classification des fondations
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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
CLASSIFICATION DES 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
CLASSIFICATION DES 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
LES FONDATIONS SUPERFICIELLESClassification :
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
LES FONDATIONS SUPERFICIELLESClassification :
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
CHOIX DES FONDATIONS SUPERFICIELLES
Tassements des fondations : conditions du mouvement
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
CHOIX DES FONDATIONS SUPERFICIELLES
Tassements des fondations : conditions du mouvement
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.
FONDATIONS
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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.
FONDATIONS
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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.
FONDATIONS
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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
FONDATIONS
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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
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.
CHOIX DES FONDATIONS SUPERFICIELLES Tassements des fondations : Modification de lquilibre des
fondations
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.
CHOIX DES FONDATIONS SUPERFICIELLES Tassements des fondations : Modification de lquilibre des
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.
FONDATIONS
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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
FONDATIONS
O A O S
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CHOIX DES FONDATIONS SUPERFICIELLES
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
FONDATIONS
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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.
CHOIX DES FONDATIONS SUPERFICIELLES
Tassement des fondations : modification des niveaux hydriques
voisins
FONDATIONS
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FONDATIONS
LES FONDATIONS PROFONDESles pieux
Traditionnellement, on classe les pieux :
Soit suivant la nature du matriau constitutif; bois, mtal, bton,
Soit suivant lemplacementde fabrication
FONDATIONS
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FONDATIONS
LES FONDATIONS PROFONDESles pieux
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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FONDATIONS
LES FONDATIONS PROFONDESles pieux
FONDATIONS
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FONDATIONS
LES FONDATIONS PROFONDESGroupe I : les pieux fors
Type de matriau pour les pieux fors :
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LES FONDATIONS PROFONDESGroupe I : les pieux fors
Les outils de forage :
FONDATIONS
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FONDATIONS
LES FONDATIONS PROFONDESGroupe I : les pieux fors
Les outils de forage : benne
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FONDATIONS
LES FONDATIONS PROFONDESGroupe I : les pieux fors
Les outils de forage : tarire
FONDATIONS
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FONDATIONS
LES FONDATIONS PROFONDESGroupe I : les pieux fors
Les outils de forage : trpan
FONDATIONS
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FONDATIONS
LES FONDATIONS PROFONDESGroupe I : les pieux fors
Les outils de forage : grappin
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FONDATIONS
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LES FONDATIONS PROFONDESGroupe I : les pieux fors
Mthodes de mise en oeuvre :
FONDATIONS
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FONDATIONS
LES FONDATIONS PROFONDESGroupe I : les pieux fors
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.
FONDATIONS
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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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FONDATIONS
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FONDATIONS
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.
FONDATIONS
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FONDATIONS
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.
FONDATIONS
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FONDATIONS
CLASSIFICATION DES FONDATIONS
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.
FONDATIONS
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FONDATIONS
CLASSIFICATION DES FONDATIONS
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.
Groupe II : Avec refoulement du sol en place
FONDATIONS
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FONDATIONS
CLASSIFICATION DES FONDATIONS
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.
FONDATIONS
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FONDATIONS
CLASSIFICATION DES FONDATIONS
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.
Groupe II : Avec refoulement du sol en place
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CHOIX DES FONDATIONS
Caractristiques gnrales et critres dutilisation des principaux types de pieux