Fondations 03
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Fondations 03 Presentation Transcript

  • 1. 4eme Année Année universitaire 2005/2006 Exposé sur :Exposé sur : Réalise par:Réalise par: FERHI NASSIMFERHI NASSIM HEBBACHE AHMEDHEBBACHE AHMED École polytechnique d’architecture et d’urbanisme
  • 2.  ETUDE DE SOL : • Introduction. • Les buts visés. • Les types de sol. • Les moyens de reconnaissance.  FONDATION : • Définition. • Les types de fondation. • Conclusion.
  • 3. L’ETUDE DE SOLL’ETUDE DE SOL LES BUTS VISES TYPE DE SOL MOYEN DE RECONNAISSANCE FONDATION : DEFINITION LES TYPES CONCLUSION INTRODUCTION ETUDE DE SOL
  • 4. LES BUTS VISES TYPE DE SOL MOYEN DE RECONNAISSANCE FONDATION : INTRODUCTION ETUDE DE SOL : LES TYPES CONCLUSION DEFINITION INTRODUCTION Définition du sol : Un sol est un matériau, il peut être rocheux ou sableux ou argileux ou de toute autre composition. Dans le cadre de la construction, on utilise ce matériau pour appuyer l'ouvrage : il supportera les charges appliquées par le bâtiment par l'intermédiaire des fondations. Étude de sol : La géotechnique est l’étude des propriétés physiques, hydrauliques et mécaniques des sols. Des méthodes de calcul permettant de prévoir leur comportement sous l’action de l’eau et des charges, en vue de leur application à la construction
  • 5. TYPE DE SOL MOYEN DE RECONNAISSANCE FONDATION : INTRODUCTION ETUDE DE SOL : LES TYPES CONCLUSION INTRODUCTION LES BUTS VISES Pourquoi l’étude du sol ? L’objectif de l’étude de sols est de fournir aux constructeurs les caractéristiques des sols dans l’emprise du projet afin de permettre le calcul des éléments du bâtiment par application des lois de la mécanique des sols. Qu’est ce qu’il faut connaître à travers l’étude du sol ? •La constitution et la consistance du sol : cela permettra de déterminer leur force portante et la tenue des terres. •La superposition et inclinaison des terres : pour dresser la coupe géologique la plus exacte. •L’épaisseur et la régularité des couches : pour évaluer le degré de tassement à craindre. •Les nappes d’eau éventuelles qu’il faudra traverser pour atteindre le bon sol : afin de prévoir le mode d’étanchéité.
  • 6. LES BUTS VISES MOYEN DE RECONNAISSANCE FONDATION : INTRODUCTION ETUDE DE SOL : LES TYPES CONCLUSION INTRODUCTION TYPE DE SOL Types de sol : Sous l’angle de la géotechnique, les sols peuvent être classés en deux catégories principales: Les roches : les terrains qui ne subissent pas de modifications notables en présence d’eau. Ce sont des matériaux compacts, dur et résistants qui ne peuvent être réduits en morceaux qu’à la suite de très gros efforts mécaniques ; Comme supports de fondation, ils sont pratiquement indéformables Les sols meubles :les sols résultants de l’altération physico-chimique roches en place. Leur compacité naturelle est en général faible. Ils sont susceptibles de déformation sous les fondations. Les sols rencontrés principalement sont : les sables, les graviers, les marnes et les argiles. Une autre classification est basée sur la cohésion : Sols cohérents : argiles, marnes. Sols pulvérulents : sables, graviers. C’est l'importance de l'ouvrage à édifier (bâtiment léger, construction lourde, ouvrage d’art …) qui décide de l’ampleur des moyens de reconnaissances à utiliser.
  • 7. LES BUTS VISES FONDATION : INTRODUCTION ETUDE DE SOL : LES TYPES CONCLUSION INTRODUCTION TYPE DE SOL MOYEN DE RECONNAISSANCE LES SONDAGES LES ESSAIS IN SITU GEOPHYSIQUE Reconnaissance des sols : comporte généralement les phases suivantes: Une reconnaissance générale par tous documents tels que cartes, plans, … etc. Une reconnaissance superficielle par une visite du site. Des reconnaissances géophysiques suivant l’importance de l’opération envisagée et notamment chaque fois que l’on risque de rencontrer des cavités souterraines. Des reconnaissances profondes de la nature et de la conformation des couches par des sondages en nombre suffisant et judicieusement répartis. Des essais in situ pour caractériser les couches portantes. Des essais de laboratoire qui complètent les investigations. RECONNAISANCE DES SOLS
  • 8. LES BUTS VISES FONDATION : DEFINITION ETUDE DE SOL : LES TYPES CONCLUSION INTRODUCTION TYPE DE SOL MOYEN DE RECONNAISSANCE LES ESSAIS IN SITU GEOPHYSIQUE RECONNAISANCE DES SOLS Les sondages : C’est l’exécution de trous de sonde qui visent essentiellement à : reconnaître les couches de terrain, les nappes d’eau éventuelles à traverser rechercher la zone de terrain valable (bon sol) pour asseoir la fondation. Ils s’exécutent : Soit à ciel ouvert : puits, tranchées en gradins. Soit par forage mécanique : réalisé à l’aide de matériels divers plus ou moins perfectionnés. Ces sondages permettent en outre, grâce au prélèvement d’échantillons, de procéder à des essais de sols en laboratoire. LES SONDAGES
  • 9. LES BUTS VISES FONDATION : DEFINITION ETUDE DE SOL : LES TYPES CONCLUSION INTRODUCTION TYPE DE SOL MOYEN DE RECONNAISSANCE LES ESSAIS IN SITU GEOPHYSIQUE RECONNAISANCE DES SOLS RECONNAISANCE DES SOLS 1,25 x 1,25 1,25 x 1,25 1)Sondage à ciel ouvert : 1. Par puits blindés: (moins de 10m de profondeur) • Il s’agit de creuser des puits carrés (1,20 m à 1,50 m de côté) ou circulaire (Ø de 1,20 m au moins ). • Ce type de sondage souvent encore exécuté manuellement. • Il coûte cher, et n’est utilisé que pour les enquêtes peu profondes (moins de 10 m). • Les avantages sont : • On voit les couches de terrain en place. • On peut prélever des gros échantillons facilement pour le laboratoire. 2. Par tranchée exécutée en gradins C’est une méthode propre à l’exploration des terrains ou doivent s’implanter les voies ferrées, les chaussées et les canaux.
  • 10. LES BUTS VISES FONDATION : DEFINITION ETUDE DE SOL : LES TYPES CONCLUSION INTRODUCTION TYPE DE SOL MOYEN DE RECONNAISSANCE LES ESSAIS IN SITU GEOPHYSIQUE RECONNAISANCE DES SOLS RECONNAISANCE DES SOLS 2) Les sondages forés : Forages en profondeur à travers des sols plus ou moins durs : • Ces forages visent essentiellement le prélèvement d’échantillons intacts, appelés carottes, et destinés à subir des essais en laboratoire. • On peut descendre très profondément, malgré la présence d’eau, mais le forage doit être conduit avec soin. • Le diamètre de forage sera petit en générale par mesure d’économie, tout en permettant d’obtenir des carottes d’au moins 50 mm de diamètre.
  • 11. LES BUTS VISES FONDATION : DEFINITION ETUDE DE SOL : LES TYPES CONCLUSION INTRODUCTION TYPE DE SOL MOYEN DE RECONNAISSANCE LES ESSAIS IN SITU GEOPHYSIQUE RECONNAISANCE DES SOLS RECONNAISANCE DES SOLS Matériel utilisé :
  • 12. Les tarières de forage : LES BUTS VISES FONDATION : DEFINITION ETUDE DE SOL : LES TYPES CONCLUSION INTRODUCTION TYPE DE SOL MOYEN DE RECONNAISSANCE LES ESSAIS IN SITU GEOPHYSIQUE RECONNAISANCE DES SOLS RECONNAISANCE DES SOLS
  • 13. LES BUTS VISES FONDATION : DEFINITION ETUDE DE SOL : LES TYPES CONCLUSION INTRODUCTION TYPE DE SOL MOYEN DE RECONNAISSANCE GEOPHYSIQUE RECONNAISANCE DES SOLS RECONNAISANCE DES SOLS LES ESSAIS IN SITU
  • 14. les essais de sol en place (in situ) : • Les essais de chargement sont des sondages principalement mécaniques. • Ils ont pour but de déterminer sur place la courbe des déformations en fonction des charges. • Ils tendent à reproduire les conditions de travail réelles du sol sous une fondation superficielle. LES BUTS VISES FONDATION : DEFINITION ETUDE DE SOL : LES TYPES CONCLUSION INTRODUCTION TYPE DE SOL MOYEN DE RECONNAISSANCE GEOPHYSIQUE RECONNAISANCE DES SOLS RECONNAISANCE DES SOLS LES ESSAIS IN SITU
  • 15. 1°) Essai à la table : • N’est pratiquement plus utilisé car il a l’inconvénient d’être long, et nécessite un dispositif encombrant. • Il est pratiqué sur un sol d’assise de fondation : le chargement est conduit jusqu’à la rupture du terrain par poinçonnement et permet de calculer la contrainte limite et le taux de travail admissible. LES BUTS VISES FONDATION : DEFINITION ETUDE DE SOL : LES TYPES CONCLUSION INTRODUCTION TYPE DE SOL MOYEN DE RECONNAISSANCE GEOPHYSIQUE RECONNAISANCE DES SOLS RECONNAISANCE DES SOLS LES ESSAIS IN SITU
  • 16. LES BUTS VISES FONDATION : DEFINITION ETUDE DE SOL : LES TYPES CONCLUSION INTRODUCTION TYPE DE SOL MOYEN DE RECONNAISSANCE GEOPHYSIQUE RECONNAISANCE DES SOLS RECONNAISANCE DES SOLS LES ESSAIS IN SITU 2°) Essai à la plaque : • Est pratiqué en technique routière, lorsqu’il s’agit seulement de définir la déformabilité de l’assise. • Les charges mises en œuvre sont plus réduites que pour l’essai à la table. • Cet essai est plus léger, plus rapide et plus économique, la plaque en contacte avec le terrain est surmontée d’un fut rigide, de diamètre inférieur ou égal à celui de la plaque. • La mise en charge peut être obtenue soit directement par un plateau de chargement, soit indirectement par l’intermédiaire d’un vérin et d’un appuis qui fournit la réaction
  • 17. LES BUTS VISES FONDATION : DEFINITION ETUDE DE SOL : LES TYPES CONCLUSION INTRODUCTION TYPE DE SOL MOYEN DE RECONNAISSANCE GEOPHYSIQUE RECONNAISANCE DES SOLS RECONNAISANCE DES SOLS LES ESSAIS IN SITU Description sommaire du procédé : -le vérin prend appuis sous un camion chargé qui sert de massif de réaction, la plaque, L-a poutre rigide, reposant en son 1/3 sur un axe, -un comparateur à l'extrémité de la poutre permet de mesurer la déflexion du sol sous la poussée du vérin. -Le vérin est animé par une pompe hydraulique à main munie d'un manomètre On notera la structure de la plaque très rigide qui ne dit en aucun cas se déformer. La déflexion de la plaque est transmise à la poutre par l'intermédiaire d'une pointe. Le manomètre est placé sur la pompe à main. Feuille d'enregistrement des mesures. Les résultats sont calculés sur place, puis repris au bureau sur ordinateur afin de tracer un graphique de l'essai.
  • 18. LES BUTS VISES FONDATION : DEFINITION ETUDE DE SOL : LES TYPES CONCLUSION INTRODUCTION TYPE DE SOL MOYEN DE RECONNAISSANCE GEOPHYSIQUE RECONNAISANCE DES SOLS RECONNAISANCE DES SOLS LES ESSAIS IN SITU 3°) Essais au scissomètre: • Il n’est utilisable que dans les terrains très mous, dans les argiles molles par exemple. • L’essai consiste à mesurer avec cet appareil le couple de torsion, à la profondeur demandée, provoquant la rupture du sol. • On admet aussi que la force portante du sol correspondant est approximativement égale à deux ou trois fois la valeur de cette cohésion. • Cet essai rapide est valable pour des sols saturés d’eau, mous.
  • 19. LES BUTS VISES FONDATION : DEFINITION ETUDE DE SOL : LES TYPES CONCLUSION INTRODUCTION TYPE DE SOL MOYEN DE RECONNAISSANCE GEOPHYSIQUE RECONNAISANCE DES SOLS RECONNAISANCE DES SOLS LES ESSAIS IN SITU 4°) Essais de pénétration normalisée (STP) : Consiste à exécuter un forage et ensuite à descendre au fond de celui-ci un carottier normalisé qui est enfoncé de 15 cm dans la couche à reconnaître. Le pénétromètre dynamique : • Le principe utilisé est le même qui celui du STP mais le matériel mis en œuvre est plus simple et plus robuste. • Ces essais sont valables pour des profondeurs moyennes de 15 à 20m et sous réserve de ne pas avoir la traversée des couches trop dures.
  • 20. Le pénétromètre dynamique : Les essais de pénétration dynamique ont pour but de déterminer in-situ la résistance des terrains et des roches à la pénétration dynamique d’une pointe. Le pénétromètre dynamique léger à battage manuel permet d’effectuer les essais de pénétration dynamique avec la masse la plus faible (10 kg) des pénétromètres dynamiques. L’ensemble est constitué de : 1. Tête de contre-battage fendue ou non fendue 2. Mouton de 10 kg 3. Tige ø 22 mm – Lg 0.60 m 4. Enclume de battage ø 22 mm fendue ou non fendue 5. Tête de battage fendue ou non fendue 6. Tige ø 22 mm – Lg 1.00 m 7. Raccord pointe perdue 10 cm² 8. Pointe perdue 10 cm² 9. Pointe fixe 10 cm² LES BUTS VISES FONDATION : DEFINITION ETUDE DE SOL : LES TYPES CONCLUSION INTRODUCTION TYPE DE SOL MOYEN DE RECONNAISSANCE GEOPHYSIQUE RECONNAISANCE DES SOLS RECONNAISANCE DES SOLS LES ESSAIS IN SITU
  • 21. LES BUTS VISES FONDATION : DEFINITION ETUDE DE SOL : LES TYPES CONCLUSION INTRODUCTION TYPE DE SOL MOYEN DE RECONNAISSANCE GEOPHYSIQUE RECONNAISANCE DES SOLS RECONNAISANCE DES SOLS LES ESSAIS IN SITU Le pénétromètre statique : Dans le cas d’utiliser des pénétromètres statiques, l’enfoncement lent de la tige (10 à 60/min) s’effectue à l’aide d’un vérin, et la conception de l’appareil permet de mesurer séparément la résistance à la pointe et le frottement latéral.
  • 22. APPLICATIONS Le pénétromètre statique est conçu pour effectuer des sondages à faible profondeur selon la méthode du pénétromètre à cône statique hollandais, avec un simple train de tiges. ACCESSOIRES • Dispositif de mesure hydraulique avec deux poignées; surface du piston de mesure : 5 cm2 • Manomètre; étendue de 0–2000 kPa • Poignées • Deux cônes de 5 cm2 • Deux cônes de 10 cm2 • Deux tiges d’enfoncement de 15 mm Ø × 1000 mm longueur • Un fl acon d’huile • Une trousse d’outils d’entretien LES BUTS VISES FONDATION : DEFINITION ETUDE DE SOL : LES TYPES CONCLUSION INTRODUCTION TYPE DE SOL MOYEN DE RECONNAISSANCE GEOPHYSIQUE RECONNAISANCE DES SOLS RECONNAISANCE DES SOLS LES ESSAIS IN SITU
  • 23. LES BUTS VISES INTRODUCTION ETUDE DE SOL : LES TYPES CONCLUSION INTRODUCTION TYPE DE SOL MOYEN DE RECONNAISSANCE FONDATION : FONDATIONFONDATION
  • 24. LES BUTS VISES ETUDE DE SOL : LES TYPES CONCLUSION INTRODUCTION TYPE DE SOL MOYEN DE RECONNAISSANCE FONDATION : DEFINITION Définition : La fondation d’une construction est l’élément qui repose sur un terrain ou sol d’assise et qui transmet à ce dernier toutes les sollicitations (charges, surcharges, efforts de renversement, etc...) auxquelles cette construction est soumise par l’intermédiaire de sa structure. Les fondations font partie de l’infrastructure de l’ouvrage.INTRODUCTION
  • 25. LES BUTS VISES ETUDE DE SOL : CONCLUSION INTRODUCTION TYPE DE SOL MOYEN DE RECONNAISSANCE FONDATION : INTRODUCTION LES TYPES DE FONDATION FONDATIONS SUPERFICIELLE FONDATIONS PROFONDES FONDATIONS SPECIALES Types de fondations  Fondations superficielles : •Fondations non armées •Fondations armées •Les semelles isolées •Les semelles filantes •Les semelles mixtes •Les semelles sous voiles •Les semelles sous piliers •Les radiers •Les murs de soutènement  Fondations profondes : •Puits •Pieux  Fondations spéciales : •Parois moulées •Parois berlinoises
  • 26. LES BUTS VISES ETUDE DE SOL : CONCLUSION INTRODUCTION TYPE DE SOL MOYEN DE RECONNAISSANCE FONDATION : INTRODUCTION LES TYPES DE FONDATION FONDATIONS SUPERFICIELLE FONDATIONS PROFONDES FONDATIONS SPECIALES 4°) Facteurs de choix du type de fondation : •La nature de l'ouvrage à fonder : pont, bât. d'habitation, bât industriel, soutènement,.... •La nature du terrain : connaissance du terrain par sondages et définition des caractéristiques •Le site : urbain, campagne, montagne, bord de mer,... •La mise en oeuvre des fondations : terrain sec, présence d'eau,... •Le type d'entreprise :matériel disponible et compétences,... •Le coût des fondations : facteur important mais non décisif
  • 27. 5°) Origines des accidents pouvant survenir aux fondations : Les accidents survenus aux fondations sont souvent liés aux mauvais choix du type de fondations et même à l'entreprise qui les avait réalisé Les fondations superficielles : Fondations assises sur des remblais non stabilisés Fondations ayant souffert de présence d'eau dans le sol (nappe phréatique,...) Fondations hétérogènes (terrain, type de fondation,...) Fondations réalisées en mitoyenneté avec des bâtiments existants (sol décomprimé, règles des 3/2,...) Fondations réalisées sur des sols trop compressible. Fondations réalisées à une profondeur trop faible (hors gel non conforme,..) Fondations réalisées sur des sols instables (terrain incliné, éboulement,...) Environ 85% des accidents sont dus à la méconnaissance des caractéristiques des sols ou à des interprétations erronées des reconnaissances. Les fondations profondes : L'essentiel des sinistres rencontrés sur ce type de fondations est une reconnaissance des sols incomplète ou une mauvaise interprétation des reconnaissances. Erreurs lors de l'exécution. Détérioration des pieux ou puits (présence d'eaux agressives,...)
  • 28. 4.1- Fondations superficielles : • On appelle "fondation superficielles", toutes les fondations dont l'encastrement H dans le sol n’excèdent pas quatre fois la largeur B de la semelle. • Lorsque les couches de terrain capables de supporter l'ouvrage sont à faible profondeur : semelles isolées sous poteaux, semelles filantes sous murs, radiers. LES BUTS VISES ETUDE DE SOL : CONCLUSION INTRODUCTION TYPE DE SOL MOYEN DE RECONNAISSANCE FONDATION : INTRODUCTION LES TYPES DE FONDATION FONDATIONS PROFONDES FONDATIONS SPECIALES FONDATIONS SUPERFICIELLE
  • 29. 1. Semelles isolées : Ces semelles transmettent au sol les charges concentrées de piliers, de colonnes ou de poteaux. La forme en plan est carrée ou rectangulaire, homothétique à la section du pilier. Très souvent, les semelles isolées sont reliées entre elles par des poutres horizontales armées appelées LONGRINES. Elles assurent à la fois un entretoisement et évitent le déversement des semelles. LES BUTS VISES ETUDE DE SOL : CONCLUSION INTRODUCTION TYPE DE SOL MOYEN DE RECONNAISSANCE FONDATION : INTRODUCTION LES TYPES DE FONDATION FONDATIONS PROFONDES FONDATIONS SPECIALES FONDATIONS SUPERFICIELLE
  • 30. LES BUTS VISES ETUDE DE SOL : CONCLUSION INTRODUCTION TYPE DE SOL MOYEN DE RECONNAISSANCE FONDATION : INTRODUCTION LES TYPES DE FONDATION FONDATIONS PROFONDES FONDATIONS SPECIALES Choix de la forme : Plusieurs facteurs interviennent dans le choix de la forme à donner à une semelle isolée (charge à reprendre, emplacement, nature de terrain, terrassement …), mais en général en donne aux semelles une forme en plan homothétique à celle des poteaux qu'elles supportent. FONDATIONS SUPERFICIELLE
  • 31. LES BUTS VISES ETUDE DE SOL : CONCLUSION INTRODUCTION TYPE DE SOL MOYEN DE RECONNAISSANCE FONDATION : INTRODUCTION LES TYPES DE FONDATION FONDATIONS PROFONDES FONDATIONS SPECIALES 2. Semelles continues (filantes) : C’est le type de fondation le plus fréquent. Il reprend les charges transmises par les murs porteurs continus : murs de façade, de refond ou d’échiffre. Dans les terrains en pente, les semelles sont construites en gradins pour limiter les terrassements et les volumes de béton. FONDATIONS SUPERFICIELLE
  • 32. LES BUTS VISES ETUDE DE SOL : CONCLUSION INTRODUCTION TYPE DE SOL MOYEN DE RECONNAISSANCE FONDATION : INTRODUCTION LES TYPES DE FONDATION FONDATIONS PROFONDES FONDATIONS SPECIALES 3. Semelles mixtes : Pour des raisons d’économie, on utilise parfois des semelles mixtes en conservant une arase fixe pour les semelles en béton légèrement armé et en rattrapant le bon sol par du béton maigre (CP 150kg/m3) en épaisseur suffisante. FONDATIONS SUPERFICIELLE
  • 33. LES BUTS VISES ETUDE DE SOL : CONCLUSION INTRODUCTION TYPE DE SOL MOYEN DE RECONNAISSANCE FONDATION : INTRODUCTION LES TYPES DE FONDATION FONDATIONS PROFONDES FONDATIONS SPECIALES 4. Semelles continues sous voile : Pour les semelles continues sous voile, il y a lieu d’assurer une liaison par armatures verticales du béton de la semelle avec celui du voile vertical. FONDATIONS SUPERFICIELLE
  • 34. LES BUTS VISES ETUDE DE SOL : CONCLUSION INTRODUCTION TYPE DE SOL MOYEN DE RECONNAISSANCE FONDATION : INTRODUCTION LES TYPES DE FONDATION FONDATIONS PROFONDES FONDATIONS SPECIALES 5. Semelles continues sous piliers : Si les semelles isolées ont des dimensions telles qu’elles se touchent presque dans une direction, il est plus rationnel et plus avantageux de les relier de façon à former une semelle filante. Destinée à répartir la charge reçue par l’ensemble des piliers, la semelle doit être surmonter par une longrine constituant une entretoise stabilisant l’ouvrage. Il ne faut pas oublier la situation des longrines lors de l’établissement des plan de canalisations. FONDATIONS SUPERFICIELLE
  • 35. LES BUTS VISES ETUDE DE SOL : CONCLUSION INTRODUCTION TYPE DE SOL MOYEN DE RECONNAISSANCE FONDATION : INTRODUCTION LES TYPES DE FONDATION FONDATIONS PROFONDES FONDATIONS SPECIALES 6. Semelles excentrées: Lorsqu’un mur ou un pilier sont fondés contre un mur existant ou lorsqu’il s’agit de mur de soutènement, il est nécessaire d’ excentrer la semelle sous le porteur. FONDATIONS SUPERFICIELLE
  • 36. LES BUTS VISES ETUDE DE SOL : CONCLUSION INTRODUCTION TYPE DE SOL MOYEN DE RECONNAISSANCE FONDATION : INTRODUCTION LES TYPES DE FONDATION FONDATIONS PROFONDES FONDATIONS SPECIALES 7. Radiers générales : C'est un plateau de fondation qui transmet les charges de la construction au sol par une surface supérieur ou égale à celle de l'ouvrage. La solution de fondation par radier général se justifie: Lorsque les charges à transmettre au sol sont trop importantes, exemple: bâtiments hauts, silos, réservoirs, châteaux d'eau. .Lorsque la capacité portante du sol est faible mais le sol est homogène. .Lorsqu'on veut obtenir un sous-sol étanche pour une construction assise dans une nappe d'eau souterraine réalisation d'un cuvelage. FONDATIONS SUPERFICIELLE
  • 37. LES BUTS VISES ETUDE DE SOL : CONCLUSION INTRODUCTION TYPE DE SOL MOYEN DE RECONNAISSANCE FONDATION : INTRODUCTION LES TYPES DE FONDATION FONDATIONS PROFONDES FONDATIONS SPECIALES Le radier peut être constitué par une simple dalle épaisse, débordant de bord et d'autre du bâtiment ou par une dalle mince, soutenue par des poutres transversales et longitudinales, il s'agit alors d'un radier nervuré FONDATIONS SUPERFICIELLE
  • 38. 8. Fondations de mur de soutènement Définition de murs de soutènement : des constructions destinées à contenir la poussée d’une masse de terre dont l’équilibre ne peut plus être assuré son talus naturel d’éboulement. On distingue deux types principaux de murs de soutènement : 1- Le mur poids : dont le poids propre s’oppose à la poussée des terre n’étant pas soumis à des contraintes importantes de traction. 2 - Le mur voile : dont le profil est étudié pour offrir une résistance suffisante à la poussée des terres. il se compose d’une semelle, un voile en béton armé et éventuellement des contreforts LES BUTS VISES ETUDE DE SOL : CONCLUSION INTRODUCTION TYPE DE SOL MOYEN DE RECONNAISSANCE FONDATION : INTRODUCTION LES TYPES DE FONDATION FONDATIONS PROFONDES FONDATIONS SPECIALES FONDATIONS SUPERFICIELLE
  • 39. LES BUTS VISES ETUDE DE SOL : CONCLUSION INTRODUCTION TYPE DE SOL MOYEN DE RECONNAISSANCE FONDATION : INTRODUCTION LES TYPES DE FONDATION FONDATIONS PROFONDES FONDATIONS SPECIALES Fondation : • La forme et la position de la fondation du mur de soutènement sont choisies de manière à ce que la poussée des terres et du poids du mur, pendant et après la construction, soient reprises intégralement par le sol. • La profondeur est fixée en tenant compte de la qualité du terrain et de la pénétration du gel. FONDATIONS SUPERFICIELLE
  • 40. LES BUTS VISES ETUDE DE SOL : CONCLUSION INTRODUCTION TYPE DE SOL MOYEN DE RECONNAISSANCE FONDATION : INTRODUCTION LES TYPES DE FONDATION FONDATIONS PROFONDES FONDATIONS SPECIALES Fondation en présence d’eau : La présence d’eau entraîne un certain nombre de dispositifs à prendre lors des travaux de terrassement au cours des travaux de fondation, et durant la vie de l’ouvrage Les dispositifs à prendre Les travaux de drainage Les travaux de cuvelage FONDATIONS SUPERFICIELLE
  • 41. LES BUTS VISES ETUDE DE SOL : CONCLUSION INTRODUCTION TYPE DE SOL MOYEN DE RECONNAISSANCE FONDATION : INTRODUCTION LES TYPES DE FONDATION FONDATIONS PROFONDES FONDATIONS SPECIALES Les travaux de drainage : • Lorsque le terrain ne présente pas une perméabilité suffisantes, il est nécessaire d’évacuer les eaux qui peuvent être accumulées en fond de fouille en vue d’éviter quelques désagréments tels qu’une modification des caractéristiques des sols due à la présence d’eau. • Une humidité constante au niveau des fondations occasionnant des remontées par capillarité dans les murs et dans les planchers. FONDATIONS SUPERFICIELLE
  • 42. LES BUTS VISES ETUDE DE SOL : CONCLUSION INTRODUCTION TYPE DE SOL MOYEN DE RECONNAISSANCE FONDATION : INTRODUCTION LES TYPES DE FONDATION FONDATIONS PROFONDES FONDATIONS SPECIALES Travaux de cuvelage : • En présence d’une nappe phréatique,le drain ne peut suffire. il convient alors de réaliser un cuvelage. • Le cuvelage est un revêtement d’imperméabilisation permettant d’enfermer dans une enceinte étanche toutes les patries immergées d’une construction susceptibles d’être soumises à l’action d’une nappe phréatique, d’une crue, d’eaux de ruissellement ou d’infiltration. FONDATIONS SUPERFICIELLE
  • 43. LES BUTS VISES ETUDE DE SOL : CONCLUSION INTRODUCTION TYPE DE SOL MOYEN DE RECONNAISSANCE FONDATION : INTRODUCTION LES TYPES DE FONDATION FONDATIONS PROFONDES FONDATIONS SPECIALES Protection vis-à-vis du gel : On impose une profondeur d'ancrage minimale (D) pour éviter que l'eau contenue dans le sol et qui remonte par capillarité ne gèle pas cette profondeur d'ancrage doit être respectée au moment de la pose des conduites et des canalisation. • D ≥ 50 cm en zone tempérée. • D ≥ 100 cm dans les régions à forte opposition de température (montagne …). FONDATIONS SUPERFICIELLE
  • 44. LES BUTS VISES ETUDE DE SOL : CONCLUSION INTRODUCTION TYPE DE SOL MOYEN DE RECONNAISSANCE FONDATION : INTRODUCTION LES TYPES DE FONDATION FONDATIONS PROFONDES FONDATIONS SPECIALES fondation sur terrain inclines *- Pente maximale 2/3 (tgα ≤ 2/3). *- La semelle 2 est bien fondée par rapport à la semelle 1. *- La semelle 3 est mal fondée par rapport aux semelles 2 et 1. FONDATIONS SUPERFICIELLE
  • 45. Joint de rupture et joint de dilatation : Définition : Les joints sont des dispositions constructives permettant de dissocier des parties d’ouvrage. LES BUTS VISES ETUDE DE SOL : CONCLUSION INTRODUCTION TYPE DE SOL MOYEN DE RECONNAISSANCE FONDATION : INTRODUCTION LES TYPES DE FONDATION FONDATIONS PROFONDES FONDATIONS SPECIALES FONDATIONS SUPERFICIELLE
  • 46. Les joints de tassement (rupture) Les Joints de rupture(tassement) intéressent tout particulièrement les fondations et les superstructures. Pour éviter un trop grand nombre de joints, on essaie de faire coïncider avec les joints de dilatation. Les joints de tassement s’imposent dans les cas suivant : 1. L’ouvrage est constitué par des volumes de hauteurs différentes, transmettant à un même sol homogène des charges très inégales. C’est le cas, par exemple, de garages attenants à un immeuble. LES BUTS VISES ETUDE DE SOL : CONCLUSION INTRODUCTION TYPE DE SOL MOYEN DE RECONNAISSANCE FONDATION : INTRODUCTION LES TYPES DE FONDATION FONDATIONS PROFONDES FONDATIONS SPECIALES FONDATIONS SUPERFICIELLE
  • 47. 2. L’ouvrage repose sur des fondations hétérogènes dans un terrain homogène. Par exemple, une partie de l’ouvrage étant fondée sur pieux et l’autre sur radier, les sollicitations au niveau des fondations sont totalement différentes, même pour des charges égales LES BUTS VISES ETUDE DE SOL : CONCLUSION INTRODUCTION TYPE DE SOL MOYEN DE RECONNAISSANCE FONDATION : INTRODUCTION LES TYPES DE FONDATION FONDATIONS PROFONDES FONDATIONS SPECIALES FONDATIONS SUPERFICIELLE
  • 48. 3. L’ouvrage repose sur des fondations hétérogènes, mais les niveau des bons sols se trouvent à des altitudes différentes, ce qui entraîne des réactions inégales.LES BUTS VISES ETUDE DE SOL : CONCLUSION INTRODUCTION TYPE DE SOL MOYEN DE RECONNAISSANCE FONDATION : INTRODUCTION LES TYPES DE FONDATION FONDATIONS PROFONDES FONDATIONS SPECIALES FONDATIONS SUPERFICIELLE
  • 49. 4. L’ouvrage repose sur des fondations hétérogènes dans un terrain à structure géologique hétérogène. Il est préférable de rendre chaque groupe d’éléments indépendant, même si les charges sont uniformes; La séparation se fait en fonction des contraintes admissibles respectives des couches intéressées. LES BUTS VISES ETUDE DE SOL : CONCLUSION INTRODUCTION TYPE DE SOL MOYEN DE RECONNAISSANCE FONDATION : INTRODUCTION LES TYPES DE FONDATION FONDATIONS PROFONDES FONDATIONS SPECIALES FONDATIONS SUPERFICIELLE
  • 50. 5. L’ouvrage existe et doit être agrandi ; le sol de fondation a achevé de se tasser ; la liaison des fondations neuves et anciennes entraînerait des désordres. LES BUTS VISES ETUDE DE SOL : CONCLUSION INTRODUCTION TYPE DE SOL MOYEN DE RECONNAISSANCE FONDATION : INTRODUCTION LES TYPES DE FONDATION FONDATIONS PROFONDES FONDATIONS SPECIALES FONDATIONS SUPERFICIELLE 5 SECONDE
  • 51. Joints de dilatation : Permettent d’absorber les modifications dimensionnelles de l’ouvrage provoquées par : -Les effets de la température sur les matériaux -La juxtaposition de matériaux ayant un coefficient de dilatation différent . LES BUTS VISES ETUDE DE SOL : CONCLUSION INTRODUCTION TYPE DE SOL MOYEN DE RECONNAISSANCE FONDATION : INTRODUCTION LES TYPES DE FONDATION FONDATIONS PROFONDES FONDATIONS SPECIALES FONDATIONS SUPERFICIELLE 20 SECONDE
  • 52. LES BUTS VISES ETUDE DE SOL : CONCLUSION INTRODUCTION TYPE DE SOL MOYEN DE RECONNAISSANCE FONDATION : INTRODUCTION LES TYPES DE FONDATION FONDATIONS SUPERFICIELLE FONDATIONS SPECIALES fondations profondes : On appelle " fondations profondes" toutes les fondations dont l'encastrement H dans le sol excède quatre fois la largeur B de la semelle. On opte pour ce mode de fondation, lorsque les charges à transmettre au sol sont très importantes et lorsque le terrain en surface est de mauvaise portance. Les fondations profondes sont surtout utilises pour les ouvrages importants supportant de forte charges : bâtiments industriels, ouvrages d'art, etc. On distingue deux types de fondations profondes : • Puits • Pieux Lorsque les couches de terrain capables de supporter l'ouvrage sont à une grande profondeur : puits, pieuxFONDATIONS PROFONDES
  • 53. LES BUTS VISES ETUDE DE SOL : CONCLUSION INTRODUCTION TYPE DE SOL MOYEN DE RECONNAISSANCE FONDATION : INTRODUCTION LES TYPES DE FONDATION FONDATIONS SUPERFICIELLE FONDATIONS SPECIALES Les puits : •Les puits se placent en limite des deux domaines de fondations. •Ils se rattachent, par le principe de réalisation, aux fondations profondes, mais sont généralement calculés suivants les règles des fondations superficielles. •La profondeur d’un puits en générale est au-dessous de 6 à 8 m (on peut descendre à 25 m dans les ponds, les quais …). •Ils sont bétonnés pleine fouille et ne comportent en général pas d'armature. •La surface d'appui dépend du godet utilisé et varie en général de 60 x 120 à 120 x 140. •L’espacement entre les puits est variable selon les charges et la section adoptée, il est en générale de 3 à 10 m. FONDATIONS PROFONDES 25 SECOND
  • 54. LES BUTS VISES ETUDE DE SOL : CONCLUSION INTRODUCTION TYPE DE SOL MOYEN DE RECONNAISSANCE FONDATION : INTRODUCTION LES TYPES DE FONDATION FONDATIONS SUPERFICIELLE FONDATIONS SPECIALES Pour accroître la force portante du pilier, ou encore lorsque la contrainte σ’ du terrain d’assise est insuffisante, on élargit la base du puits en «patte d’éléphant». FONDATIONS PROFONDES 10 SECOND
  • 55. LES BUTS VISES ETUDE DE SOL : CONCLUSION INTRODUCTION TYPE DE SOL MOYEN DE RECONNAISSANCE FONDATION : INTRODUCTION LES TYPES DE FONDATION FONDATIONS SUPERFICIELLE FONDATIONS SPECIALES Les pieux : • Les pieux sont des éléments de faible section et de grande longueur, de forme prismatique ou cylindrique. • Le pieu est la réponse technique à l'éloignement en profondeur du sol porteur. • Au-delà d'une certaine profondeur, les moyens mécaniques classiques ne sont plus opérants et il faut utiliser du matériel spécifique. FONDATIONS PROFONDES 7 SECOND
  • 56. Pourquoi l’utilisation des pieux ? : Dans les sols de fondation dits «mous», la charge d’un bâtiment doit bien souvent être absorbée par des pieux. Un pieu peut transmettre la charge soit par le poinçonnement de son extrémité inférieure, soit par son frottement le long de la paroi latérale. Le nombre de pieux est déterminé par la charge de la structure, ainsi que par la capacité moyenne que peut prendre en charge chaque pieu du groupe. LES BUTS VISES ETUDE DE SOL : CONCLUSION INTRODUCTION TYPE DE SOL MOYEN DE RECONNAISSANCE FONDATION : INTRODUCTION LES TYPES DE FONDATION FONDATIONS SUPERFICIELLE FONDATIONS SPECIALES FONDATIONS PROFONDES
  • 57. LES BUTS VISES ETUDE DE SOL : CONCLUSION INTRODUCTION TYPE DE SOL MOYEN DE RECONNAISSANCE FONDATION : INTRODUCTION LES TYPES DE FONDATION FONDATIONS SUPERFICIELLE FONDATIONS SPECIALES Classification des pieux : A°) Selon le type et le lieu de fabrication : -Pieu préfabriqué, qui comme son nom l’indique est prêt à l’utilisation avant qu’il ne soit enfoncé dans le sol. Il est réalisé en bois, en acier ou en béton armé. -Pieu moulé en place, dont l’exécution se fait dans le sol à son emplacement définitif. FONDATIONS PROFONDES
  • 58. LES BUTS VISES ETUDE DE SOL : CONCLUSION INTRODUCTION TYPE DE SOL MOYEN DE RECONNAISSANCE FONDATION : INTRODUCTION LES TYPES DE FONDATION FONDATIONS SUPERFICIELLE FONDATIONS SPECIALES B°) Selon la méthode de la mise en œuvre du pieu : • Pieu battu, où le sol est refoulé et le pieu enfoncé par battage ou par vibration. • Pieu foré, où le sol est creusé tant qu’on a pas rencontré la couche de terrain à supporter l’ouvrage projeté. FONDATIONS PROFONDES 6 SECPNDE
  • 59. LES BUTS VISES ETUDE DE SOL : CONCLUSION INTRODUCTION TYPE DE SOL MOYEN DE RECONNAISSANCE FONDATION : INTRODUCTION LES TYPES DE FONDATION FONDATIONS SUPERFICIELLE FONDATIONS SPECIALES I.Les pieux battus : 1) Description sommaire du procédé : -Battage d'un élément préfabriqué (béton ou acier) ou tube bouchonné jusqu'à une cote prédéterminée ou au refus, -Bétonnage à sec à l'abri d'un tube, 2) Type de technique utilisée : Battage du pieu par mouton sec hydraulique ou diesel. 3) Avantages et inconvénients du procédé : -Simplicité et rapidité de la méthode, -Pas de déblais, -Refoulement de sol. FONDATIONS PROFONDES 27 SECONDE
  • 60. LES BUTS VISES ETUDE DE SOL : CONCLUSION INTRODUCTION TYPE DE SOL MOYEN DE RECONNAISSANCE FONDATION : INTRODUCTION LES TYPES DE FONDATION FONDATIONS SUPERFICIELLE FONDATIONS SPECIALES II. Les pieux forés : Dans cette catégorie de pieux on trouve plus type selon la mise en œuvre et chaque type à son Champ d'application. b) Type de technique utilisée : Forage à la tarière, bucket ou carrotier. c) Avantages du procédé : Simplicité de la méthode, Peu de moyens à mettre en oeuvre. d) Champ d'application du procédé : Terrains secs et cohérents. N.B: Variable selon les terrains, le rendement des pieux forés simples peut atteindre 150 mètres par poste de 10 h.* FONDATIONS PROFONDES
  • 61. LES BUTS VISES ETUDE DE SOL : CONCLUSION INTRODUCTION TYPE DE SOL MOYEN DE RECONNAISSANCE FONDATION : INTRODUCTION LES TYPES DE FONDATION FONDATIONS SUPERFICIELLE FONDATIONS SPECIALES C°) Selon le mode de transmission des charges du pieu : - Le pieu chargé en pointe ou pieu colonne, où la transmission de la charge sur le sol se fait par la section de base du pieu. - Le pieu flottant, où les efforts sont transmis par frottement latéral entre le fùt de pieu et le terrain D°) Micro- pieux : • Sont des pieux forés de diamètre inférieur à 25 cm. • Du fait de leur petit diamètre, ils ne travaillent pas en pointe. • Leur portance ne dépend que du frottement latéral.FONDATIONS PROFONDES
  • 62. LES BUTS VISES ETUDE DE SOL : CONCLUSION INTRODUCTION TYPE DE SOL MOYEN DE RECONNAISSANCE FONDATION : INTRODUCTION LES TYPES DE FONDATION FONDATIONS SUPERFICIELLE FONDATIONS PROFONDES Fondations spéciales : Les fondations sont dites spéciales dés qu’elles ont un rôle particulier et complémentaire à jouer dans l’ouvrage. Parois moulées : •Le procédé consiste à réaliser une parois dans le sol,formant une enceinte descendue à la profondeur souhaitée. •Pour assurer le maintien des terres et des bâtiments voisins lors des travaux d’exécutions . •En présence d’eau, l’étanchéité de la parois permet l’exécution des travaux à l’intérieurs de l’enceinte. FONDATIONS SPECIALES 30
  • 63. LES BUTS VISES ETUDE DE SOL : CONCLUSION INTRODUCTION TYPE DE SOL MOYEN DE RECONNAISSANCE FONDATION : INTRODUCTION LES TYPES DE FONDATION FONDATIONS SUPERFICIELLE FONDATIONS PROFONDES L’exécution d’une parois moulée FONDATIONS SPECIALES Description sommaire du procédé : 25 SECON DE
  • 64. LES BUTS VISES ETUDE DE SOL : CONCLUSION INTRODUCTION TYPE DE SOL MOYEN DE RECONNAISSANCE FONDATION : INTRODUCTION LES TYPES DE FONDATION FONDATIONS SUPERFICIELLE FONDATIONS PROFONDES Les parois berlinoises : • Les parois berlinoises sont une variantes des parois moulées, • Elles sont constituées par des pieux en béton armé espacés • Elle sont reliés en tête par des longrines et reportant les charges verticales sur le sol d’assise . FONDATIONS SPECIALES PARKING DES ALPES TUNNEL STEPHANSHORN
  • 65. LES BUTS VISES ETUDE DE SOL : INTRODUCTION TYPE DE SOL MOYEN DE RECONNAISSANCE FONDATION : INTRODUCTION LES TYPES DE FONDATION La technique des fondations concerne donc simultanément deux problèmes : L’évaluation de la capacité portante du sol et le calcul de l’élément intermédiaire qui lui transmet les charges. Très souvent, seul le second aspect du problème est envisagé ; il peut en résulter des désordres, car l’aptitude d’une fondation à servir de support est limitée par les caractéristiques du terrain sous-jacent. Il convient donc de ne pas dissocier les deux problèmes. CONCLUSION
  • 66. LES BUTS VISES ETUDE DE SOL : INTRODUCTION TYPE DE SOL MOYEN DE RECONNAISSANCE FONDATION : INTRODUCTION LES TYPES DE FONDATION CONCLUSION MERCI