Projet Geotechnique
15
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Français
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2014
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UNIVERSITÉ CARAÏBE 7, Delmas 29 Faculté des Sciences du Génie Option: Génie civil Projet Géotechnique Mécanique des Sols & Fondation Présenté par : Mackenzy HECTOR Professeur : Kennedy COCQUEMAR, Ingénieur Civil Août 2013 TABLE DES MATIÈRES INTRODUCTION 3 FONDATION 4 Définition et Fonctions 4 Critères de Choix 4 TYPOLOGIE DES FONDATIONS 5 Fondations Superficielles 6 Les Radiers 6 Fondations Profondes et Semi-Profondes 7 Fondations sur Pieu/Puits 8 Différence entre Pieu et Micro Pieu 9 MATÉRIAUX ET MATÉREILS DES FONDATIONS 9 Matériaux 10 Matériels 11 Semelles excentrées 12 Protection des fondations 12 LIEN ENTRE LES FONDATIONS 13 CONCLUSION 13 BIBLIOGRAPHIE 15 Projet Géotechnique : Mécanique des Sols & Fondation Présenté par : Mackenzy HECTOR & Venel SYLVAIN 2 INTRDUCTION Pour réaliser des constructions sans désordre pour l’avenir, il est nécessaire que les projets s’adaptent parfaitement aux terrains et à leur sous-sol. Même si, pour des raisons juridiques ou commerciales, la reconnaissance de sol de fondation n’est pas toujours effectuée, elle est très fortement recommandée et constitue une étape importante qu’il ne faut pas négliger.
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Présenté par : Professeur :
UNIVERSITÉ CARAÏBE 7, Delmas 29 Faculté des Sciences du Génie Option: Génie civil Projet Géotechnique Mécanique des Sols & Fondation
Mackenzy HECTOR
Kennedy COCQUEMAR, Ingénieur Civil
Août 2013
TABLE DES MATIÈRES INTRODUCTION 3 FONDATION 4 Définition et Fonctions4 Critères de Choix4 TYPOLOGIE DES FONDATIONS5 FondationsSuperficielles 6 LesRadiers 6 FondationsProfondes et Semi-Profondes7 Fondationssur Pieu/Puits8 Différenceentre Pieu et Micro Pieu 9 MATÉRIAUX ET MATÉREILS DES FONDATIONS9 Matériaux10 Matériels11 Semellesexcentrées 12 Protectiondes fondations12 LIEN ENTRE LES FONDATIONS13 CONCLUSION 13 BIBLIOGRAPHIE 15 Projet Géotechnique : Mécanique des Sols & FondationPrésenté par: Mackenzy HECTOR & Venel SYLVAIN 2
INTRDUCTION Pour réaliser des constructions sans désordre pourl’avenir, il est nécessaire que les projets s’adaptent parfaitement aux terrains et à leur sous-sol. Même si, pour des raisons juridiques ou commerciales, la reconnaissance de sol de fondation n’est pas toujours effectuée, elle est très fortement recommandée et constitue une étape importante qu’il ne faut pas négliger. Elle peut éviter des risques de fissurations importantes, voire de désordres plus importants (dislocation, désaxement, échappement des appuis, éclatements de liaisons, etc.) pouvant conduireà de pertes humaines, économiques et d’espaces. Lesétudes géotechniquespour principal objet les études du sous-sol pour la construction ont d'ouvrages (pavillons, immeubles, voiries, ouvrages d'art), et notamment la définition des fondations (Leurs spécifications de dimensionnement et de réalisation), mais aussi dans le cadre de diagnostics pour des ouvrages sinistrés. Elles traitent également des phénomènes de mouvement du sol (glissement, affaissement présence de puits et autres), de déformation (tassements sous charges) et de résistance mécanique (capacité portante ou encore contrainte admissible). Il s'agit d'un métier encore jeune, qui s'est particulièrement développé dans les années 1980. Son domaine est l'étude du "risque sol" dans la construction.On comprend donc qu’unGéotechnicienchargé de l'étude du sol au niveau mécanique. Il va est conseiller le maître d'œuvre dans le choix desfondations. Cela pourra influencer la conception de l'ouvrage. Son travail repose sur l'exploitation des données d'une campagne de reconnaissance du sol (sondages, forages, essais d'identification des sols). Le travail du géotechnicien s'applique également dans le confortement de bâtiments fissurés suite à des mouvements du sol, il doit dès lors expliquer les causes des désordres et proposer des techniques de travaux visant à obtenir une stabilisation de l'ouvrage. Il intervient tout au long du projet, depuis l'esquisse jusqu'à la phase chantier. La qualité recherchée d’un sol, en vue d’y ériger une construction, est principalementsa résistance qui traduit la capacité du sol à supporter les charges amenées par la construction, sans déformation notables. Ceux-ci étant possible grâce aux types de fondations réalisées avec l’aide des études géotechniques; ainsi peut-on construire des structures qui sont stable, qui offrent une cohérence avec différents types de sols, qui agissent bien face aux forces exercées sur le sol de fondation et qui garantissent des constructions sans désordre pour l’avenir. L’objectif de ce rapport estde faire une biographie sur différent types de fondations susceptibles d’être utilisés pour l’implantation des infrastructurestout en abordant : Les critères de choix des fondations La typologie des fondations Les matériaux et matériels utilisés pour la fabrication des fondations Les liens éventuels entre les différents types de fondations La différence entre pieu et micro pieu. A partir de ce rapport, on définit 2 domaines : Celui définissant les fondations superficielles Celui des fondations profondes et semi-profondes Nous feront aussi une conclusion technique sur les différents éléments abordés au court de ce présent rapport. Projet Géotechnique : Mécanique des Sols & FondationPrésenté par: Mackenzy HECTOR & Venel SYLVAIN 3
FONDATION DEFINITION ET FONCTIONS: La fondation d’un ouvrage est l’élémentla assurant transmission des effortsde cette structure sur le sol, c’est la partie de la construction qui est en contact avec le sol, qui le transmet les charges (permanentes et variables) de l’ouvrage qu’elle porte.Elle doit reposer sur un « bon » sol. Une fondation est définie par : Sa largeurBSa longueurLSa profondeur d’encastrementDouHQuel qu'en soit le type, la fondation doit satisfaire à l'inégalité suivante :Q\fond <ou= qsol Elle reporte les chargespermanentesG(poids propres) et les charges d’exploitationQ(Surcharges) à un niveau convenable et les répartissent sur une couche de terrain plus ou moins étendue et de résistance adéquate en assurant la stabilité et la sécurité de la construction, elle stabilise un mur contre la pression exercée par la terre en abaissant le centre de gravité au tiers central, et empêche que l’ouvrage poinçonne le sol. La descente de charges, effectuée en bureau d’étude, permet de connaître les actions de la structure sur les fondations : Nu = 1,35 G + 1,5 Q Les coefficients1,35 et1,5des coefficients de sécurité donnés sont par la norme, ils servent à compenser les incertitudes sur le calcul des charges : 1,35 sur les charges permanentesG, en général les poids propres qui sont, la plupart du temps, assez bien connus. 1,5 soit un coefficient plus important sur les charges d’exploitationQou charges liées à l’utilisation de l’ouvrage, qui sont moins bien connues et peuvent varier souvent et de manière très significative.Quand au poids propre de la semellec’est une inconnue au départ, mais il devra être pris en compte par la suite dans la vérification du sol. CRITÈRES DE CHOIX : Nombreux sont les ouvrages qui subissent une fissuration, non pas parce qu'ils ont été mal conçus ou construits, mais parce que le sol de fondation (ou niveau d'assise) a été mal appréhendé. Il peut exister un défaut de portance, des zones de compressibilité variable, des hétérogénéités liées à l'histoire de la mise en place du terrain, autant de causes conduisant à des sinistres. Mis au point par Louis Ménard en 1955, l'essai pressiométrique est l'essai le plus couramment utilisé pour l'étude de la portance des fondations. Le mode de fondation sera alors établi suivant lacapacité portante du sol. Soit le sol en place a des qualités suffisantes pour qu'on puisse y fonder l'ouvrage, soit ses qualités sont médiocres et il faut alors le renforcer. En fonction de laportancedu sol où sont localisés les appuis, le concepteur devra choisir entre fondations superficielles ou fondations profondes. Les fondations sont destinées à assurer la stabilité del’ouvrage en l’ancrant dans le sol quelles que soit lanaturede ce dernier et lavaleur des sollicitations appliquées. Les sollicitations correspondent aux efforts issus des descentes de charges,lesquelles sont majorées d’un coefficient de pondération. Elles sont les données de base à tout dimensionnement d’une fondation. Elles permettent aussi de définir géométriquement et mécaniquement le type de fondation à mettre en place. Projet Géotechnique : Mécanique des Sols & FondationPrésenté par: Mackenzy HECTOR & Venel SYLVAIN 4
Construire une maison individuelle amenantpeucharges sur un sol de moyenne qualité peut de convenir pour la fondation superficielle, cependant la construction d’un immeuble peut demander un sol de meilleure qualité qu’il faut chercher plus profond (fondation profonde),la profondeur influantbeaucoupsur le coûtfinal des fondations, il est nécessaire de faire une étude précise. En conclusion, les critères influant le choix d’une fondation(type et forme) sont donc : La qualité du sol. Les charges amenées par la construction. Le coût d’exécution.La valeur suivant le rapportH/Bet/ouL/B. L’adaptation du projet au résultat. En fonction de tous les critères définis précédemment il convient de choisir le mode de fondations le mieux adapté pour limiter les tassements : -Rigoles en gros béton. -Semelles en béton armé. -Semelles en béton armé rigidifiées par des longrines. -Radier. -Puits. -Pieux. TYPOLOGIES DES FONDATIONS Les fondations varient selon la qualité du sol sur lequel le bâtiment doit être implanté, ainsi que selon la nature et la taille du bâtiment. Il est fortement recommandé que ce sol soit de bonne portance et peu sujet au tassement. La distinction entre fondations superficielles et profondes se fait selon la valeur du rapport de la hauteur du sol d’assiseHouDsur la largeur de la fondationB. A partir du rapportH/B, on définit trois (3) types ou allures de fondation: Celui définissant les fondations superficielles : H/B doit être inférieur à 3 ou la profondeur (hauteur) de la fondation inférieure à 3m. Celui définissant les fondations semi-profondes : H/B doit être 3h 6 ≤ ≤ Celui des fondations profondes : H/B doit être supérieur à 6 ou la profondeur (hauteur) de la fondation supérieure à 6m. Dans certains ouvrages on adopte : Superficielle siD 1,5B.≤ Semi-profondes si1,5B D 5B. ≤ ≤ Profondes siD 5B. ≥ Historiquement, le dimensionnement des fondations devait respecter des normes (par exemple en France DTU 13.12) qui imposent un dimensionnement aux états-limites (ELU et ELS). Lorsque l’on définit les situations de calcul et les états-limites, il convient de considérer les facteurs suivants : les conditions du site en termes de stabilité globale et de mouvements du sol, la nature et la taille de la structure et de ses éléments, y compris des exigences spéciales comme la durée de vie de calcul, les conditions relatives au voisinage du projet (par exemple, structures avoisinantes, circulation, réseaux divers, végétation, produits chimiques dangereux), les conditions de terrain, l’état des eaux souterraines,Projet Géotechnique : Mécanique des Sols & FondationPrésenté par: Mackenzy HECTOR & Venel SYLVAIN 5
la sismicité régionale, l’influence de l’environnement(hydrologie, eaux superficielles, affaissements et subsidence, variations saisonnières de la température et de l’humidité). FONDATIONS SUPERFICIELLES : Lesfondations superficielles (fondation en semelle isolée sous un poteau et/ou en semelle filante sous un mur avec une faible profondeur et une certaine largeur) reposent sur le sol ou y sont faiblement encastrées. Elles travaillent grâce à la résistance du sol sur lequel elles s’appuient.Les fondations superficielles forment un type d'assise pouvant être mise en place sur des sols de bonne portance, c'est-à-dire capables de rependre les charges du bâtiment en entraînant un tassement minimum. Leur simplicité de réalisation et leur faible coût font de ce type de fondation les structures les plus courantes. Selon la structure qu'elles supportent, les fondations superficielles peuvent porter différents noms : on parlera de plots de fondation ou semelles isolées si elles se trouvent sous un pilier ou un poteau, on parlera de semelles filantes ou linéaires si elles supportent un voile ou un mur on parlera de radier si elles forment une dalle posée sur le sol (par exemple comme plancher de sous-sol) et que les constructions qui nécessitent des semelles presque jointives ou lorsque le terrain est peu â résistant mais homogène (surface des semelles >), 2 on parlera de fondations en rigoles si elle se fait sur sol résistant réalisées en béton ordinaire pour les constructions, on parlera de fondations sur semelles si elle se trouve sur un sol supportant de faibles charges ou sur un bon sol. Le niveau de sol sur lequel reposent les fondations superficielles est appelé "niveau d'assise", "fond de coffre" ou encore "fond de fouille". LES RADIERS : Un radier est une dalle intéressant la totalité de l’emprise au sol de la construction. Le radier se comporte comme un plancher renversé. Il est utilisé : Quand la contrainte admissible du sol d’assise est faiblede l’ordre de 0.05 MPa à 0.1 MPa, la surface de semelles obtenue est supérieure à la moitié de la surface au sol du bâtiment. Quand le sol n’est pas homogène et risque de provoquer des tassements différentiels. Le radier devient obligatoire lorsque le dernier niveau du sous-sol se situe en dessous du niveau des plus hautes eaux. Si ce niveau ne peut être inondé (local d’archives), il faut le rendre étanche : on réalise un cuvelage. Le cuvelage étanche étant soumis aux sous-pressions (poussée d’Archimède), on peut ancrer le radier à une sous-couche stable par la mise en place de tirants d’ancrage scellés dans le sol. Si le dernier niveau peut être provisoirement neutralisé (parkings), onpeut prévoir de l’inonder par la mise en place d’ouverture disposée à une hauteur satisfaisante, afin d’éviter que le radier soit soumis aux sous- pressions exercées par la nappe.
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Radier plan épais :C’est une dalle d’épaisseur constante <0,30 m, coffréesur son pourtour, fortement armée, mais réservée à de petits bâtiments vul’importance du béton qui surchargele radier plan épais structure. Radier plan nervuré:C’est une dalle mince renforcéenervures et des poutresen console par des aciers de répartition espacées de 2,50 à 3,50 m, son coffrage et son ferraillage sont compliqués et son coût est important, mais sa faible masse par rapport au précédent le réserve à des bâtiment plus importants. Mise en place de fondations superficielles Différentes étapes sont nécessaires à la création de fondations superficielles : Les premières opérations devraient consister par un débroussaillement et un dégazonnement : tous les végétaux de surface (herbes, arbustes, arbres, racines) sont arrachés de la zone d'emprise des travaux et sont évacués hors des limites du chantier (en effet, ces matières végétales sont impropres aux opérations ultérieures de remblai). Le décapage en découverte : une couche superficielle, dite de « bonne terre » ou de « terre végétale », est retirée puis stockée sur le chantier. Le produit de cette opération de déblai pourra être utilisé, après achèvement des travaux, pour l'aménagement des abords de la construction. un piquetage de la zone à terrasser est réalisé, en général par le géomètre et/ou leL'implantation : chef de chantier. Le creusement des fouilles : dans le cas de semelles filantes, elles sont effectuées en rigole (moins de deux mètres de largeur sur moins d'un mètre de profondeur). Le coulage du béton de propreté, effectué sur une épaisseur de 5 à 10 cm environ : il a pour objectif l'isolation des armatures (afin d'éviter toute apparition de rouille). Il est faiblement dosé (en général, 150 kg de ciment pour un mètre cube). La mise en place des armatures. Le coulage de la semelle. FONDATIONS PROFONDES ET SEMI-PROFONDES :Lesfondations semi-profondes et profondes, avec une profondeur conséquente pour une faible largeur, traversent en général un sol médiocre et sont encastrées dans un sol consistant. Elles travaillent par frottement latéral du sol contre ses éléments. Des dispositions complémentaires peuvent être prises pour renforcer la portance du sol, comme l’injection de coulis de ciment dans le sol. La qualité et la précision des études géotechniques sont ainsi essentielles pour concevoir correctement les fondations d’un ouvrage.Elles sont des structures permettant de fonder un bâtiment en profondeur lorsque la couche superficielle de sol n'est pas suffisamment résistante pour employer des fondations superficielles : la reprise des charges se fait alors par la résistance du sol sous la base de la fondation (portance) à laquelle s’ajoutent lesfrottements latéraux exercés par le sol sur la fondation (résistance à l’enfoncement). Un exemple simple de ce phénomène est un parasol installé dans le sable : la résistance du sol augmente au fur et à mesure que le tube s’enfonce.L’interaction entre la fondation et le sol fait alors intervenir la notion deprofondeur critique: au-delà de cette profondeur, la résistance sous la base de la fondation n’augmente plus, et la longueur de la fondation profonde devient alors le critère déterminant de son dimensionnement. C’est le cas des fondations profondes, généralement appliquées dans le cas d'un sol stable à une profondeur supérieure à 6m. Projet Géotechnique : Mécanique des Sols & FondationPrésenté par: Mackenzy HECTOR & Venel SYLVAIN 7
Dans le cas de lafondation semi-profonde, la fondation se trouve au-dessus de cette profondeur critique, et le frottement latéral n’est plus prédominant dans la résistance au tassement. Le dimensionnement se fait alors au cas par cas selon la méthode des fondations superficielles ou profondes. Ce type de fondation, atteignant généralement une profondeur comprise entre 3 et 6m, est utilisé lorsque des fondations superficielles ne peuvent être réalisées et que des fondations profondes ne sont pas nécessaires, ce qui évite un coût trop important. Cette forme de fondation peut être utilisée dans le cas d'un sol stable en faible profondeur : des puits d'une profondeur suffisante pour se stabiliser sur la couche stable sont remplis de "gros béton" (un béton 3 grossier dosé à environ 300 kg de ciment/m). Bien souvent, ces puits peuvent être creusés à la pelle mécanique hydraulique, permettant ainsi à l'entreprise chargée de la réalisation dugros œuvrede réaliser l'ouvrage sans faire appel à une entreprise spécialisée, comme dans le cas de fondations profondes. Ilexiste de nombreux types des fondations profondes, qui diffèrentpar leur mode d’utilisation et de fonctionnement. Les plus courants sont les fondations en pieu et en puits qui peuvent être battus, foncés ou forés (avec ou sans refoulement du sol). La technique de la paroi mouillée est également très répandue, en particulier lors des constructions de fouilles (parking, tranchée couvert) où elle possède également de paroi de soutènement. D’autres techniques peuvent être utilisées comme fondations profondes: micro pieu, jetgrouting, palplanche etc. Lorsque les ouvrages d'infrastructure se trouvent soumis aux composantes horizontales des pressions hydrostatiques, la réalisation d'un cuvelage sera parfois nécessaire pour garantir l'étanchéité à l'eau (L'étanchéité est le résultat de l'interdiction d'un passage. Ce terme général peut être compris dans de nombreux domaines.). Lorsque l’on réalise un cuvelage étanche, l’ouvrage se comporte comme un bateau et subit la poussée d’Archimède, celle-ci est d’autant plus forte que le niveau de la nappe phréatique est haut. Le calcul se fait donc en prenant en compte le cas le plus défavorable, soit le niveau des Plus Hautes Eaux (PHE). Si le poids propre de l’ouvrage ne peut pas compenser cette poussée, en prenant un coefficient de sécurité, il est alors nécessaire de mettre en place des tirants d’ancrage afin de sceller l’ouvrage dans une couche de terrain résistant. La longueur L dépend des caractéristiques de cette couche et de la valeur de la poussée. Les fondations profondes (par exemple les pieux) sollicitent le sol par deux types d'action. Le premier est le frottement(Les frottements sont des interactions qui s'opposent à la persistance d'un mouvement relatif entre deux systèmes en contact.) de la fondation sur le sol qui l'entoure, et qui offre ainsi une résistance à l'enfoncement. Le second est le terme de pointe qui correspond à l'appui vertical de la fondation sur un sol de qualité acceptable. L'ingénieur chargé de l'étude du type de fondation et du niveau d'assise d'un ouvrage est un géotechnicien. FONDATIONS SUR PIEUX/PUITS :Unpieuun élément de construction en béton, acier, bois ou mixte permettant de fonder un est bâtiment ou un ouvrage. Ils sont utilisés lorsque le terrain ne peut pas supporter superficiellement les contraintes dues à la masse de l'ouvrage. Il est également possible d'utiliser des pieux pour renforcer des Projet Géotechnique : Mécanique des Sols & FondationPrésenté par: Mackenzy HECTOR & Venel SYLVAIN 8
fondations existantes. Les parties principales d'un pieu sont : la tête, la pointe, et le fût compris entre la tête et la pointe. Hauteur d'encastrement (D) :elle est dite aussi « fiche de pieu », elle représente sa longueur enterrée. 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. Les pieux font partie du domaine des fondations profondes ou fondations spéciales Si le bon sol est accessible, on creuse des puits que l’on remplit ensuite de béton. Si le bon sol est à une grande profondeur, on fonde sur des pieux battus ou coulés sur place. Dans les terrains où les couches superficielles de terrain ne sont pas aptes à recevoir des fondations classiques, il est nécessaire de fonder les ouvrages en profondeur. Dans le report des charges de la structure vers le sol, les pieux peuvent fonctionner selon deux modes, l'appui de sa pointe et le frottement latéral de son fût. Ces deux modes peuvent être utilisé séparément ou combinés suivant la nature des sols. Classiquement, à la manière d'une fondation courante, le pieu peut s'appuyer sur une couche de sol résistante. Les efforts sont alors transmis par la pointe du pieu, descendue jusqu'à une couche de sol présentant une résistance mécanique suffisante. Parallèlement, le pieu mobilise également les différentes couches de sol traversées par son fût. Suivant le mode de réalisation, un phénomène de frottement latéral se met en place à l'interface pieu/sol qui permet également de transmettre des efforts. Ce phénomène permet de se fonder dans des sols de qualité médiocre grâce à l'importante surface mobilisée. DIFFÉRENCE ENTRE PIEU ET MICRO PIEU :UnMicro Pieuest un petit pieu (d’ordre de 10 à20 m de profondeur)tant dis qu’un Pieu estune fondation ou élément de construction (d’ordre de 20 à 50m de profondeur) en béton, acier, bois ou mixte permettant utilisé lorsque le terrain ne peut pas supporter superficiellement les contraintes dues à la masse de l'ouvrage. Leur diamètre étant limité, les charges portantes des micro-pieux sont plus faibles que celles des pieux classiques. Cependant, ils sont mis en ouvre par des foreuses de dimensions et de poids moins contraignants, permettant les travaux d'accès difficile (travaux en sous-œuvre, chantiers de petite taille, voies d'accès étroites). Fondations sur parois moulées :La paroi moulée se rencontre sur des terrains peu stables. Cette technique consiste à creuser des tranchées de 0,6 à 1 m de large sur des profondeurs allant jusqu’à50 m et à les remplir avec une boue colloïdale (type bentonite).Elles assurent : Le soutènement des terres sans rabattement des nappes Le rôle porteur pour les constructions (fondation et mur) L’écran d’étanchéité pou les sous-sols et permet de résoudre les fondations profondes en milieu urbain. Remarque :soit la fondation profonde, il faudra toujours une (des) fondation (s) superficielle (s) Quelque pour assurer la transition avec l’ouvrage en élévation.MATÉRIAUX ET MATÉRIELS DES FONDATIONS Pour construire il faut des matériaux et des matériels. Mais quels types? Voilà une question importante à laquelle qu’un constructeur doit apporter une réponse satisfaisante, claire et précis. Pour ce
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faire, une connaissance préalable, tant théorique que pratique, de la gamme des matériaux et matériels disponible sur le marché et de leur domaine d’utilisation est indispensable. C’est cette connaissance approfondie même qui autorise, dans les conditions données, le choix rationnel des matériaux et matériels appropriés du point de vue technique et économique. MATÉRIAUX :Le calcul de dimensionnement des fondations va nous permettre de connaître les dimensions de la fondation en largeur (longueur dans le cas d’une semelle isolée) et hauteur, puis de déterminer les armatures à positionner dans cette fondation et le volume de béton (sable, gravier, ciment, eau). Dans un premier temps nous devons disposer de la charge qui arrive sur cette fondation. C’est la charge Nu donnée par la descente de charges La contrainte de calcul q qui est la plus petite des deux valeurs : qu/2 ou la contrainte n’entraînant pas de tassements différentiels trop importants dans la structure. Dans la majorité des cas, on pourra prendre q = qu/2 Fondation superficiellePour quelque soit le type, on utilise en général les éléments suivants : Béton de propreté:C’est un béton maigre (dosage minimum de 150 kg/m3 de ciment). Son épaisseur est ≥ 5 cm et sa largeur supérieure, en général, à celle de la semelle. Il n’est jamais coffré. Il peut êtreremplacé par un film plastique (polyane) en fond de fouille. : Afin deMise en place du ferraillage respecter l’enrobage, les armatures sont positionnées sur le béton de propreté par l’intermédiaire de cales pour armatures (acier en barres) ou de distanciés ou écarteurs (treillis soudé). Le ferraillage arrive la plupart du temps sur le chantier sous forme de cage d’armatures pré-façonnées soit à la main soit en usine. Coffrage et bétonnage : La semelle peut être coffrée latéralement ou bien coulée directement dans la fouille, selon ses dimensions et la tenue des terres. Le bétonnage est effectué en 1 seule fois sans reprise de bétonnage (dosage minimum de 300 kg/m3 de ciment). Son épaisseur (−) varie selon les valeursh eth 20cm ≥ + ≥ 4 B : largeur de la semelle a : largeur du mur ou du poteau fondé sur la semelle e : enrobage des armatures en nappe inférieur. Note :le cas de semelles isolées de dimensions en plan A DansB, disposées sous poteaux, le calcul × doit être effectueindépendamment dans chacune des deux directionsc’est-à-dire enAet enBet il faut retenir pour la semelle la valeur de h la plus élevé. Le ferraillage se distinct selon que l’on réalise une semelle filante ou isolée. Elles se composent soit de barres ou soit de treillis soudé. Elles renforcent le béton qui résiste très peu à la traction. Armature longitudinale pour les semelles filantes : ()2 AS etAS 1.6cmoù A est l’aire de la couple transversale ≥ ≥ 1000 2 de la semelle, en cm, lorsque l’on utilise de l’acier Fe E 500.
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() Armature transversale ou porteur pour les semelles filantes : AT, Pu étant la charge, en kN/ml, ≥ 90 2/ supportée par la semelle. () La section minimale est :Smini, q étant la contrainte de calcul de sol en MPa q = ≥ 10. × () Armature des semelles isolées : AT, Nu étant la charge ramenée par le poteau en kN. Et la section ≥ 90 2 10() minimale est : Smini, ses cas sont vérifiés pour lessemelles centréesuniquement. ≥ Il est à noter que si l’on ne peutdimensionner une semelle, il sera impossible de déterminer les matériaux et matériels à utiliser pour la mis en place de la semelle. On pourra appliquer aussi la méthode de − Bielle pour := N, les armatures porteurs seront ASet == avec =1.15 ( )→ 8 ℎ−ௗ→ Les aciers principaux porteurs sont placés dans le sens de la largeur de la semelle. Les aciers placés dans la longueur de la semelle sont les aciers de répartition. Ils servent à maintenir les armatures principales et à réaliser un ceinturage (chaînage) bas de l’ouvrage.Dans le cas d’une semelle isolée les aciers sont porteurs dans les 2 sens.Fondations profondes : aciersPour pieux travaillant en compression simple seulement en tête des pieux pour assurer la reprise. Pour pieux travaillant en compression accompagné de flexion ou peux soumis à des efforts de tractions: aciers longitudinaux avec spire. Pour pieux supportant une ossature métal: tête de pieu fretté. 3 Le bétonnage est dosé de 300 à 400kg/m Fondation sur puits Lescalculs de dimension pour les matériaux sont les mêmes que pour les semelles superficielles. Etant donné que le puits est un massif de béton reposant sur le sol, à la profondeur voulue, et recevant la semelle isolée ou filante on a : NU= R + P où R: charge ramenée par le poteau en kN P: poids de la fondation. P = 1.35.H.BX.BY.25 (semelle isolée) OuP = 1.35.H.B.25 (semelle filante) Avec H = hauteur de la semelle + hauteur du massif de béton reposant sur le sol MATÉRIELS : Tousles matériels de chantier pour les fondations sont nécessaires à la réalisation des semelles de fondation soit isolée soit filante. Dans le cas des fondations profondes d’autres matériels seront mise en œuvrecomme des outils de forage tels que:Foreuse hydraulique des sols Tube plongeur Hammergrad Trépans Soupapes Tarières Lançage Vérin Mouton Diesel etc. Projet Géotechnique : Mécanique des Sols & FondationPrésenté par: Mackenzy HECTOR & Venel SYLVAIN 11
