Introduction :
Les fondations profondes sont celles qui permettent de
reporter les charges dues à l'ouvrage qu'elles supportent sur des
couches situées depuis la surface jusqu'à une profondeur variant
de quelques mètres, à plusieurs dizaines de mètres,
lorsque le terrain superficiel n'est pas susceptible de résister aux
efforts qui sont en jeu, constitué par exemple par de la vase, du sable
boulant, de la tourbe ou d'une façon générale d'un terrain
très compressible.
Dans ces conditions, il faut rechercher le terrain
résistant à une certaine profondeur. Deux cas peuvent alors se
présenter :
a) Les sondages indiquent qu'à une profondeur
accessible, on trouve une couche de terrain ayant une bonne résistance,
dans ce cas on réalise des pieux qui seront enfoncés à
travers les mauvais terrains jusqu'au bon sol ;
b) Les sondages montrent que les couches compressibles
existent sur une grande hauteur et que le bon sol est pratiquement
inaccessible, on devra admettre que seule la résistance au frottement
empêche l'enfoncement des pieux et ces dernier devront avoir une longueur
tel que cette résistance soit suffisante. On obtient alors une fondation
sur pieux flottants, on doit limiter leur emploi aux cas ou les fondations
directes entraînent des tassements inadmissibles ou pour lesquels des
fondations sur couches profondes résistantes sont pratiquement
impossible à réaliser sans entraîner des dépenses
anormales.
Généralement, une fondation est
considéré comme profonde si D / B > 10. (Avec D la longueur de
la fondation « pieu », et B sa la largeur). Cette
catégorie de fondation regroupe essentiellement (pieu, caissons, parfois
les parois moulés).
Entre les deux extrêmes (fondations superficielles et
profondes), on trouve les fondations semi profondes, (avec un rapport 4 < D
/ B < 10). La base de ces fondations se situe au dessus de la profondeur
critique, il s'agit essentiellement des puits.
Il n'y a pas des méthodes de calcul propres à
cette catégorie de fondations qui ne constituent que des cas
particulier, il faudra adapter suivant le cas les méthodes retenues pour
les fondations profondes ou pour les fondations superficielles.
I. Fondations profondes
I .1. Définitions
I.1.1 Pieu : un pieu est une fondation
élancée, qui reporte les charges de la structure, sur des couches
de terrain de caractéristiques mécaniques suffisantes pour
éviter la rupture du sol.
Les parties principales d'un pieu sont : la tête,
la pointe, et le fût compris entre la tête et la pointe
(Fig.I.2).
Les pieux peuvent être classés selon le
matériau constitutif (en bois, métal, béton armé),
ou selon leur mode d'installation dans le sol, les principaux types sont
reportés sur l'organigramme (Fig. I.1).
I.1.2 Hauteur d'encastrement (D) : elle
est dite aussi « fiche de pieu », elle représente sa
longueur enterrée (Fig.I.2).
I.1.3 Ancrage (h) : c'est la hauteur de
pénétration du pieu dans la couche d'ancrage. Si le pieu est
fiché dans milieu homogène (monocouche), l'ancrage est
égal à la hauteur d'encastrement (Fig.I.2).
Fig.I.1 Organigramme donnant les différents
types de pieux.
I.1.4 Ancrage critique (Dc) :
c'est la profondeur au-delà de la quelle la résistance
en pointe du pieu devient constante avec la profondeur. La valeur de Dc varie
avec le type de sol, elle augmente avec le diamètre du pieu et la
résistance du sol. Pour simplifier et dans les cas courants on pourra
adopter les valeurs de Dc
- pour une seule couche de sol Dc = 6B avec un minimum de
3m,
- pour un sol multicouche pour
lequel la contrainte effective óv' due au poids des terrains au-dessus
de la couche d'ancrage est au moins égale à 100kPa (environ 7
à 10m de terrain) Dc = 3B avec un minimum de
1.5m ;
I.1.5 Couche d'ancrage : c'est la
couche dont la quelle est arrêté la base de la
fondation ou de pieu.
I.1.6 Puits : c'est une fondation
creusée à la main, les moyens de forage employés exigent
la présence d'homme au fond du forage. Les parois du forage sont
soutenues par blindage.
Fig. I.2 Schéma
représentant les différentes parties d'un pieu.
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