Chapitre 1 Géotechnique Et Fondations Spéciales - Unlocked [PDF]

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Chapitre 1

Géotechnique et fondations spéciales

Chapitre 1 Géotechnique et Fondations spéciales

1. Qu’es ce que la Géotechnique La Géotechnique est I ’ensemble des activités liées aux applications de la Mécanique des Sols, de la mécanique des Roches et de la Géologie de l'ingénieur. La mécanique des Sols étudie plus particulièrement le comportement des sols sous leurs aspects résistance et déformabilité. A partir d'essais en laboratoire et in situ de plus en plus perfectionnés, la Mécanique des sols fournit aux constructeurs les données nécessaires pour étudier les ouvrages de génie civil et de bâtiment et assurer leurs stabilité en fonction des sols sur lesquels ils doivent être fondés, ou avec lesquels ils seront construits (barrages en remblais) ceci tant durant la progression des travaux (grands terrassements) qu'après la mise en service des ouvrages. 1.1 La mécanique des sols La mécanique des sols est l'application des lois mécaniques et hydrauliques au matériau sol. Comparé aux nombreux autres matériaux étudiés en mécanique, les bétons, les aciers, les plastiques, le bois..., le sol présente une originalité, c'est un milieu discontinu qu'il faudra étudié à la fois dans sa globalité et dans sa composition élémentaire. 1.1.1 Les domaines d’application La Mécanique des Sols joue un rôle essentiel dans l’acte de construire et pour tous les travaux de bâtiment et de génie civil en relation avec les sols ou les mettant en œuvre. Les sols peuvent : -

Supporter les ouvrages : fondations superficielles, fondations profondes...

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-

Etre supportés murs de soutènement, rideaux de palplanches..,

-

Constituer l’ouvrage lui-même : remblais, digues, barrages..,

On peut citer par exemple : - Les fondations des bâtiments des ouvrages d'art, des ensembles industriels.. - Les ouvrages de soutènement (murs, rideaux de palplanches..), - Les tunnels et travaux souterrains dans les sols, - Les barrages et digues en terre, - La stabilité des pentes naturelles est des talus et les travaux de stabilisation, - Les ouvrages portuaires et maritimes (fondations de quais, comportement des brise-lames...) - Les terrassements routes, autoroutes voies, ferrées, - L‘amélioration et le renforcement des sols, - La protection de l'environnement.

1.1.2 Propriétés physiques et mécaniques des sols Caractéristiques physico-chimiques des sols : L’étude des caractéristiques physiques et chimiques des sols a montré sa grande utilité pour la prédiction ou l’interprétation du comportement du sol. Parmi ces propriétés on peut citer le poids volumique, la teneur en eau, l’indice des vides, la granulométrie etc… la majorité sont déterminées par des essais au laboratoire ou sur site. Caractéristiques mécaniques : L’analyse du comportement mécanique des sols repose sur les propriétés physiques et chimiques ainsi que sur des essais de laboratoire ou sur site. Cette discipline permet de déterminer la résistance du sol et sa capacité portante, et par conséquent le choix du mode de fondation et les dimensions des éléments enterrés. Enfin, elle permet de prévoir de façon quantitative la déformation ou tassement du sol sous la charge de l’ouvrage. Les caractéristiques mécaniques des sols peuvent être classées en deux catégories : on parle des caractéristiques mécaniques de

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compressibilité des

sols

d'une

part,

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et des caractéristiques

mécaniques

de

cisaillement des sols d'autre part. Les caractéristiques mécaniques de compressibilité vont servir dans le calcul des ouvrages à déterminer les déformations du sol, c'est-à-dire généralement les tassements, qu'ils se produisent à long terme ou à court terme. Les caractéristiques mécaniques de cisaillement vont servir pour leur part à déterminer la résistance (au sens large du terme) du sol aux sollicitations qui lui sont appliquées. 1.2 Le rapport géotechnique Lors d’un projet d’aménagement, tout constructeur doit (de manière à assurer la pérennité des futurs ouvrages) prendre en compte la nature des formations constituant le sous-sol du site où il est prévu de réaliser cet aménagement. Cette prise en compte permet d’adapter le projet au site envisagé, de définir le système de fondation de l’ouvrage avec le meilleur rapport sécurité/coût et de se garantir contre les effets de la réalisation des travaux sur les constructions voisines. Pour des raisons de compétence, la responsabilité des problèmes liés aux formations composants le sous-sol est transféré à un spécialiste, le géotechnicien, dont la mission porte généralement sur les points suivants : 

Définition du cadre géologique, hydrogéologique et topographique général d’un site étudié et prise en compte des avoisinants du projet ;



Définition des aléas existants vis-à-vis des risques naturels : détection des cavités, stabilité général d’un site (par rapport au glissement de terrain par exemple), séismicité.



Définitions des terrassements : faisabilité, réemploi des matériaux, tenus des talus et parois des fouilles ;

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

Définition de l’influence de circulations d’eaux souterraines, agressivité de l’eau vis-à-vis des bétons ;



Définition de l’influence de la nature et de la répartition des formations géologiques sur la réalisation des travaux et sur la conception de l’ouvrage : détermination des sollicitations que sont capables de reprendre ces formations en fonction des projets, définition des types de fondations à envisager et évaluation des tassements sous ouvrages ;



Définition de l’incidence sur l’environnement avoisinant le projet : stabilité des pentes et des constructions voisines, nuisances liés aux futurs travaux ;

Pour mener à bien cette mission, l’intervention du géotechnicien se divise généralement en deux phases :  Une phase d’investigations réalisée sur le site étudié et permettant d’obtenir des informations relatives aux formations constituant le sous-sol (homogénéité ou hétérogénéité du sous-sol, détermination des caractéristiques géomécaniques des formations constituants le sous-sol, présence de circulations d’eaux souterraines…). Différents moyens peuvent être utilisés pour obtenir ces informations : reconnaissance géologique visuelle, réalisation d’essais mécaniques en place (sondage par forage destructif avec ou sans réalisation d’essais

pressiomètrique,

sondage

par

forage

carotté,

sondage

au

pénétromètre, etc..), essais en laboratoire géotechnique sur des matériaux prélevés sur site…  Une phase d’ingénierie permettant d’analyser les résultats des investigations, de les synthétiser pour ne garder que les paramètres représentatifs et importants, de modéliser à l’aide de ces paramètres le comportement du futur aménagement sur le site d’implantation envisagé et d’étudier la faisabilité de

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solutions techniques permettant l’adaptation spécifique d’un aménagement à son site. Le géotechnicien résume souvent sa mission (investigations + ingénierie) au sein d’un rapport d’étude géotechnique qui correspond à une mission bien définie (un « contrat » entre le client et le géotechnicien). Ce rapport a pour objectif de présenter aux

constructeurs

le

cadre

aménagements (environnement

dans

du

lequel

projet,

ils

géologie

vont des

réaliser

leurs

sous-sols,

eaux

souterraines…) ainsi que les solutions techniques pratiques, viables et économiques de manière à réaliser en toute sécurité et à moindre coût l’aménagement projeté. Selon le niveau d’avancement d’un projet d’aménagement (étude préliminaire, phase avant-projet, phase projet, étude sur des ouvrages en cours de réalisation, étude sur des ouvrages construits…) et l’ampleur du projet d’aménagement, l’implication du géotechnicien, en terme de moyens et de responsabilités, n’est pas la même. En France, la norme NF P 94-500 est le document de référence définissant le cadre règlementaire de travail du géotechnicien. Elle définit plusieurs types de missions géotechniques permettant au géotechnicien d’adapter son intervention en fonction du niveau d’avancement du projet et en fonction de la finalité recherchée par son étude. Ces missions sont : 

G1 : Etude géotechnique préalable ;



G2 : Etude géotechnique de conception ;



G3 : Etude

géotechnique

de

réalisation (étude et suivi géotechniques

d’exécution) ; 

G4 : Etude

géotechnique

de

réalisation

(supervision

géotechnique

d’exécution) ; 

G5 : Diagnostic géotechnique.

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Exemple du contenu d’un rapport géotechnique : INTRODUCTION : LE SITE – LE PROJET- PRINCIPE DE L'ÉTUDE 1.1. LE SITE 1.2. LE PROJET 1.3. PRINCIPE DE L'ÉTUDE 2. GÉOLOGIE DU SITE 2.1. CADRE GÉNÉRAL 2.2. ANALYSE DES SONDAGES 2.3. CONCLUSION SUR LA GÉOLOGIE 3. HYDROGÉOLOGIE DU SITE 4. GÉOTECHNIQUE 4.1. STABILITÉ NATURELLE DU SITE – FAISABILITÉ GÉOTECHNIQUE 4.2. ÉLÉMENTS D'AMÉNAGEMENT 4.2.1. Considérations générales 4.2.2. Sol de fondation 4.2.3. Profondeur de fondation 4.2.4. Mode de fondation 4.2.5. Contrainte admissible 4.2.6. Tassements 4.2.7. Assise du rez-de-chaussée 4.2.8. Poussées sur les murs enterrés 4.2.9. Terrassements 4.2.10. Drainage 4.2.11. Aspect sismique 5. REMARQUES 6. ANNEXES

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2. Problèmes courants dans un sol d’assise Quels types de problèmes peut-on rencontrer dans un sous-sol ?

Figure 1.1 Sondage carotté Un sondage carotté consiste à prélever un échantillon de terrain, le plus intact possible, sous forme de cylindre afin d'en analyser la nature. Les sous-sols peuvent présenter de multiples problèmes et impliquer des frais supplémentaires. Des argiles gonflantes, sensibles aux variations climatiques (sécheresse et fortes pluies). Il faut savoir que les épisodes de sécheresse très forte créent des rétractations qui sont cumulatives et que les fondations suivent les mouvements du sol. Les dispositions constructives actuelles fonctionnent très bien : on descend les fondations là où les argiles ne bougent plus car elles se trouvent à une profondeur où elles sont insensibles au climat. Le retrait-gonflement des argiles est lié aux variations de teneur en eau des terrains argileux : ils gonflent avec l’humidité et se rétractent avec la sécheresse. Ces variations de volume induisent des tassements plus ou moins uniformes et dont l’amplitude varie suivant la configuration et l’ampleur du phénomène. Sous une habitation, le sol est protégé de l’évapotranspiration, et sa teneur en eau varie peu

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dans l’année. De fortes différences de teneur en eau vont donc apparaître dans le sol au droit des façades.

Figure 1.2 Tassement

Le phénomène se manifeste par des tassements différentiels provoquant des dommages dans les constructions si les fondations et la structure ne sont pas assez rigides. Ces dommages peuvent prendre plusieurs formes : fissurations en façade, décollements entre éléments jointifs (garages, perrons, terrasses), distorsion des portes et fenêtres, dislocation des dallages et des cloisons et, parfois, rupture de canalisations enterrées. 2.1 Cavités souterraines : prévenir les risques d’effondrement Notre sous-sol est traversé par un nombre considérable de cavités souterraines, naturelles ou liées aux activités humaines. Une fois oubliées, ces cavités représentent un risque d’effondrement potentiellement très destructeur, notamment en milieu urbain où se concentrent les enjeux. Différents types de cavités existent. La majorité des cavités naturelles sont créées par la dissolution des roches sédimentaires due à la circulation de l’eau (karst, gypse naturel), formant des cavités de tailles très variables. Les cavités anthropiques, c’està-dire d’origine humaine, sont multiples : des carrières (essentiellement à faible profondeur, de 5 à 50 mètres), des mines, des troglodytes (à flanc de coteaux), des caves (en zones bâties), ainsi que des ouvrages civils ou militaires. Ces cavités sont

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susceptibles d’évoluer si elles manquent d’entretien, ce qui les rend plus dangereuses selon leur proximité à la surface, surtout en zone urbaine.

Figure 1.3 Cavite souteraine Effondrement d’une cavité souterraine en zone urbaine au niveau d’une habitation. L’eau, un facteur aggravant L’eau est un facteur déclencheur ou aggravant pour l’effondrement de cavités. En cas de forte circulation d’eau dans le sol, des mouvements de terrain ou des fissures peuvent en effet rapidement apparaitre ou s’agrandir, et parfois provoquer un effondrement brutal en surface. Si les cavités sont profondes, le mouvement s’amortit progressivement vers le haut et se prolonge en surface par un affaissement. En revanche, si elles sont peu profondes, l’effondrement peut atteindre la surface et avoir des conséquences catastrophiques.

Figure 1.4 Etapes d’effondrement d’une cavité

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2.2 Les failles Des failles peuvent résulter de tremblement de terre, ou modifier les mouvements de la roche en cas de séismes. Inversement, les séismes tectoniques sont le résultat de mouvements sur une faille préexistante, dont les contraintes de blocage se sont suffisamment accumulées pour excéder la résistance des roches. La rupture et le glissement le long de la faille s'accompagnent d'un tremblement de terre.

Dans

les

cas

relativement

rares

de

glissement

libre,

apparemment asismique (sur les temps d'observation humaine), on parle de fluage, de mouvement de convergence, ou encore de séisme lent.

Figure 1.5 Les failles Sur les lieux de tremblements de terre, les bâtiments écroulés ont été bâtis sur des failles géologiques importantes, alors que les autres bâtiments sont en place. Tremblement de terre: intensité, magnitude, énergie et moments sismiques. 2.3 L'inondation par remontée de nappe phréatique Les nappes phréatiques sont dites « libres » lorsqu’aucune couche imperméable ne les sépare du sol. Elles sont alimentées par la pluie, dont une partie s'infiltre dans le sol et rejoint la nappe.

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Lorsque l'eau de pluie atteint le sol, une partie est évaporée. Une seconde partie s'infiltre et est reprise plus ou moins vite par l'évaporation et par les plantes, une troisième s'infiltre plus profondément dans la nappe. Après avoir traversé les terrains contenant à la fois de l'eau et de l'air, qui constituent la zone non saturée (ZNS), elle atteint la nappe où les vides de roche ne contiennent plus que de l’eau, et qui constitue la zone saturée. On dit que la pluie recharge la nappe. Si des éléments pluvieux exceptionnels surviennent et engendrent une recharge exceptionnelle, le niveau de la nappe peut atteindre la surface du sol. La zone non saturée est alors totalement envahie par l'eau lors de la montée du niveau de la nappe : c'est l'inondation par remontée de nappe On conçoit que plus la zone non saturée est mince, plus l'apparition d'un tel phénomène n’est probable.

Figure 1.6 l'inondation par remontée de nappe. En cas de remontée de nappe souterraine, dans une maison, l’ouvrage peut être affecté. L’inondation atteint tout d’abord les zones enterrées de la construction. Les caves, sous-sols, et parking par exemple. Il peut ensuite arriver que l’inondation soit observée dans les parties supérieures (pièces en rez-de-chaussée ou jardin par exemple). En remontant, l’eau peut transporter des débris en tout genre,

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occasionnant des

nuisances

visuelles

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et olfactives. Mais

c’est surtout les

dégradations sur le bâti qui sont les plus gênantes : 

Dissolution du sol, affaissement, voire effondrement (fontis)



Liquéfaction du sol de fondation



Réduction de la capacité portante des fondations



Soulèvement du bâtiment



Tassement différentiel et fissuration de l’ouvrage



Corrosion des bétons



Désordre d’humidité divers (taches, traces de rouille, pourrissement des éléments bois, etc.)

2.4 Des terrains sismiques En maison individuelle, le maître d'ouvrage n'est pas tenu d'opter pour une construction antisismique. Il faut savoir qu'il existe des classes de sites mais aussi des classes de sols et certains sont dits liquéfiables. En cas de séisme, ces sols se transforment « en eau » et perdent leur portance. Les fondations seront conçues selon l'épaisseur de ces sols et selon leur profondeur. Si ces sols sont par exemple à 40 mètres de profondeur, ce sera sans conséquence, mais s'ils se situent à seulement 2 mètres, la maison les suivra.

Figure 1.7 Galeries, argiles gonflantes, tourbes... les sous-sols peuvent présenter des difficultés impliquant des frais plus importants qu'il n'était prévu.

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2.5 Quand la terre se dérobe, le glissement de terrain Une autre manifestation due cette fois à la pesanteur : le glissement de terrain. Dans ce cas, c’est une loupe de terrain qui va glisser sur une surface de rupture préexistante en profondeur (voir schéma ci-dessous). Ce phénomène peut concerner d’importants volumes de matériaux, et parfois, dans certains grands glissements, on peut même trouver des habitations qui vont se déplacer au cœur du glissement quasiment sans subir de dégâts.

Figure 1.8 Schéma en coupe d’un glissement de terrain Connaître les sols pour prévenir et informer Ainsi, les facteurs prédisposant à l’instabilité des sols sont connus : nature des roches, présence d’eau qui dissout la roche ou peut la faire éclater, déclivité du versant, sismicité ou existence de zones de fragilisation (failles, fractures, fissures…) induisent une aggravation des risques. Aussi, les causes liées à l’homme ne doivent pas être négligées. L’occupation des sols, leur imperméabilisation, le déboisement sont autant de circonstances aggravantes aisément repérables et requièrent l’attention pour mener une politique de prévention et d’information. La loi a instauré l’élaboration de plans de prévention du risque mouvement de terrain. Une cartographie réalisée par le bureau de Recherche géologique et minière précise les zones vulnérables, conduisant à des mesures constructives (adaptation

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des fondations au contexte géologique) et d’urbanisme (maîtrise des rejets des eaux pluviales et usées). En outre, deux méthodes de protection, « actives » ou « passives » sont aujourd’hui envisageables selon le phénomène considéré. Méthodes « actives » et « passives » Les méthodes « actives » consistent à éviter le déclenchement du phénomène. Par exemple, pour soutenir et consolider les cavités, l’installation de piliers en maçonnerie et/ou l’injection de coulis formant des plots sont préconisés. Pour les glissements de terrain, un système de drainage chargé de collecter les eaux superficielles limitera les infiltrations d’eau, tandis qu’un mur de soutènement construit en pied du glissement en circonscrira le développement. Les méthodes « passives » s’attachent à contrôler les conséquences du mouvement. 3. Amélioration de sol Les méthodes d’amélioration des sols sont l’un des outils dont dispose l’ingénieur pour résoudre les problèmes de stabilité ou de déformations qu’il rencontre lors de l’élaboration d’un projet. De nombreuses techniques ont été développées par les ingénieurs géotechniciens au cours du 20ème siècle. Elles permettent l’amélioration des caractéristiques géotechniques et les propriétés mécaniques des terrains, et, sont jugées efficaces. Certaines de ces méthodes sont très anciennes, comme le battage de pieux de bois dans les sols de faible portance, d'autres sont plus récentes, comme les méthodes d'injection, de pilonnage ou de congélation. Elles ont connu, depuis une vingtaine d'années, un développement considérable et sont maintenant utilisées comme un élément à part entière des projets. Les techniques d’amélioration des sols consistent à modifier les caractéristiques d’un sol par une action physique (vibrations par exemple) ou par l’inclusion dans le sol ou le mélange au sol d’un matériau plus résistant, dans le but de : - augmenter la capacité portante et/ou la résistance au cisaillement,

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- diminuer les tassements, tant absolus que différentiels, et le cas échéant les accélérer, - diminuer ou éliminer le risque de liquéfaction en cas de tremblement de terre ou de vibrations importantes. Les champs d’application des différentes techniques dépendent essentiellement de la nature et de la granulométrie des terrains que l’on désire améliorer.

Figure 1.9 Amélioration des sols selon leurs natures 3.1 Compactage dynamique et plots ballastés Cette méthode permet de traiter le sol en profondeur, par des actions de surface. La consolidation

dynamique

provoque

un

compactage

des

sols

granulaires.

Le principe consiste à laisser tomber, en chute libre et de façon répétée une masse de plusieurs dizaines de tonnes depuis une hauteur de quelques dizaines de mètres. Dans les terrains cohérents, on procède à une incorporation de ballast sous la masse, réalisant ainsi des plots ballastés. 3.2 Drains verticaux Les drains verticaux sont utilisés pour l'amélioration des sols fins saturés en eau. La technique consiste à foncer verticalement dans le terrain, suivant un maillage régulier, un drain préfabriqué. Lors de la mise en charge du terrain, les drains

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facilitent l'évacuation de l'eau interstitielle jusqu'à la surface, permettant ainsi une consolidation accélérée des sols traités. La surcharge est apportée soit par un remblai

de

pré-chargement,

soit

par

d'autres

méthodes.

Vibroflottation La vibroflottation, (parfois appelée vibrocompaction), s'applique essentiellement aux sols

granulaires

non

cohérents,

tels

que

sables

et

graviers.

Les vibrations engendrent un phénomène temporaire de liquéfaction du sol environnant le vibreur. Dans cet état, les forces intergranulaires sont quasiment annulées, et les grains sont réarrangés dans une configuration plus dense présentant

de

meilleures

caractéristiques

mécaniques.

Cette

technique

est

couramment mise en œuvre à très grande échelle pour le compactage de terrepleins

en

sable

gagnés

sur

la

mer

par

remblaiement

hydraulique.

3.3 Colonnes ballastées La technique des colonnes ballastées est une extension de la vibroflottation aux terrains qui comportent des couches limoneuses ou argileuses dont les éléments ne peuvent être réarrangés par la vibration. Les colonnes ballastées permettent de traiter ces sols par incorporation de matériaux granulaires (couramment appelés ballast) compactés par passes remontantes. Ces colonnes peuvent être également cimentées

ou

constituées

de

mortier.

Elles servent également de drains et permettent une accélération du processus naturel de consolidation. En zone sismique, elles réduisent les risques de liquéfaction.

3.4 Inclusions Utilisable pour fonder tous types d'ouvrage sur sols compressibles de toute nature, ce

procédé

permet

de

réduire

fortement

les

tassements.

Les inclusions sont généralement verticales et disposées suivant un maillage régulier. Elles doivent présenter des caractéristiques intrinsèques de déformation et

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de raideur, compatibles avec les terrains encaissants et les structures à porter. Différents modes de mise en œuvre (forage avec ou sans refoulement, battage, vibration) et différents types de matériaux (ballast, gravier, mélange sol-ciment et tous types de mortier ou béton) sont utilisables pour permettre de réaliser à moindre coût un système de fondations superficielles en lieu et place d'un système de fondations profondes. 4. Les Fondations profondes 4.1 Les pieux Un pieu est un élément structural mince et profilé mis en place par fonçage ou battage et utilisé pour transmettre des charges en profondeur lorsque l’utilisation de fondations superficielles n’est pas économique ou impossible c-à-d sur des terrains souples ou des sols trop meubles pour en supporter le poids. Construire sur la roche n’est pas un problème, mais pour construire sur de la terre on a développé le principe de fondations suffisamment larges et profondes pour minorer la pression du poids du bâti appliquée au sol (semelles filantes et semelles isolées). Dès lors que le sol est meuble (sable, limon, tourbe…) il faut aller chercher audessous de la couche meuble la couche dure qui supportera le poids du bâti, ou répartir la résistance à l’enfoncement de la charge entre pression verticale et frottement. La construction sur pieux répond à ces deux impératifs en permettant par la longueur des pieux (et par le diamètre) d’aller reposer sur la couche la plus dure du sous-sol mais aussi, par la longueur et le nombre de pieux, d’opposer à la gravité le frottement entre le sol et la surface développée des pieux. Couramment les éléments utilisés peuvent varier d’un diamètre de 300 mm à 900 mm Il existe aussi ce qu’on appelle les caissons forés ou pieux forés qui sont des éléments structuraux mis en place par forage. Le diamètre d’un caisson foré peut varier de 300 mm à 3500 mm

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Figure 1.10 pieux

Figure 1.11 Caissons

4.1.1 Types de pieux

Il existe essentiellement deux types de pieux : Les pieux battus sont des pieux qui ont été façonnés à l’avance (hors site ou sur site). Jadis en bois, ils sont de nos jours plutôt en béton armé et/ou précontraints, voire en acier ou mixtes (acier et béton). Leur appellation de pieux « battus » tient à leur mise en place dans le sol qui se fait par battage (charge appelée « mouton » qui est abattue sur la tête du pieu comme un marteau sur un clou). La forme, les dimensions, les renforts de tête des pieux battus sont très diverses en fonction de la nature du sol, de la charge de la construction, etc. Certains pieux battus peuvent être en acier enrobé (de béton) ou

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vibrofoncés (enfoncés par vibrations), ou injectés haute pression lorsqu’un coulage de béton vibré est ensuite effectué via des tubes à manchette ; Pieux battus préfabriqués en béton armé, Pieux métalliques battus ou vibrofoncés injectés haute pression ;

Figure 1.12 Pieux en béton préfabriqués

Pieu métallique

Figure 1.13 Battage des pieux prefabriques

Figure 1.14 Pieux battus en bois

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Figure 1.15 Pieux à tube battu exécutés en place : pieux battus moulés

1.

Positionnement du tube de battage et formation d'un bouchon de battage pour obturer le premier tube perdu.

2.

Un mouton tombant à chute libre frappe le bouchon compacté qui entraîne le tube dans le sol.

3.

Au fur et à mesure de l'exécution du pieu, fonçage et soudage l'un à l'autre des tubes suivants, de longueur limitée.

4.

Battage jusqu'à la profondeur d'assise prévue

5.

Bétonnage

6.

Mise en place de l'armature

Les pieux forés sont réalisés sur site après forage dans le sol. On distingue : 

Les pieux forés simples qui ne se placent que dans les sols situés au-dessus des nappes phréatiques (profondeur généralement inférieure à 20 m) pour lesquels aucune protection des parois du forage n’est confectionnée ;



Les pieux forés tubés pour lesquels le forage est fait au centre d’un tube déjà enfoncé dans le sol. Une fois le forage effectué, on injecte alors du béton avant d’extraire le tubage qui a permis une protection des parois. Cela est primordial en sous-sol boueux ou à faible granulométrie afin d’éviter le

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comblement du forage par affaissement des parois, mais aussi lorsque la profondeur de forage s’étend au-dessous du/des niveaux de la nappe phréatique ; 

Les pieux à tarière creuse sont coulés au fur et à mesure du forage par injection de béton dans l’âme de la tarière (outil de forage). Plusieurs procédés brevetés sont employés dans une suite de techniques délicates à contrôler en continu (forage et coulage simultanés).

Pieux forés simples, pieux forés à la boue

Figure 1.16 Pieux vissés moulés

1. Mise en station et mise en route de l’enregistrement des paramètres 2. Descente de l’outil jusqu’à la cote de dimensionnement 3. Réalisation du pieu par pompage du béton simultané à la remontée de la tarière

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4. Mise en place de la cage d’armature dans le béton frais Le choix des caractéristiques du pieu se fera en fonction de nombreux paramètres : nature du sol ; environnement ; matériel disponible ; coût ; temps de réalisation. Comme fondations de très anciennes constructions, on trouve parfois des pieux en bois (chênes). Ils ont une très bonne durabilité tant que la nappe ne fluctue pas. 4.2 Fondations spéciales Les puits On envisage des fondations sur puits lorsque le sol d’assise de fondation est relativement profond (plus de deux mètres généralement), et pour éviter un blindage de tranchées quand le sol risque de s’ébouler. Le puits est un massif de béton reposant sur le sol, à la profondeur voulue, et recevant la semelle sous poteau ou sous mur.

Sous poteau

Sous mur

Figure 1.17 Schémas de fondations sur puits Compte tenu du poids élevé du puits, cette solution de fondations sur puits n’est pas appropriée pour les sol de faible portance (inferieure a 0,1 MPa) ou trop compressibles.

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