Préparation du site et terrassement

Introduction au module

Ce chapitre couvre l'ensemble des compétences et connaissances requises pour la préparation d'un site et les opérations de terrassement avec une tractopelle (tractor-loader-backhoe). Vous y trouverez les principes fondamentaux, les procédures sécuritaires, les calculs de volumes, les pentes et les normes canadiennes applicables. Ce contenu est directement aligné sur le Programme national d’apprentissage (RNA) et les exigences de l’examen du Sceau rouge.

1. Lecture et interprétation des plans et devis

1.1 Symboles et légendes

Avant toute excavation, l’opérateur doit savoir lire les plans de génie civil. Les symboles normalisés (selon l’Association canadienne de normalisation (CSA) et l’Institut canadien des ingénieurs) sont utilisés pour représenter :

Les lignes de contour (courbes de niveau) avec équidistance indiquée (ex. : 0,5 m ou 1 m) ;

Les points de contrôle (benchmarks) avec leur élévation en mètres ;

Les lignes de propriété, les servitudes et les limites de déboisement ;

Les réseaux souterrains (eau, égout, électricité, gaz) avec leurs profondeurs respectives.

Tableau 1 – Symboles courants sur les plans

Symbole	Signification
Ligne pointillée	Limite d’excavation ou de déboisement
Triangle avec élévation	Point de contrôle (BM)
Ligne continue épaisse	Conduite d’égout sanitaire
Ligne continue mince	Conduite d’eau potable
Hachures croisées	Zone de remblai
Pointillé avec « G »	Conduite de gaz naturel

1.2 Calcul des pentes et des élévations

La pente est exprimée en pourcentage (%) ou en rapport (ex. : 1:3). La formule de base est :

Pente (%) = (Dénivelé vertical ÷ Distance horizontale) × 100

Exemple : Pour une dénivelée de 1,5 m sur une distance de 30 m, la pente est de (1,5 ÷ 30) × 100 = 5 %.

Pour les tranchées, la pente de talus est souvent exprimée en rapport horizontal:vertical (ex. : 1:1, 1,5:1). Une pente de 1:1 signifie que pour chaque mètre de profondeur, le talus recule d’un mètre horizontalement.

Examen – Point clé : On vous demandera parfois de convertir une pente en pourcentage en rapport. Une pente de 33 % équivaut à un rapport de 3:1 (car 100 ÷ 33 ≈ 3).

2. Types de sols et classification

2.1 Classification des sols selon le Code de sécurité pour les travaux de construction (Règlement sur le code de sécurité pour les travaux de construction – Canada)

Le Code canadien du travail et les règlements provinciaux (qui s’appliquent selon la juridiction) classifient les sols en trois catégories principales pour le dimensionnement des talus :

Type de sol	Description	Pente maximale recommandée
Type 1 (roche stable)	Roche saine, sans fissures	Verticale (90°)
Type 2 (sol ferme)	Argile dure, sable compacté, gravier	1:1 (45°)
Type 3 (sol meuble)	Sable meuble, terre végétale, argile molle	1,5:1 (≈34°)

Important : Cette classification est basée sur les normes de l’Association canadienne de normalisation (CSA) et sur le Règlement canadien sur la santé et la sécurité au travail (RCSST). L’examen du Sceau rouge s’appuie sur ces définitions.

2.2 Identification visuelle et tactile

L’opérateur doit être capable d’identifier le sol par :

La couleur : l’argile est souvent grise ou bleutée ; le sable est beige ou brun clair ;

La texture : le sable est granuleux, l’argile est collante et lisse ;

Le test de la boule : une boule de sol humide qui s’écrase facilement indique un sol meuble ; si elle résiste, le sol est ferme ;

Le test de la ficelle : rouler un boudin de sol ; s’il se fissure à 3 cm, c’est un sol limoneux ; s’il ne fissure pas, c’est de l’argile.

Piège d’examen : Ne confondez pas sol cohérent (argile) et sol granulaire (sable). Le comportement à l’excavation est radicalement différent : le sable s’effondre, l’argile peut tenir verticalement sur une certaine hauteur mais peut aussi se dilater.

3. Opérations de terrassement à la tractopelle

3.1 Utilisation du godet de chargement (loader)

Le godet avant sert principalement à :

Charger des matériaux (terre, gravier, sable) dans des camions ;

Niveler des surfaces (avec un godet à nivellement) ;

Arracher des matériaux meubles ;

Transporter des matériaux sur de courtes distances (moins de 50 m).

Technique de chargement efficace :

42.Approcher le tas à angle droit, en marche avant ;

43.Pénétrer le tas avec le godet à pleine puissance, en gardant le fond du godet parallèle au sol ;

44.Lever le godet progressivement en rétractant le bras (curl) pour retenir la charge ;

45.Reculer, puis se diriger vers le camion ;

46.Déverser à une hauteur appropriée (ne jamais passer au-dessus de la cabine du camion).

Règle d’or : Ne jamais utiliser le godet pour pousser des matériaux sur une pente descendante ; utilisez la lame (si équipée) ou le godet rétro.

3.2 Utilisation du bras rétro (backhoe)

Le bras rétro est utilisé pour :

Excavation de tranchées (égouts, aqueducs, fondations) ;

Creusement de fossés ;

Démolition légère (avec accessoire approprié) ;

Pose de tuyaux (avec élingues et crochets).

Séquence de creusement :

55.Stabiliser la machine avec les stabilisateurs (outriggers) ;

56.Positionner le godet au point de départ ;

57.Creuser en tirant le godet vers la machine (la force principale vient du vérin de godet) ;

58.Vider le godet en le tournant (dump) ;

59.Déplacer la machine (tracter) pour continuer la tranchée.

Profondeur maximale : La profondeur de creusement dépend du modèle. Les tractopelles typiques creusent entre 4,2 m et 5,5 m. Vérifiez toujours la fiche technique du fabricant.

3.3 Nivellement et finition

Le nivellement précis se fait avec le godet avant en position flottante (float). La technique consiste à :

Garder le godet légèrement incliné vers l’arrière ;

Utiliser la vitesse lente (1ère ou 2ème) ;

Faire des passes successives en chevauchant de 1/3 de la largeur du godet ;

Vérifier la pente avec un niveau laser ou une règle.

Erreur fréquente : Trop de pression sur le godet crée des creux ; trop peu laisse des bosses. Le secret est de laisser le poids de la machine faire le travail.

4. Calculs de volumes et de quantités

4.1 Volume en place, en vrac et compacté

Trois états du sol sont à distinguer :

État	Définition	Facteur de conversion (par rapport à l’état en place)
En place (bank)	Sol tel qu’il est dans le sol	1,00
En vrac (loose)	Sol excavé et remué	1,20 à 1,35 (foisonnement)
Compacté	Sol remis en place et compacté	0,85 à 0,95 (tassement)

Formule de foisonnement :

Volume en vrac = Volume en place × Facteur de foisonnement

Exemple : Pour excaver 100 m³ de sol en place avec un foisonnement de 25 %, le volume en vrac sera de 100 × 1,25 = 125 m³.

Piège d’examen : On vous demandera souvent de calculer le nombre de voyages de camion. Divisez le volume en vrac par la capacité du camion (en m³). N’oubliez pas d’utiliser le volume en vrac, pas le volume en place.

4.2 Calcul du volume d’une tranchée

Pour une tranchée à parois verticales :

Volume (m³) = Largeur (m) × Profondeur (m) × Longueur (m)

Pour une tranchée avec talus, le volume est plus complexe. Utilisez la formule du trapèze :

V = [(B + b) ÷ 2] × h × L

Où :

B = largeur en surface (m) ;

b = largeur au fond (m) ;

h = profondeur (m) ;

L = longueur (m).

Exemple : Une tranchée de 1 m de large au fond, 2 m de large en surface, 3 m de profondeur et 50 m de long :

V = [(2 + 1) ÷ 2] × 3 × 50 = 1,5 × 3 × 50 = 225 m³

4.3 Calcul de la pente d’un talus

La pente d’un talus est calculée comme suit :

Pente (H:V) = Distance horizontale ÷ Distance verticale

Pour une profondeur de 3 m avec une pente de 1:1, la distance horizontale est de 3 m. Pour une pente de 1,5:1, elle est de 4,5 m.

Formule de la largeur totale d’excavation :

Largeur totale = Largeur au fond + (2 × Profondeur × Rapport de pente)

Exemple : Tranchée de 1 m de large au fond, 4 m de profondeur, pente de 1:1 :

Largeur totale = 1 + (2 × 4 × 1) = 9 m

5. Sécurité et réglementation

5.1 Stabilité de la machine

La tractopelle est une machine instable par nature. Les règles de sécurité essentielles :

Toujours abaisser le godet avant au sol avant d’utiliser le bras rétro ;

Utiliser les stabilisateurs sur un sol ferme et nivelé ;

Ne jamais dépasser la capacité de levage indiquée sur la plaque du fabricant ;

Sur une pente, travailler face à la pente pour le chargement, et dos à la pente pour le creusement (si possible).

5.2 Travail à proximité de lignes électriques

Le Code canadien de l’électricité, Chapitre V (C22.5) et les normes CSA (C22.3 No. 1) régissent les distances minimales de dégagement. Pour les lignes de transport d’énergie :

Tension de la ligne	Distance minimale (avec pièces mobiles)
≤ 750 V	3 m
750 V à 75 kV	4,5 m
75 kV à 250 kV	6 m
> 250 kV	8 m (ou plus selon la tension)

Règle d’or : Si vous n’êtes pas certain de la tension, maintenez une distance d’au moins 8 m et contactez le propriétaire de la ligne.

5.3 Règlement sur les tranchées et les excavations

Le Règlement canadien sur la santé et la sécurité au travail (RCSST) exige :

Un étayage (shoring) ou un talutage pour toute tranchée de plus de 1,2 m de profondeur ;

Une échelle ou un moyen d’accès tous les 8 m de tranchée ;

Une inspection quotidienne par une personne compétente ;

Le stockage des matériaux excavés à au moins 1 m du bord de la tranchée.

Piège d’examen : La distance de 1 m est souvent confondue avec 0,5 m ou 2 m. Retenez : 1 mètre minimum.

5.4 Utilisation des signaux de main

L’opérateur doit connaître les signaux de main normalisés (selon la norme CSA Z150 pour le levage, et les conventions de chantier). Les plus courants :

Signal	Signification
Poing fermé levé	Arrêt
Bras tendu, doigt pointé	Avancer dans cette direction
Pouce levé	Lever la charge
Pouce baissé	Descendre la charge
Moulinet au-dessus de la tête	Tout est clair, avancer

6. Entretien préventif et vérifications

6.1 Vérifications quotidiennes (avant démarrage)

Niveau d’huile moteur et hydraulique ;

Niveau de liquide de refroidissement ;

Pression des pneus (et état des crevaisons) ;

Jeu dans les articulations du bras et du godet ;

État des flexibles hydrauliques (fissures, fuites) ;

Fonctionnement des freins et de la direction ;

Présence de la trousse de premiers soins et de l’extincteur.

6.2 Graissage et lubrification

Les points de graissage doivent être lubrifiés toutes les 8 heures d’utilisation ou selon les recommandations du fabricant. Utilisez une graisse au lithium ou au molybdène selon les spécifications.

Tableau – Fréquence d’entretien typique

Composant	Fréquence
Filtre à air	Nettoyage quotidien, remplacement aux 250 h
Huile hydraulique	Analyse aux 500 h, remplacement aux 1000 h
Filtre hydraulique	Remplacement aux 500 h
Huile moteur	Remplacement aux 250 h
Liquide de refroidissement	Vérification hebdomadaire, remplacement aux 2000 h

7. Procédures d’excavation spécifiques

7.1 Excavation de tranchées pour canalisations

La procédure typique :

137.Repérage des réseaux : Utiliser les plans et les détecteurs de conduites ;

138.Décapage de la terre végétale : Sur 15 à 20 cm de profondeur ;

139.Excavation : En commençant par le point le plus bas (pour faciliter le drainage) ;

140.Nivellement du fond : À la profondeur exacte, avec une tolérance de ± 2 cm ;

141.Pose du lit de pose : Sable ou gravier fin sur 10 à 15 cm ;

142.Remblai initial : Jusqu’à 30 cm au-dessus de la conduite, compacté manuellement.

7.2 Excavation pour fondations

Pour les fondations de bâtiments :

Excavation en pente ou en palier selon la profondeur ;

Prévoir un dégagement de 60 cm de chaque côté de la fondation pour permettre le travail des coffrages ;

Vérifier que le fond d’excavation est gelé (si en hiver) ou protégé contre le gel ;

Ne jamais laisser l’excavation ouverte sans surveillance pendant la nuit (barricades et signalisation).

7.3 Remblai et compactage

Le remblai doit être fait en couches de 20 à 30 cm d’épaisseur maximale, chacune compactée avant la suivante. Le compactage se fait avec :

Un pilon vibrant (pour les espaces restreints) ;

Un rouleau compacteur (pour les grandes surfaces) ;

Le godet de la tractopelle (en dernier recours, pour un compactage léger).

Degré de compactage : Le compactage est exprimé en pourcentage du Proctor modifié (norme ASTM D1557). Pour les remblais sous les structures, on exige généralement 95 % du Proctor modifié.

8. Normes et codes applicables

8.1 Normes CSA pertinentes

CSA B149.1 : Code sur le gaz naturel et le propane (pour les excavations à proximité de conduites de gaz) ;

CSA Z150 : Code de sécurité sur le levage (pour les accessoires de levage) ;

CSA C22.3 No. 1 : Lignes aériennes (distances de dégagement) ;

CSA A23.1 : Béton et matériaux (pour les fondations, si applicable).

8.2 Code canadien de l’électricité, Chapitre V

Le Code canadien de l’électricité, Chapitre V (C22.5) traite des distances de dégagement pour les lignes électriques. La règle 8-200 (et les tableaux associés) précise les distances minimales selon la tension. Ces distances sont obligatoires et non négociables.

8.3 Règlement sur le code de sécurité pour les travaux de construction

Ce règlement (partie II du Code canadien du travail) couvre :

Les excavations et les tranchées (articles 15.1 à 15.12) ;

L’équipement de protection individuelle (articles 12.1 à 12.20) ;

Les signaux et les communications (article 14.1).

9. Pièges à éviter

171.Confondre volume en place et volume en vrac : Toujours utiliser le facteur de foisonnement pour les calculs de transport.

172.Oublier les stabilisateurs : Ne jamais utiliser le bras rétro sans stabilisateurs déployés, même pour une petite excavation.

173.Ignorer la distance de 1 mètre : Le matériau excavé doit être à au moins 1 m du bord de la tranchée.

174.Travailler sous une ligne électrique sans vérifier la tension : La distance minimale n’est jamais inférieure à 3 m, même pour les lignes à basse tension.

175.Utiliser le godet avant pour creuser en dessous du niveau du sol : Le godet avant est conçu pour charger et niveler, pas pour creuser en profondeur.

176.Négliger le compactage par couches : Un remblai compacté en une seule couche se tassera et causera des dommages.

177.Ne pas vérifier les plans de localisation des réseaux : Une conduite de gaz percée peut causer une explosion ; un câble électrique coupé peut électrocuter.

178.Oublier la pente de talus pour les sols meubles : Un sol de type 3 nécessite une pente de 1,5:1, pas 1:1.

10. Résumé

La lecture des plans est essentielle : symboles, courbes de niveau, pentes et élévations.

Les sols sont classés en Type 1 (roche), Type 2 (ferme), Type 3 (meuble) avec des pentes de talus maximales de 90°, 45° et 34° respectivement.

La tractopelle a deux fonctions principales : chargement (godet avant) et excavation (bras rétro). Chaque fonction a ses techniques et ses règles de sécurité.

Les calculs de volumes utilisent les facteurs de foisonnement (1,20 à 1,35) et de tassement (0,85 à 0,95).

La sécurité est primordiale : distances électriques (Code canadien de l’électricité, Chapitre V), étayage des tranchées, stabilisateurs, et signaux de main.

L’entretien préventif quotidien est obligatoire et suit une fréquence précise.

Les normes CSA (B149.1, Z150, C22.3 No. 1) et le RCSST encadrent toutes les opérations.

Pour réussir l’examen : Maîtrisez les calculs de pente et de volume, connaissez les distances de sécurité par cœur, et sachez identifier les types de sols. La majorité des questions d’examen portent sur ces trois aspects.

11. Questions de révision (auto-évaluation)

191.Une tranchée de 2 m de profondeur est excavée dans un sol de type 3. Quelle est la largeur totale de l’excavation si la largeur au fond est de 1 m ?

192.Vous devez transporter 150 m³ de sol en place (foisonnement de 25 %) avec des camions de 10 m³. Combien de voyages sont nécessaires ?

193.Quelle est la distance minimale à respecter entre le bord d’une tranchée et le matériau excavé ?

194.Quel est le facteur de foisonnement typique pour un sol argileux ?

195.Une pente de 15 % sur une distance de 40 m correspond à quelle dénivelée ?

Réponses : 1) 1 + (2 × 2 × 1,5) = 7 m ; 2) 150 × 1,25 = 187,5 m³ ÷ 10 = 18,75 → 19 voyages ; 3) 1 mètre ; 4) 1,25 à 1,35 ; 5) 15 % × 40 m = 6 m.

Ce chapitre est conforme au Programme national d’apprentissage (RNA) pour le métier de Conducteur d’équipement lourd (Tractopelle) et aux normes canadiennes en vigueur. Bonne préparation pour l’examen du Sceau rouge !

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