Sous les alluvions de la plaine rhodanienne, les marnes et les moraines glaciaires qui constituent le sous-sol de Lyon présentent des comportements mécaniques très différents selon leur degré de saturation. L'essai de compression simple (UCS) est un outil rapide pour déterminer la résistance à la compression uniaxiale des sols cohérents non remaniés. À Lyon, où la nappe phréatique oscille entre 3 et 8 mètres selon les quartiers, ce paramètre devient critique pour dimensionner les fondations superficielles des bâtiments en zone urbaine dense. Nous prélevons des carottes intactes à l'aide d'un carottier stationnaire avant de les soumettre à une charge verticale jusqu'à la rupture, conformément à la norme NF P 94-420.
À Lyon, la résistance à la compression simple des moraines glaciaires peut atteindre 600 kPa, soit le double de celle des limons de la plaine alluviale.
Méthodologie et portée
- Rapport d'élancement : hauteur/diamètre = 2,0 (éprouvette H100 × D50 mm)
- Vitesse de déformation : 1 %/min conformément à l'NF P 94-077
- Mesure de la contrainte à 15 % de déformation axiale
Considérations locales
Un bâtiment de 8 étages à la Part-Dieu a subi des tassements différentiels de 12 mm parce que le bureau d'études avait sous-estimé la résistance à la compression simple des limons argileux sous la nappe. Le dimensionnement des semelles filantes reposait sur une cohésion non drainée Cu de 80 kPa, alors que la valeur réelle mesurée après essai UCS n'atteignait que 55 kPa. Ce type d'écart se produit lorsque l'échantillonnage est perturbé par le battage des carottiers en terrain humide. Nous recommandons de prévoir au moins un essai UCS par horizon géotechnique pour les fondations de catégorie 2 et 3 à Lyon.
Vidéo explicative
Normes applicables
NF P 94-420 — Essai de compression uniaxiale d'un sol, NF P 94-077/D2166M-16 — Unconfined Compressive Strength, Eurocode 7 — NF EN 1997-2:2007 (annexe nationale française)
Services techniques associés
Essai UCS sur carotte intacte
Prélèvement par carottier stationnaire, conditionnement en tube PVC, essai de compression simple à vitesse contrôlée avec courbe effort-déformation.
Essai UCS sur sol remanié
Reconstitution d'éprouvettes à l'optimum Proctor pour simuler les conditions de compactage et mesurer la résistance à court terme.
Campagne UCS multi-horizons
Série de 5 à 15 essais sur différents horizons géologiques, avec rapport d'interprétation incluant cohésion non drainée, module sécant et classification selon le GTR.
Paramètres typiques
Questions fréquentes
Combien coûte un essai de compression simple (UCS) à Lyon ?
Le tarif pour un essai UCS sur carotte intacte se situe entre 340 € et 540 €, selon la profondeur de prélèvement et le nombre d'éprouvettes. Ce montant inclut le transport des échantillons, la mesure de la teneur en eau et la densité, ainsi que le rapport d'essai. Pour un volume de 10 essais ou plus, une remise de 10 % à 15 % peut être appliquée.
Quelle est la différence entre l'essai UCS et l'essai triaxial ?
L'essai UCS mesure la résistance à la compression simple sans contrainte de confinement, ce qui le rend adapté aux sols cohérents saturés. L'essai triaxial permet d'appliquer une pression de confinement isotrope et de déterminer les paramètres de Mohr-Coulomb (c et φ). Pour les projets de fondations à Lyon, on utilise l'UCS pour les contrôles rapides (moins de 30 min par essai) et le triaxial pour les études de stabilité approfondies.
Quels types de sols lyonnais sont les plus adaptés à l'essai UCS ?
Les marnes et les moraines glaciaires du sous-sol lyonnais, notamment sous la colline de Fourvière et le plateau de la Duchère, présentent une cohésion non drainée suffisante (Cu > 100 kPa) pour être testées par UCS. Les limons alluviaux de la plaine du Rhône, plus sensibles à la saturation, peuvent également être testés à condition de préserver leur teneur en eau naturelle. Les sables et graviers propres ne conviennent pas à cet essai.
Quelle norme s'applique à l'essai UCS en France ?
En France, l'essai de compression simple est réalisé selon la norme NF P 94-420 (essai de compression uniaxiale d'un sol). Pour les projets internationaux, l'NF P 94-077 est également acceptée. Les deux normes imposent un rapport hauteur/diamètre de 2,0 et une vitesse de déformation de 1 %/min. Notre laboratoire est accrédité COFRAC pour ces deux référentiels.
Faut-il prévoir un échantillonnage spécifique pour l'UCS à Lyon ?
Oui. Pour garantir une mesure fiable de la résistance à la compression simple, le prélèvement doit être réalisé par carottier stationnaire (type Shelby) avec un diamètre minimal de 50 mm. Les échantillons doivent être transportés en tube PVC étanche pour éviter toute variation de teneur en eau. À Lyon, où la nappe phréatique est proche de la surface dans les quartiers de Gerland et de la Part-Dieu, un délai maximum de 24 h entre le prélèvement et l'essai est impératif.