classification des fondations

8/12/2019 Classification Des Fondations

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ANNEE SCOLAIRE 2011 - 2012

COURS DE CONCEPTION ET DE

CALCUL DES FONDATIONS

3EME BPC

Par : EL BRAHMI Jamila

Professeur lEMI


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FONDATIONS

DEFINITION :Quest ce quune fondation?

La fondation dun ouvrage est llment de liaison fondamental entre

celui-ci et le sol; elle est charge de transmettre ce dernier des charges

et des surcharges engendres par la construction en service.


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FONDATIONS

CLASSIFICATION DES FONDATIONS

On distingue deux modes essentiels de transmission des charges des

constructions aux sols dassise : par fondations superficielles et par

fondations profondes.

On parle de fondations superficielles,

lorsque celles-ci sont faiblement

ancres dans le sol, ou reposant

carrment sa surface. Les contraintes

quelles transmettent ne sollicitent queles couches superficielles et peu

profondes. Les fondations superficielles

travaillent essentiellement grce la

rsistance du sol sous la base.


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FONDATIONS


Lorsque le sol en surface nest pas mcaniquement performant pour

supporter les charges par lintermdiaire de fondations superficielles, on

fait appel des fondations profondes.


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FONDATIONS


Selon le rapport D/B, on distingue:

la fondation superficielle si: D/B < 4

La fondation profonde si: D/B 4


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FONDATIONS

CHOIX DES FONDATIONSFacteurs dinfluence :

Les caractristiques du sol :

Pour projeter correctement une fondation; il est indispensable de possderdes renseignements aussi prcis que possibles sur les caractristiques

gotechniques des diffrentes couches qui constituent le terrain de

fondation et ceci une profondeur suffisante qui dpend des dimensions

de lensembledu systme de fondation projet.

La nappe phratique :

Le niveau de la nappe, la qualit de leaucontenue dans le sol et la vitesse

de son coulement peuvent tout changer durant la construction.


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FONDATIONS

CHOIX DES FONDATIONSFacteurs dinfluence :

Conditions hydrologiques : Certaines situations exigent quonprenne

en compte lventualit de dgts suite laction de leau une fois la

fondation acheve : affouillement infiltration

Type et destination de louvrage : Avant daborder ltude dun

problme de fondations, il est indispensable de rsoudre le problme de la

superstructure de louvrage dans le but de dterminer exactement les

systmes de forces qui agissent sur la fondation et le tassement que peut

tolrer louvrage.

Laspect conomique : La plus part des structures peuvent etre

construites en offrant plus de scurit condition dinvestirplus, ce qui est

loin detre ralis dans tous les cas. Ainsi, le concepteur est amen

toujours chercher une solution conomique.


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FONDATIONS

LES FONDATIONS SUPERFICIELLESClassification :

Les fondations superficielles les plus courantes

sont:

la semelle filanteou continue (L/B 5)


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FONDATIONS


La semelle isole( L/B 5); on distingue:

La semelle circulaire (B = 2R)

La semelle carre ( L = B)

la semelle rectangulaire (B L 5B)


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FONDATIONS


Le radier gnral.


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FONDATIONS

CHOIX DES FONDATIONS SUPERFICIELLESCapacit portante :

La fondation doit exercer sur le sol des contraintes compatibles avec la

rsistance la rupture de celui-ci, cest le problme de la capacit

portante.


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FONDATIONS

CHOIX DES FONDATIONS SUPERFICIELLES Tassements admissibles :

Le tassement de la fondation doit

rester dans les limites admissibles

pour viter le basculement ou laruine de lensemble ou lapparition

de fissures localises qui pourront

rendre louvrageinutilisable.


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FONDATIONS

CHOIX DES FONDATIONS SUPERFICIELLES

Tassements des fondations : conditions du mouvement

1- Un sol de fondation en argile compressible:

la compressibilit est une caractristiques lie audegr de consolidation du sol. Les sols fins

dangereux sont les argiles jeunes qui nontpas

eu le temps dtrebien serres par des couches de

sdiments suffisamment paisses. Elles prsentent

encore une compressibilit plus ou moins forte,les rendant sensibles la nouvelles mise en

compression que reprsente lapport dun

ouvrage.


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FONDATIONS



2- Des charges irrgulirement

rparties sur les fondations:

Les charges transmises au sol qui

ne sont pas distribus

rgulirement dunpoint dappui

un autre et fonds, de ce fait, sur

des semelles de largeurs diffrents;peuvent produire un tassement

diffrentiel.


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FONDATIONS



3- Une structure fragile:

Les dformations diffrentielles du sol sont pour lasuperstructure des dplacements imposs, qui

engendrent des contraintes de traction et de

cisaillement dans la superstructure.

Les points les plus faibles et notamment les joints demaonnerieseront les premiers ne pas rsister ces

contraintes.

Les fissures en diagonale sont typiques des tassements diffrentiels.


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CHOIX DES FONDATIONS SUPERFICIELLES Tassements des fondations : paisseur variable du sol

compressible

Constats:Fissures graves horizontalesou en V renverse au niveau de langlesitu en aval de la pente.

Causes:surcharge de remblai en aval.

Exemple:

Pavillon ralis sur un terrain en pente comportant une couche de solcompressible.

Dans cette situation, on peut procder au dblaiement rapide des

terres en remblai en aval pour soulager le sol argileux etconstruire un escalier pour reconstituer laccsau pavillon.

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Constats:Fissures horizontales sur lafaade qui se prolongent obliquementvers le bas en se retournant en

pignon.

Causes: modification de ltatdquilibre du sol dassise du

pavillon.

Exemple: Butte amnage prs dun pavillon sur un solcompressible.

Dans cette situation, on peut poser des tmoins sur les fissuresinduites par le tassement diffrentiel et les suivre dans le temps

jusqu ce quil ne se rompent plus. Les fissures seront doncrebouchs et les enduit et peintures rfectionns.

CHOIX DES FONDATIONS SUPERFICIELLES Tassements des fondations : surcharge au voisinage de la

construction.

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CHOIX DES FONDATIONS SUPERFICIELLES Tassements des fondations : htrognit dancrage

Constats: Fissures en haut des faades(partant de la sous toiture non chane enatteignant les angles des baies) et dansleurs cloisonnements intrieurs au dessusdes portes.

Causes: lger basculement de la partiesous sol.

Exemple : Sous sol partiel.

Sous charges gales, deux semelles identiques tassent

diffremment si leur profondeur dancrageest diffrente. Un bon

chanage en tte des murs est recommand.

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Constats: rupture des canalisationsdeaux uses dans le sous sol,apparition de fissures de typelzardes, dformation des baies,coincement de fentres et portes.

Causes: modification de ltatdquilibredu sol dassise.

Exemple: Btiment voisin dungrand chantier.

Dans cette situation, on peut poser des tmoins sur les lzardesinduites par le tassement diffrentiel et les suivre dans le temps

jusqu ce quil ne se rompent plus. Les fissures seront donc

rebouchs et les enduit et peintures rfectionns.

CHOIX DES FONDATIONS SUPERFICIELLES Tassements des fondations : Excavation en limite dunbtiment

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La semelle dun btiment nouveau fait tasser sa voisine par interfrencedes deux bulbes de pression. Le sol se comporte, en effet, comme sous une

semelle unique plus large et plus charge et mme contraintes gales, letassement croit avec la largeur.

CHOIX DES FONDATIONS SUPERFICIELLES Tassements des fondations : Modification de lquilibre des

fondations

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Constats:Fissures dallureincline apparaissanten faade et cloisons de limmeuble ancien auvoisinage immdiat de la mitoyennet.

Causes: 3 cas de figures sont possibles:

a-interfrence des bulbes de pression.

b- La semelle du nouveau btiment a tsolidarise avec lancienne qui dborde chez levoisin: cause irrfutable de tassement.

c- Le dbordement de la semelle a t dmoli etun joint de rupture ralis entre elle et la nouvellesemelle: rduction de la surface dassise et

excentrement de la semelle.

Exemple: construction dimmeublemitoyen.


fondations

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La seule solution valable, en mauvais terrain,consiste raliser une fondation excentre assiseassez loin de la semelle existante pour viter lesinterfrences des contraintes dans le sol.

Exemple: construction dimmeublemitoyen.


fondations

Moralit: Sous les charges dunbtiment, le terrain ne saffaissepascomme les touches dun piano; le tassement sous une chargesaccompagnedu tassement de tout le voisinage immdiat.

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Des sols de natures diffrentes (localiss par

examen daspectsuivi dessaisde laboratoire).

Des sols meubles comportant des rognonsrocheux susceptibles de constituer des pointsdurs.

La prsence juxtapose de deux remblaisdges diffrents sous les fondations (unancien peu compressible et un rcent que lona mal compact au cours des travaux).

CHOIX DES FONDATIONS SUPERFICIELLES Tassements des fondations : Implantation sur des sols

htrognes sans rigidification

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O A O S


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Tassement des fondations : les mfaits de leau

1- Rupture duneconduite souterraine

Les fuites deaux des rseaux dAEP etdassainissement peuvent tre des causesdaffouillementet dimprgnationdu sol de fondation

provoquant la perte de la force portante et tassement.

Si un ouvrage est construit en mconnaissance duniveau des plus hautes eaux, celles-ci peuvent envahirles sous sols, en dmolissant les dallages tropimpermables par effet de sous pression. Ellesimprgnent le sol de fondations en dtriorant parfoissa force portante et en provocant des tassementanarchiques.

2- Remonte des eaux de la nappe

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Tout rabattement important et durable dunenappe phratique peut devenirdangereux pour les constructions environnantes. En effet, les couches

assches ont tendance se contracter, et la surface du terrain risque desaffaisser lgrement. Si ce dernier nest pas rgulier, dans lemprisedune construction, celle-ci va subir par ses fondations des efforts dedformation qui tendront la fissurer.


Tassement des fondations : modification des niveaux hydriques

voisins

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LES FONDATIONS PROFONDESles pieux

Traditionnellement, on classe les pieux :

Soit suivant la nature du matriau constitutif; bois, mtal, bton,

Soit suivant lemplacementde fabrication

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Mais pour lvaluation de la force

portante, il est plus important de

considrer le type de sollicitationimpose au sol par la mise en place;

cestainsi que londistingue :

Les pieux dont lexcution se fait aprs extraction du sol, cest--

dire sans refoulement du sol : Groupe I.

Les pieux dont la mise en place provoque un refoulement du sol :

Groupe II.

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LES FONDATIONS PROFONDESGroupe I : les pieux fors

Type de matriau pour les pieux fors :

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Les outils de forage :

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Les outils de forage : benne

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Les outils de forage : tarire

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Les outils de forage : trpan

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Les outils de forage : grappin


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Mthodes de mise en oeuvre :

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Pieux fors simples:

Mis en uvre partir dun forage excut dans le sol par des moyens mcaniques

tels que tarire, benne, etc.

Ce procd, qui nutilise pas le soutnement de parois, ne sapplique que dans les

sols suffisamment cohrents et situs au-dessus des nappes phratiques.

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LES FONDATIONS PROFONDES

Groupe I : les pieux fors

Pieux fors sous boue:

Mis en uvre partir dun forage excut dans le sol par des moyens

mcaniques tels que tarire, benne, etc., sous protection dune boue de forage.

Le forage est rempli de bton de grande ouvrabilit sous la boue, en utilisant

une colonne de btonnage.


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LES FONDATION PROFONDESGroupe I : les pieux la tarire creuse

Mis en place avec une tarire axe

creux, dunelongueur totale au moins

gale la profondeur des pieux

excuter. Viss sans extraction

notable du terrain. La tarire est

extraite du sol sans tourner pendant

que, simultanment, du bton est

inject dans laxecreux de la tarire,prenons la place du sol extrait.

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CLASSIFICATION DES FONDATIONSGroupe II : Avec refoulement du sol en place

Pieu en mtal battu : ces pieux, entirement mtalliques, constitus dacier

avec addition ventuelle de cuivre (0,2 0,5 %), sont fichs dans le sol par

battage. Leurs sections sont :

- en forme de H ;

- en forme danneau(tube) ;- de formes quelconques

Pieu battu prfabriqu : ces pieux, prfabriqus en bton arm ou prcontraint,

sont fichs dans le sol par battage ou vibrofonage.

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Pieu en bton fonc : ces pieux sont constitus dlments cylindriques enbton arm, prfabriqus ou coffrs lavancement,de 0,50 2,50 m de longueur

et de 30 60 cm de diamtre. Les lments sont foncs dans le sol laidedunvrin qui prend appui sous un massif de raction.

Groupe II : Avec refoulement du sol en place

Pieu en mtal fonc: ces pieux, entirementmtalliques, sont constitus dacierE 24-2 ou

similaire avec addition ventuelle de cuivre(0,2 0,5 %). Ils sont foncs dans le sol

laide dun vrin qui prend appui sous un

massif de raction.

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Pieu battu pilonn : un tube, muni sa base dunbouchon de bton

ferme, est enfonc par battage sur le bouchon. En phase finale, le bton

ferme est introduit dans le tube par petites quantits, successivement

pilonnes laide du mouton de battage au fur et mesure de

lextractiondu tube. Suivant les cas, les pieux peuvent tre arms.


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Pieu battu moul

Un tube, muni sa base dune pointe mtallique ou en bton arm, ou dune

plaque mtallique raidie ou dun bouchon de bton, est enfonc par battage

sur un casque plac en tte du tube ou par battage sur le bouchon de bton.Le tube est ensuite rempli totalement de bton douvrabilit moyenne, avant

son extraction. Le cas chant, ces pieux peuvent tre arms.

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Pieu viss moul : ce procd, qui ne

sapplique pas aux sols sableux sans cohsion

situs sous la nappe en raison des boulementsimportants quilrisquerait de provoquer, consiste

faire pntrer dans le sol, par rotation et

fonage, un outil en forme de double vis

surmont dune colonne cannele. Cet outil est

perc dans laxede la colonne cannele et muni

dun bouchon. Au sommet de la colonne est

dispos un rcipient rempli de bton. Lextraction

de loutil est obtenue en tournant dans le sens

inverse de celui de la pntration.

Le bton prend en continu, sous leffet de la

gravit, la place laisse par loutil.



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CHOIX DES FONDATIONS

Caractristiques gnrales et critres dutilisation des principaux types de pieux

classification des fondations

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