opération de remblaiement cherche à réduire au maximum l’indice de vides. L’utilisation d’engins lourds (compacteurs à rouleau lisse, pieds de mouton, plaques vibrantes) permet de resserrer les particules de sol pour atteindre la densité sèche visée (référence à l’essai Proctor). Sans un compactage rigoureux, le remblai subira un tassement différentiel progressif sous l’effet de la gravité et des infiltrations d’eau.
Nature du sol / Matériau de remblai | Coefficient de foisonnement initial (Cf) | Foisonnement résiduel après compactage (Cfr) | Masse volumique moyenne (en place) |
Sable et gravier roulé | 1,10 à 1,20 (10 à 20 %) | 1,01 à 1,05 (1 à 5 %) | 1,6 à 1,8 t/m³ |
Terre végétale / Terre franche | 1,20 à 1,25 (20 à 25 %) | 1,03 à 1,08 (3 à 8 %) | 1,4 à 1,6 t/m³ |
Argile et limons humides | 1,25 à 1,35 (25 à 35 %) | 1,05 à 1,12 (5 à 12 %) | 1,7 à 1,9 t/m³ |
Roches concassées / Calcaire | 1,40 à 1,50 (40 à 50 %) | 1,10 à 1,20 (10 à 20 %) | 2,0 à 2,4 t/m³ |
Comment calculer précisément le volume de remblai et le nombre de camions ?
Lorsque l’on creuse, la terre se décompacte et son volume augmente. Pour calculer le volume réel de terre à évacuer, on applique la formule suivante :
(où Cf est le coefficient de foisonnement initial)
À l’inverse, lors de la commande de remblai en carrière, il faut utiliser le coefficient de foisonnement résiduel pour anticiper la perte de volume qui se produira lors du compactage sur le chantier.
Exemple pratique : Fouille d’une fondation
Volume théorique à creuser : 100 m³
Type de sol : Argile moyennement humide (coefficient de 1,30)
Volume foisonné (à évacuer) : 100 m³ × 1,30 = 130 m³
Logistique : Il faudra prévoir 13 rotations de camions (bennes de 10 m³), contre seulement 10 si l’on oublie de prendre en compte le foisonnement.
Le piège de conformité et les litiges
Attention : La confusion des unités de volume est la principale cause de litiges financiers entre les entreprises de terrassement et les maîtres d’ouvrage.
Pour sécuriser les contrats et les facturations, les Bordereaux de Prix Unitaires (BPU) doivent impérativement préciser l’état du matériau mesuré :
m³p (mètre cube en place) : le volume théorique du trou avant terrassement.
m³f (mètre cube foisonné) : le volume de terre une fois excavée et gonflée.
m³c (mètre cube compacté) : le volume de terre une fois remise en place et tassée.
Les conséquences d’une mauvaise estimation : Sous-estimer le foisonnement entraîne systématiquement un manque de camions pour l’évacuation des terres et un déficit de matériaux lors de la reconstitution de la plateforme d’assise.
Foisonnement et remblais légers : Comment affranchir son chantier des aléas de tassement ?
L’utilisation de remblais minéraux traditionnels impose des contrôles de compactage stricts pour compenser le foisonnement résiduel et éviter les affaissements ultérieurs. Sur les sols compressibles ou lors d’aménagements en toiture-terrasse, le poids propre élevé des remblais classiques ($1,8\text{ t/m}^3$) pose une contrainte structurelle majeure.
L’intégration de remblais allégés en structure alvéolaire (SAUL), tels que les blocs Nidaplast, permet de s’affranchir des incertitudes liées au foisonnement des sols. Livrés sous forme de modules préfabriqués en polypropylène, leur volume est fixe et insensible au compactage mécanique.
Critère de comparaison | Remblai minéral classique (Graves, terre) | Remblai allégé alvéolaire (Nidaplast) |
Gestion du foisonnement | Variable selon l’humidité et la nature des sols (10 à 40 %) | Nul (Volume constant et garanti à 100 %) |
Poids appliqué au sol d’assise | Très élevé (1500 à 2000 kg/m³) | Ultra-léger (< 50 kg/m³) |
Mise en œuvre & Compactage | Compactage lourd par couches successives obligatoire | Pose manuelle rapide, sans engin de compactage lourd |
Sources réglementaires & Textes officiels (Normes Françaises)
La classification des sols et les méthodes d’essai relatives au foisonnement et à la compacité des remblais s’appuient sur les normes AFNOR et guides techniques suivants :
- Guide des Terrassements Routiers (GTR) / Norme NF P 11-300 : Classification des matériaux utilisables dans la construction des remblais et des couches de forme.
- Norme NF P 94-093 : Détermination de la référence de compactage d’un sol (Essai Proctor Normal et Essai Proctor Modifié).
- Norme NF P 94-117-1 : Essais géotechniques — Portance des plateformes — Partie 1 : Essai à la plaque module EV2 et rapport EV2/EV1.
- DTU 12 (Travaux de terrassement) : Règles de calcul et d’exécution des fouilles, déblais, remblais et d’appréciation des volumes pour les bâtiments.
