Présentation
INTRODUCTION
Les fondations profondes se distinguent des fondations superficielles par leur profondeur d’ancrage dans le sol. Elles sont dites « élancées » et ne présentent généralement pas de semelles, à la différence des fondations superficielles. Les fondations profondes peuvent être des pieux (réalisés mécaniquement), des barrettes (pieux forés de section allongée ou composite) ou des puits (creusés à la main). On les nomme tous « pieux ».
Après avoir donné quelques définitions et rappelé les mécanismes de transmission de la charge de la fondation au terrain (§1), cet article donne la classification des pieux, les principes d’exécution, les critères de choix, les avantages et inconvénients des différents types de pieux (en bois, en métal, en béton armé, pieux battus moulés, forés, micropieux, puits,…) (§2). La détermination de la contrainte de rupture et celle du frottement latéral unitaire à partir des essais au pressiomètre Menard sont détaillées aux paragraphes 3 et 4. Les paragraphes 5 et 6 sont consacrés au dimensionnement des fondations profondes sous différents types de chargement et à la justification d’une fondation profonde soumise à un effort axial. Enfin, un exemple est donné en fin d’article.
Le lecteur pourra également consulter les articles : Rôle des fondations TBA1250 et Les fondations superficielles TBA1260 pour plus de détails sur ces sujets ainsi que les articles : Les matériaux constitutifs du béton armé TBA1105 , Les granulats courants pour béton TBA1110 , Les granulats légers TBA1112 , Les bases de calcul du béton armé TBA1120 , L'adhérence béton-acier TBA1125 , Les éléments en traction TBA1130 , Les éléments en compression TBA1132 , Le béton armé aux Eurocodes TBA1140 consacrés au béton armé.
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Sollicitation axiale de calcul
Il faut vérifier que la sollicitation axiale de calcul, y compris éventuellement les frottements négatifs, reste inférieure à Q max déterminée dans les deux états limites ( ELU et ELS).
L’expression des charges limites en compression Q u et en traction Q tu d’un élément de fondation profonde est la suivante.
Q u = Q pu + Q su
Q tu = Q su
où :
- Q pu : effort limite mobilisable sous la pointe de l’élément de fondation ;
- Q su : effort limite mobilisable par frottement latéral sur la hauteur concernée du fût de celui-ci par le frottement positif.
Charges de fluage
Les charges de fluage en compression Q c et en traction Q tc d’un élément de fondation profonde sont évalués, à défaut d’essai en place, à partir de Q pu et de Q su par les relations suivantes :
-
Pour les éléments de fondation mis en œuvre par excavation du sol :
Q c = 0,5.Q pu + 0,7.Q su
Q tc = 0,7.Q su
-
pour les éléments de fondation mis en œuvre avec refoulement du sol
Q c = 0,7.Q pu + 0,7.Q su = 0,7.Q u
Q tc = 0,7.Q su
Les valeurs de Q max sont données par le tableau 1 .
La vérification vis-à-vis des états limites ultimes est donc faite par rapport à la charge limite Q u , et la vérification vis-à-vis des états limites de service par rapport à la charge critique de fluage Q c .
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Justifications d’une fondation profonde soumise à un effort axial
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