Bibliographie & annexes
Présentation
NOTE DE L'ÉDITEUR
La norme NF EN 1993-1-2/NA (P22-312-1/NA) du 01/10/2007 citée dans cet article a été remplacée par la norme NF EN 1993-1-2/NA/A1 de septembre 2021 : Eurocode 3 - Calcul des structures en acier - Partie 1-2 : règles générales - Calcul du comportement au feu - Annexe Nationale à la NF EN 1993-1-2:2005 - Règles générales - Calcul du comportement au feu
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN2109 (Septembre 2021).
RÉSUMÉ
Cet article expose les méthodes géotechniques de dimensionnement des fondations profondes, notamment celles introduites dans la pratique française par l’approche aux états limites formalisée par l’Eurocode 7 sur le « Calcul géotechnique » et la norme française d’application pour les fondations profondes NF P 94-262. Cette norme a notamment modifié les règles de calcul de la capacité portante des fondations profondes, par rapport aux textes réglementaires précédents (Fascicule 62-Titre V du CCTG et DTU 13.2).
Après la description des divers types de fondations profondes et des rappels concernant les calculs aux états limites, cet article aborde les méthodes pressiométrique et pénétrométrique de calcul de la capacité portante et du comportement des pieux sous efforts transversaux.
Divers autres aspects sont également traités : évaluation du tassement des fondations profondes, prise en compte du frottement négatif et des poussées transversales et les effets de groupe.
Enfin, les justifications à mener selon la norme NF P 94-262 sont décrites.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Roger FRANK : Professeur honoraire - École nationale des ponts et chaussées
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Fahd CUIRA : Directeur scientifique - Terrasol (Groupe Setec)
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Sébastien BURLON : Directeur d’études - Terrasol (Groupe Setec) - Cet article est une mise à jour de la précédente édition publiée en 1995.
INTRODUCTION
Il existe deux grands modes de transmission des charges des constructions aux couches de sol sous-jacentes : par fondation superficielle et par fondation profonde. Le mot « fondation » est pris dans cet article au sens de l’élément de la construction (en béton armé ou acier, le plus généralement). Il peut, dans certaines conditions, signifier les couches de sol elles-mêmes (sur lesquelles ou au travers desquelles on entend précisément « fonder » la construction).
Les fondations superficielles sont, par définition, les fondations qui reposent sur le sol ou qui n’y sont que faiblement encastrées. Ce sont les semelles, radiers, etc. .
Lorsque les sols près de la surface n’ont pas les propriétés mécaniques suffisantes pour supporter les charges par l’intermédiaire de fondations superficielles, ou que sa résistance est trop faible, ou bien que les tassements prévus sont préjudiciables à la construction, on fait appel à des fondations profondes ou semi-profondes. Les fondations profondes (fondations sur pieux, essentiellement) sont celles qui permettent de reporter les charges dues à la construction qu’elles supportent sur des couches situées depuis la surface jusqu’à une profondeur variant de quelques mètres à plusieurs dizaines de mètres. Dans le calcul de la capacité portante des pieux, il y a donc lieu de considérer, en plus de la résistance du sol sous la base, la résistance du sol sur les parois latérales, c’est-à-dire le frottement « axial » le long du fût des pieux.
Les barrettes sont des parois moulées porteuses qui, bien que de forme différente et faisant appel à une technique particulière, ont un mode d’exécution et un comportement généralement comparable à ceux des pieux forés.
Entre les deux extrêmes, fondations superficielles et fondations profondes, on distingue les fondations semi-profondes dont la base se trouve relativement près de la surface, mais pour lesquelles le frottement axial ne peut être négligé : il s’agit des puits et pieux courts ou des barrettes de faible profondeur et de la plupart des caissons. Il n’y a pas de méthode de calcul propre à cette catégorie de fondations qui ne constitue que des cas particuliers ; il faudra adapter, suivant les cas, les méthodes retenues pour les fondations superficielles ou pour les fondations profondes. On sera notamment guidé par le mode d’exécution ou de mise en œuvre, proche de celui d’une fondation superficielle ou de celui d’une fondation profonde.
Cet article expose les méthodes les plus courantes de calcul des fondations profondes, dont celles qui sont préconisées par la norme française d’application de l’Eurocode 7 (AFNOR, 2012). Pour certains compléments, concernant notamment les modèles numériques et les aspects d’interaction sol-structure, on pourra se reporter à la référence .
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MOTS-CLÉS
VERSIONS
- Version archivée 1 de mai 1989 par François BOURGES, Roger FRANK
- Version archivée 2 de mai 1995 par Roger FRANK
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Justifications d’une fondation profonde5. Comportement des groupes de pieux
Le pieu qui fait partie d’un groupe a un comportement différent de celui du pieu isolé examiné dans les paragraphes précédents. Les modifications dont il y a lieu de tenir compte concernent :
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la force portante, sous sollicitations axiales ;
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le tassement ;
-
le frottement négatif ;
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le comportement transversal et les poussées transversales du sol.
Deux causes différentes sont à l’origine de ces effets de groupe :
-
la mise en place d’un ensemble de pieux crée un remaniement du sol qui est différent de celui qui est produit par la mise en place d’un pieu isolé, dont le comportement sert de référence. La réaction du sol, sous et autour du pieu, est modifiée. Ainsi, lors de la mise en place de pieux battus dans des sables lâches, au cours du battage, la densité du sol augmente ainsi que ses propriétés mécaniques et il n’est pas rare de ne pas pouvoir mettre en place les derniers pieux d’un groupe ;
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la charge appliquée sur un pieu a une influence, en termes d’efforts et de déplacements, sur le comportement des pieux voisins. Cette influence provient de l’interaction entre les différents pieux : à chaque pieu correspond un volume de terrain plus ou moins important qui équilibre les efforts appliqués sur ce pieu. Au sein d’un groupe, ces volumes interagissent. La raideur apparente de chaque pieu est alors différente et la raideur globale du groupe est inférieure à la somme des raideurs de chaque pieu isolé. Cette constatation fait que l’évaluation du tassement d’un groupe de pieu est plus importante que celle d’un pieu isolé. Les effets de groupe ont beaucoup plus d’importance sur l’évaluation des tassements que sur l’évaluation de la portance. Chaque pieu d’un groupe, selon sa position, n’est pas soumis au même chargement. Ces interactions peuvent être chiffrées par des méthodes numériques telles que la méthode des éléments finis ou hybrides (voir, par exemple, ).
Toutefois, l’application courante de telles méthodes...
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Comportement des groupes de pieux
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - FRANK (R.), CUIRA (F.), BURLON (S.) - Calcul des fondations superficielles et profondes. - Presses des Ponts, 199 p. (2018).
-
(2) - SOLCYP - Recommandations pour le dimensionnement des pieux sous chargements cycliques. - Projet national SOLCYP. Sous la direction de Alain Puech et Jacques Garnier, ISTE Éditions, London, 452 p. (2017).
-
(3) - BAGUELIN (F.), BURLON (S.), BUSTAMANTE (M.), FRANK (R.), GIANESELLI (L.), HABERT (J.), LEGRAND (S.) - Justification de la portance des pieux avec la norme « Fondations profondes » NF P 94-262 et le pressiomètre, - Comptes rendus Journées Nationales de Géotechnique et de Géologie de l’Ingénieur JNGG2012, Bordeaux, 4-6 juillet 2012, pp 577-584 (2012).
-
(4) - BURLON (S.), FRANK (R.), BAGUELIN (F.), HABERT (J.), LEGRAND (S.) - Model factor for the bearing capacity of piles from pressuremeter test results – Eurocode 7 approach, - Géotechnique 64, No. 7, 513-525 (2014).
-
(5) - LCPC - Nouvelle classification des sols proposée...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
NORMES
-
Essai statique de pieu isolé sous effort transversal. Norme française, octobre 1993, 18 p. - AFNOR NF P 94-151 - (1993)
-
Essai statique de pieu isolé sous effort axial – Partie 2 : en traction, décembre 1999. Norme européenne NF EN 22477-2, à paraître. - AFNOR NF P 94-150-2 - (1999)
-
Eurocode : Bases du calcul des structures, mars. Annexe nationale : NF EN 1990/NA, décembre 2011. - AFNOR NF EN 1990 - (2003)
-
Eurocode 7 : calcul géotechnique – Partie 1 : règles générales, juin 2005. Annexe nationale : NF EN 1997-1/NA, septembre 2018. - AFNOR NF EN 1997-1 - (2005a)
-
Eurocode 2 – Calcul des structures en béton – Partie 1-1 : règles générales et règles pour les bâtiments, octobre 2005, Amendement : NF EN 1992-1-1/A1, février 2015, Annexe nationale : NF EN 1992-1-1/NA, mars 2016. - AFNOR NF EN 1992-1-1 - (2005b)
-
Eurocode 3 – Calcul des structures en acier – Partie 1-1 : règles générales et règles pour les bâtiments, octobre 2005. Amendement (dont ajout Annexe C) : NF EN 1993-1-1/A1,...
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