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Roger FRANK : Ingénieur Civil des Ponts et Chaussées - Docteur-Ingénieur, Docteur ès Sciences Physiques - Directeur du Centre d’Enseignement et de Recherche en Mécanique des Sols (CERMES) - Professeur adjoint de Mécanique des Sols à l’École Nationale des Ponts et Chaussées
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Lire l’articleINTRODUCTION
Ce chapitre est une refonte de la précédente édition rédigée par François Bourges et Roger Frank.
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 sol en surface n’a pas une résistance suffisante pour supporter ces charges par l’intermédiaire de fondations superficielles (semelles ou radiers : cf. chapitre spécialisé dans ce traité .
Pour le calcul, les deux types de fondations (profondes et superficielles) se différencient essentiellement par la prise en compte d’un frottement sur les parois latérales de la fondation.
Pour les fondations profondes, le mode de travail et l’interaction avec le sol environnant conduisent à introduire la notion de profondeur critique 3.1.3.4, mais qu’on peut définir, en première approximation, comme le niveau au-dessous duquel, en sol homogène, la résistance sous la base n’augmente plus. Les fondations profondes, stricto sensu, ont leur base située au-dessous de cette profondeur critique : ce sont les pieux, les puits et les barrettes.
Les barrettes sont des parois moulées porteuses, qui bien que de forme différente et faisant appel à une technique d’exécution particulière, ont en général un comportement comparable à celui d’un pieu moulé en place sans tubage 1.2.
Entre les deux extrêmes, fondations superficielles et fondations profondes, on trouve les fondations semi-profondes, dont la base se situe au-dessus de la profondeur critique, mais pour lesquelles le frottement latéral ne peut être négligé : il s’agit des pieux ou parois de faible longueur et de tous les types de caissons. Il n’y a pas de méthode de calcul propre à cette catégorie de fondations qui ne constituent que des cas particuliers ; il faudra adapter, suivant les cas, les méthodes retenues pour les fondations superficielles ou pour les fondations profondes.
Dans le cadre de ce chapitre, on restera dans le domaine classique des pieux, que leur longueur soit ou non supérieure à la profondeur critique (les barrettes pouvant s’y rattacher de façon relativement simple).
On ne développera pas les fondations sur caissons, dont les problèmes spécifiques résident essentiellement dans les techniques de mise en œuvre.
VERSIONS
- Version archivée 1 de mai 1989 par François BOURGES, Roger FRANK
- Version courante de déc. 2019 par Roger FRANK, Fahd CUIRA, Sébastien BURLON
DOI (Digital Object Identifier)
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1. Classification des pieux
Traditionnellement, on classe les pieux :
-
soit suivant la nature du matériau constitutif : bois, métal, béton ;
-
soit suivant le mode d’introduction dans le sol :
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pieux battus, façonnés à l’avance et mis en place, le plus souvent, par battage,
-
pieux forés, exécutés en place par bétonnage dans un forage, à l’abri ou non d’un tube métallique.
-
Pour l’évaluation de la force portante, notamment, il est plus important de considérer le type de sollicitation imposée au sol par la mise en place du pieu. C’est ainsi que l’on distingue :
-
les pieux dont la mise en place provoque un refoulement du sol ;
-
les pieux dont l’exécution se fait après extraction du sol du forage et qui, de ce fait, ne provoquent pas de refoulement du sol ;
-
certains pieux particuliers dont le comportement est intermédiaire.
On se reportera aux références bibliographiques [6] [12].
1.1 Pieux refoulant le sol à la mise en place
Les principaux types de pieux actuels entrant dans ce groupe sont les suivants.
-
Pieu battu préfabriqué
Ces pieux, préfabriqués en béton armé ou précontraint, sont fichés dans le sol par battage ou vibrofonçage.
-
Pieu en métal battu
Ces pieux, entièrement métalliques, constitués d’acier E 24-2 ou similaire avec addition éventuelle de cuivre (0,2 à 0,5 %), sont fichés dans le sol par battage. Leurs sections sont (figure 1) :
-
en forme de H ;
-
en forme d’anneau (tube) ;
-
de formes quelconques, obtenues par soudage de palplanches par exemple (palpieux).
Ils ne sont classés dans ce groupe que si leur base est obturée. Sinon, ils font partie des pieux particuliers 1.3.
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-
Pieu en béton foncé
Ces pieux sont constitués d’éléments cylindriques en béton armé, préfabriqués ou coffrés à l’avancement, de 0,50 à 2,50 m...
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