Qu’est-ce que l’indice portant californien (CBR) ?

Ce que mesure l’essai

L’indice portant californien (CBR) est un essai de pénétration qui compare la résistance d’un sol à celle de la pierre concassée standard. Le résultat est un pourcentage. L’essai enfonce un piston dans le matériau à vitesse constante. La FAA donne un exemple : un CBR de 15 signifie 15 pour cent de la résistance du calcaire concassé standard.

Déroulement de l’essai en laboratoire

La FAA exige que les essais CBR en laboratoire suivent l’ASTM D1883. L’échantillon est du matériau prélevé sur le site, remanié à la teneur en eau et à la densité que le chantier donnera. L’échantillon est imbibé avant l’essai.

Selon l’ASTM D1883, l’essai enfonce dans l’échantillon un piston d’environ 49,6 mm de diamètre à 1,27 mm par minute. Une surcharge d’au moins 4,54 kg repose sur l’échantillon, et l’imbibition dure 96 heures. Le CBR est le rapport entre la charge mesurée et la charge standard pour une pénétration de 2,54 mm et de 5,08 mm. Si la valeur à 5,08 mm est plus élevée, le laboratoire répète l’essai.

Les essais CBR sont difficiles à interpréter sur les matériaux graveleux. Le moule retient le gravier, et le résultat est trop élevé. Pour les graves et les sols graveleux, la FAA limite le module d’élasticité E du sol de fondation à 50 000 psi, soit un CBR de 33. En général, trois essais CBR par type de sol principal suffisent.

Utilisation du CBR dans la conception des chaussées d’aérodrome

Pour les chaussées souples, le CBR est la façon habituelle de décrire la résistance du sol de fondation. La FAA le convertit en module d’élasticité avec E = 1,500 x CBR (E en psi), que FAARFIELD utilise pour le dimensionnement des épaisseurs.

Certaines limites utilisent directement le CBR :

• Lorsque le CBR moyen du sol de fondation est inférieur à 5, la FAA recommande d’améliorer le sol de fondation. Au-dessous de 3, la FAA indique qu’il faut l’améliorer.
• Une chaussée souple nécessite une couche de fondation sur les sols de fondation dont le CBR est inférieur à 20. La couche de fondation standard (article P-154) doit avoir un CBR d’au moins 20.
• L’EASA définit quatre catégories de résistance du sol de fondation pour les chaussées souples dans la méthode ACN-PCN. Elles utilisent les CBR 15 (A), 10 (B), 6 (C) et 3 (D).
• Les directives de l’EASA indiquent que le sol situé à 15 cm sous la surface de la bande de piste doit avoir un CBR de 15 à 20. Cela évite d’endommager le train avant.

Origine

O. J. Porter, du California Highway Department, a mis au point l’essai. Pendant la Seconde Guerre mondiale, le Corps of Engineers l’a adopté pour les chaussées souples d’aérodrome. Un article de 1942 du Highway Research Board décrit cette adoption.

Estimation sur le terrain

Un pénétromètre à cône dynamique (DCP) donne une estimation du CBR sur le terrain. La FAA donne CBR = 292 / DCP^1.12 pour la plupart des sols, avec DCP en mm par coup.