Notions pour Entrepreneur en pieux et fondations spéciales 2.6

Oct 20 / Serge Williams

Notions et Termes Relatifs aux Pieux et Fondations Spéciales

  1. Pieux et Fondations Spéciales : Les pieux et fondations spéciales concernent les travaux de construction liés à la mécanique des sols, incluant les pieux, les caissons, le soutènement des excavations, les tirants d’ancrage, la reprise en sous-œuvre et l’injection dans les sols et le roc.

  2. Fondation Superficielle : Une fondation superficielle est un type de fondation qui se trouve à une profondeur relativement faible par rapport au sol naturel. Ce type de fondation est généralement utilisé lorsque les couches supérieures du sol ont une capacité portante suffisante pour supporter les charges de la structure. Exemples : semelles isolées, semelles filantes, radiers.

  3. Fondation Profonde : Une fondation profonde est utilisée lorsque les couches superficielles du sol ne possèdent pas une capacité portante adéquate. Les fondations profondes transfèrent les charges de la structure à des couches de sol plus profondes et plus résistantes. Exemples : pieux, caissons, parois moulées, palplanches, murs berlinois.

  4. Amélioration des Sols : L'amélioration des sols comprend diverses techniques visant à améliorer les propriétés physiques et mécaniques du sol pour qu'il puisse mieux supporter les structures. Cela inclut des méthodes de compaction, d'injection, de stabilisation chimique, et de consolidation dynamique.

Types de Pieux et Fondations

  1. Pieux :

    • Pieux en H : Pieux en acier de forme H, utilisés pour leur résistance élevée et leur capacité à pénétrer les sols durs.
    • Pieux Tubulaires : Pieux creux en acier remplis de béton après installation.
    • Pieux à Base Élargie : Pieux avec une base élargie pour une meilleure répartition des charges.
  2. Fondations Profondes :

    • Murs de Soutènement : Structures verticales conçues pour retenir le sol et créer une différence de niveau.
    • Murs Berlinois : Murs de soutènement temporaires utilisant des pieux et du boisage.
    • Parois Moulées : Structures en béton armé coulées dans le sol pour créer des murs continus.
    • Palplanches : Panneaux verticaux en acier ou béton préfabriqué interconnectés pour former un mur continu.
    • Fondations sur Caissons : Caissons remplis de béton pour supporter les charges lourdes.
    • Fondations sur Groupe de Pieux : Ensemble de pieux regroupés pour supporter les charges d’une structure.

Termes Relatifs à l'Amélioration des Sols

  • Coulis : Mélange liquide injecté dans le sol pour améliorer sa capacité portante.
  • Reflux : Processus de retrait d’un fluide injecté dans le sol.
  • Agitateur : Dispositif utilisé pour mélanger et injecter les matériaux d'amélioration dans le sol.
  • Pilonnage : Technique de compactage dynamique pour améliorer la densité du sol.
  • Consolidation Dynamique : Procédé consistant à compacter le sol en appliquant des charges dynamiques.

Techniques de Travaux en Sous-Œuvre

  • Panneau : Élément de support utilisé lors des travaux en sous-œuvre.
  • Support : Structure temporaire ou permanente utilisée pour maintenir la stabilité pendant les travaux.

Installation des Pieux et Fondations Spéciales

  • Emboîture : Partie du pieu ou de la fondation encastrée dans le sol.
  • Encastrement : Technique de fixation des pieux dans des matériaux solides.
  • Bétonnage par Trémie : Méthode de coulée de béton sous l'eau à l'aide d'une trémie.
  • Enture : Assemblage des pièces de pieux ou fondations.
  • Critère de Refus : Point où un pieu ne peut plus être enfoncé davantage.
  • Essai Dynamique et Hydraulique : Tests pour vérifier la capacité portante et la performance des pieux et fondations.

Types de Machineries et Outils

  • Vérin : Dispositif hydraulique pour enfoncer les pieux.
  • Benne Preneuse : Outil pour l'excavation et la manipulation des matériaux.
  • Marteaux Diesel, Hydraulique, Chute Libre : Différents types de marteaux utilisés pour enfoncer les pieux.
  • Trépan : Outil de forage pour la création de trous pour les pieux.
  • Marteau Fond de Trou : Outil de forage pour le roc et les sols durs.

Méthodes d'Essai sur Pieux

  • Essai Dynamique : Test utilisant des impacts pour évaluer la capacité portante des pieux.
  • Essai Statique : Test appliquant des charges statiques pour mesurer la capacité portante des pieux.

Classifications des Sols

  • Argile, Silt, Sable, Gravier, Cailloux, Bloc : Différents types de sols classés par leur composition et granulométrie.

Notions et Termes Relatifs aux Pieux et Fondations Spéciales

  • Tassement Différentiel : Différence de tassement entre différentes parties d'une structure.
  • Refus (de Pointe et de Friction) : Moment où un pieu cesse de pénétrer davantage sous la charge appliquée.
  • Charge de Service : Charge que la fondation est conçue pour supporter en conditions normales.
  • Charge Pondérée : Charge appliquée avec des coefficients de sécurité.
  • Équilibre des Pressions Hydrostatique : État où les pressions de l'eau dans le sol sont équilibrées.

Types de Pieux et Caissons

  1. Pieux en H

    • Description : Pieux en forme de H, généralement fabriqués en acier.
    • Utilisation : Utilisés pour leur résistance élevée et leur capacité à pénétrer les sols durs. Ils sont souvent employés dans des conditions où un fort soutien latéral est nécessaire.
  2. Pieux Tubulaires

    • Description : Pieux creux, souvent en acier, qui peuvent être remplis de béton après installation.
    • Utilisation : Utilisés dans des applications où une forte capacité portante et une résistance à la flexion sont requises. Ils peuvent être installés par battage ou forage.
  3. Pieux à Base Élargie

    • Description : Pieux avec une base élargie pour augmenter la surface portante au niveau de la pointe du pieu.
    • Utilisation : Utilisés pour améliorer la capacité portante du sol, particulièrement dans les sols faibles où une plus grande surface de contact est bénéfique.
  4. Pieux Forés

    • Description : Pieux creusés dans le sol avec un forage, puis remplis de béton.
    • Utilisation : Souvent utilisés dans des environnements urbains ou d'autres situations où le battage de pieux provoquerait des vibrations inacceptables.
  5. Pieux Préfabriqués

    • Description : Pieux en béton préfabriqué, fabriqués hors site et transportés sur le chantier pour être enfoncés dans le sol.
    • Utilisation : Idéaux pour des applications nécessitant une installation rapide avec un contrôle strict de la qualité.
  6. Caissons

    • Description : Structures creuses en béton ou en acier, coulées sur place ou préfabriquées, souvent utilisées comme fondations profondes.
    • Utilisation : Utilisés dans des conditions où un support important est nécessaire, comme pour les grands bâtiments, les ponts, et d'autres structures lourdes. Les caissons peuvent être installés dans l'eau ou sur terre ferme.
  7. Pieux à Vis

    • Description : Pieux qui sont vissés dans le sol plutôt que battus. Ils ont des hélices à leur base.
    • Utilisation : Utilisés dans des sols où une installation rapide et un minimum de perturbation sont souhaités. Ils sont particulièrement utiles pour des charges légères à modérées et peuvent être installés dans divers types de sols.
  8. Micropieux

    • Description : Pieux de petit diamètre (généralement moins de 300 mm) utilisés dans des espaces restreints ou pour la reprise en sous-œuvre.
    • Utilisation : Idéaux pour des rénovations de fondations existantes, des conditions de sol difficiles, et des sites avec un accès limité.
  9. Pieux Battus

    • Description : Pieux enfoncés dans le sol à l'aide de marteaux hydrauliques, diesel ou à chute libre.
    • Utilisation : Utilisés pour des applications où des charges lourdes doivent être supportées. Ils peuvent être en acier, béton ou bois.
  10. Pieux Flottants

    • Description : Pieux qui n'atteignent pas les couches porteuses profondes mais sont conçus pour répartir les charges sur une large zone de sol faible.
    • Utilisation : Utilisés dans des sols compressibles où les charges peuvent être réparties sur une plus grande surface pour minimiser le tassement.

Termes Relatifs aux Pieux et Caissons

  • Emboîture : Partie du pieu ou de la fondation encastrée dans le sol.
  • Encastrement : Technique de fixation des pieux dans des matériaux solides.
  • Bétonnage par Trémie : Méthode de coulée de béton sous l'eau à l'aide d'une trémie.
  • Enture : Assemblage des pièces de pieux ou fondations.
  • Critère de Refus : Point où un pieu ne peut plus être enfoncé davantage.
  • Essai Dynamique et Hydraulique : Tests pour vérifier la capacité portante et la performance des pieux et fondations.

Ces différents types de pieux et caissons permettent de répondre à une variété de conditions de sol et de besoins structurels, offrant ainsi des solutions adaptées aux exigences spécifiques de chaque projet de construction.



Types de Fondations Profondes

  1. Murs de Soutènement

    • Description : Structures verticales conçues pour retenir ou contenir le sol sur un terrain en pente, permettant de créer une différence de niveau.
    • Utilisation : Utilisés pour prévenir les glissements de terrain, stabiliser des talus, ou créer des niveaux plats pour la construction.
  2. Murs Berlinois

    • Description : Systèmes de soutènement temporaires composés de pieux en acier en H enfoncés dans le sol à intervalles réguliers, avec des planches en bois insérées entre les pieux pour retenir le sol.
    • Utilisation : Utilisés principalement dans des projets d'excavation pour retenir les sols pendant les travaux de construction, particulièrement adaptés aux espaces urbains confinés.
  3. Parois Moulées

    • Description : Murs en béton armé construits en creusant des tranchées remplies de bentonite ou de polymères pour stabiliser les parois, puis en y coulant du béton.
    • Utilisation : Employées pour les fondations profondes, les structures de soutènement, et pour la construction souterraine comme les parkings, tunnels, et sous-sols.
  4. Palplanches

    • Description : Panneaux interconnectés en acier, béton ou bois, enfoncés verticalement dans le sol pour former un mur continu.
    • Utilisation : Utilisées pour la construction de murs de soutènement temporaires ou permanents, les quais, les digues, et les excavations de grande profondeur.
  5. Fondations sur Caissons

    • Description : Structures creuses, souvent en béton ou en acier, coulées sur place ou préfabriquées, utilisées comme fondations profondes.
    • Utilisation : Appliquées dans des environnements où une grande capacité portante est nécessaire, comme pour les ponts, les bâtiments lourds, et les tours.
  6. Fondations sur Groupe de Pieux

    • Description : Ensemble de pieux regroupés pour supporter les charges d’une structure, reliés par une dalle ou une poutre de répartition.
    • Utilisation : Utilisées lorsque les charges à supporter sont trop lourdes pour un seul pieu, répartissant ainsi les charges sur plusieurs pieux pour augmenter la capacité portante.

Termes Associés aux Fondations Profondes

  1. Encastrement : Technique où les pieux ou les éléments de fondation sont ancrés dans des couches de sol solides pour assurer leur stabilité.
  2. Écran de Soutènement : Structures temporaires ou permanentes utilisées pour retenir le sol ou l'eau pendant les travaux de construction.
  3. Injection de Sols : Procédé d'amélioration des sols où un mélange est injecté pour renforcer la capacité portante du sol.
  4. Coulis : Mélange liquide injecté dans le sol pour remplir les vides et augmenter la capacité portante.
  5. Bétonnage par Trémie : Technique de coulage de béton dans des conditions où le béton ne peut être directement versé, comme sous l'eau.
  6. Tirants d’Ancrage : Barres ou câbles insérés dans le sol pour ancrer des structures comme les murs de soutènement, améliorant leur stabilité.

Utilisation et Caractéristiques des Fondations Profondes

  • Murs de Soutènement : Utilisés pour des terrains en pente et pour des travaux d'aménagement paysager. Ils doivent être conçus pour résister à la poussée du sol et parfois de l'eau.
  • Murs Berlinois : Pratiques pour des excavations temporaires dans des espaces restreints, offrant une solution rapide et économique pour le soutien des parois.
  • Parois Moulées : Fournissent une solution permanente et durable pour les structures souterraines profondes, avec une excellente résistance à l'eau et aux pressions latérales.
  • Palplanches : Offrent une grande flexibilité pour les travaux de soutènement, avec des options modulables en fonction de la profondeur et des conditions de sol.
  • Caissons : Utilisés pour les constructions lourdes nécessitant une grande capacité portante et une stabilité dans des conditions variées, y compris les environnements marins.
  • Groupes de Pieux : Disposent les charges de manière uniforme sur plusieurs pieux, augmentant ainsi la capacité portante totale de la fondation.

Ces fondations profondes sont essentielles pour des projets de construction nécessitant une stabilité et une capacité portante importantes, particulièrement dans des conditions de sol difficiles ou pour des structures lourdes.




Termes Relatifs à l’Injection des Sols et aux Techniques de Compaction

  1. Coulis

    • Description : Mélange liquide de ciment, sable fin, eau, et parfois des additifs, utilisé pour remplir les vides dans le sol ou les fissures dans les roches.
    • Utilisation : Employé pour augmenter la capacité portante du sol, réduire sa perméabilité, ou stabiliser les fondations existantes.
  2. Reflux

    • Description : Processus où une partie du coulis injecté retourne à la surface en raison de la pression excessive ou de la résistance insuffisante du sol environnant.
    • Utilisation : Indicateur de la saturation du sol ou de l'achèvement de l'injection dans certaines zones.
  3. Agitateur

    • Description : Dispositif utilisé pour mélanger et maintenir en suspension les composants du coulis avant et pendant l'injection.
    • Utilisation : Assure une consistance homogène du coulis pour une injection efficace et uniforme dans le sol.
  4. Pilonnage

    • Description : Technique de compactage dynamique où des poids lourds sont soulevés et lâchés de façon répétée sur le sol pour densifier le matériau sous-jacent.
    • Utilisation : Améliore la densité et la capacité portante des sols meubles ou peu cohésifs.
  5. Consolidation Dynamique

    • Description : Méthode de compactage du sol par l'application de charges dynamiques, souvent à l'aide de marteaux ou de poids lourds tombants.
    • Utilisation : Utilisée pour densifier les sols en profondeur et augmenter leur capacité portante, réduisant ainsi les tassements futurs.
  6. Maille

    • Description : Dispositif ou réseau de renforcement souvent en acier, installé dans le sol pour améliorer sa stabilité et sa capacité portante.
    • Utilisation : Employé dans les projets d'amélioration des sols pour fournir une structure de soutien supplémentaire et répartir les charges de manière plus uniforme.

Utilisation et Caractéristiques

  • Coulis : Injections courantes dans les projets de fondations pour combler les vides et renforcer le sol. Différents types de coulis (cimentaires, chimiques) sont utilisés en fonction des besoins spécifiques du projet.
  • Reflux : Phénomène à surveiller lors des injections pour éviter la perte de matériau et garantir que le coulis atteint les zones prévues. Le reflux peut nécessiter des ajustements dans la pression d'injection ou dans la composition du coulis.
  • Agitateur : Essentiel pour maintenir la qualité du coulis et éviter la ségrégation des composants. L'utilisation d'un agitateur assure une application efficace et uniforme du coulis.
  • Pilonnage : Technique efficace pour les grands projets nécessitant une amélioration significative de la densité du sol. Souvent utilisé pour préparer les sites de construction pour des infrastructures lourdes.
  • Consolidation Dynamique : Méthode rapide et efficace pour améliorer les propriétés mécaniques des sols. Adaptée aux projets nécessitant une amélioration profonde et rapide du sol.
  • Maille : Utilisée pour renforcer les sols et les structures, particulièrement dans les projets nécessitant une résistance accrue à la traction et une répartition uniforme des charges.

Techniques Associées

  1. Injection de Sols

    • Procédé : Introduire sous pression un coulis dans le sol pour remplir les vides et fissures.
    • Objectifs : Renforcer le sol, réduire sa perméabilité, et stabiliser les structures existantes.
  2. Compaction Dynamique

    • Procédé : Utiliser des impacts dynamiques pour densifier le sol.
    • Objectifs : Améliorer la capacité portante, réduire les tassements, et stabiliser les sols meubles.
  3. Techniques de Compactage

    • Méthodes : Incluent le pilonnage, la consolidation dynamique, et l'utilisation de maille pour renforcer les sols.
    • Objectifs : Densifier le sol, augmenter sa stabilité et capacité portante, et prévenir les mouvements indésirables.

Ces termes et techniques sont essentiels pour les projets de construction nécessitant une amélioration du sol pour assurer la stabilité et la durabilité des fondations et des structures.




Termes Relatifs aux Travaux en Sous-Œuvre

Les travaux en sous-œuvre concernent les interventions effectuées sous une structure existante pour renforcer ou stabiliser ses fondations, ou pour permettre l'ajout de nouvelles constructions en dessous. Voici les termes couramment utilisés dans ce domaine :

  1. Panneau

    • Description : Élément de structure plat, souvent utilisé pour soutenir temporairement le sol pendant les travaux de sous-œuvre.
    • Utilisation : Peut être constitué de béton armé, de bois, ou d'acier, et est installé pour éviter les effondrements du sol ou des structures adjacentes pendant les excavations et les interventions sous une construction existante.
  2. Support

    • Description : Structure temporaire ou permanente utilisée pour maintenir les charges pendant les travaux de sous-œuvre.
    • Utilisation : Comprend les étais, les colonnes, ou d'autres éléments structurels conçus pour soutenir les parties d'une structure pendant que les fondations sont renforcées ou modifiées.
  3. Étainçon

    • Description : Élément de soutien vertical temporaire utilisé pour supporter une structure ou une excavation.
    • Utilisation : Employé pour stabiliser les murs ou autres éléments structurels pendant les travaux de sous-œuvre, empêchant ainsi les effondrements ou les mouvements indésirables.
  4. Poutre de Reprise

    • Description : Poutre horizontale installée pour redistribuer les charges des éléments structurels au-dessus pendant les travaux de sous-œuvre.
    • Utilisation : Utilisée pour transférer les charges à des points de support temporaire ou permanent, permettant ainsi le renforcement ou le remplacement des fondations.
  5. Micropieu

    • Description : Petit pieu, généralement de diamètre inférieur à 300 mm, utilisé pour la reprise en sous-œuvre.
    • Utilisation : Installé sous des fondations existantes pour améliorer leur capacité portante sans nécessiter de grosses excavations.
  6. Tirant d’Ancrage

    • Description : Barre ou câble ancré dans le sol ou le roc, utilisé pour stabiliser les structures.
    • Utilisation : Emploi temporaire ou permanent pour ancrer les murs de soutènement ou les structures en sous-œuvre, augmentant leur résistance aux forces latérales.
  7. Mur Berlinois

    • Description : Système de soutènement temporaire composé de pieux verticaux en acier et de planches horizontales en bois.
    • Utilisation : Utilisé pour stabiliser les excavations profondes pendant les travaux de sous-œuvre.
  8. Injection de Sols

    • Description : Technique consistant à injecter des mélanges dans le sol pour renforcer et stabiliser les fondations.
    • Utilisation : Améliore la capacité portante du sol et réduit les mouvements des fondations existantes.
  9. Soutènement

    • Description : Structure provisoire ou permanente destinée à supporter les parois d'une excavation ou une structure pendant les travaux de sous-œuvre.
    • Utilisation : Empêche les effondrements et les mouvements indésirables du sol.
  10. Sous-sol

    • Description : Espace creusé sous une structure existante pour ajouter un niveau supplémentaire.
    • Utilisation : Nécessite des techniques de sous-œuvre pour assurer la stabilité des fondations existantes tout en créant l'espace supplémentaire.
  11. Coffrage

    • Description : Structure temporaire utilisée pour maintenir le béton en place jusqu'à ce qu'il durcisse.
    • Utilisation : Essentiel pour la construction de nouvelles fondations ou le renforcement des fondations existantes pendant les travaux de sous-œuvre.
  12. Pieux Forés

    • Description : Pieux installés par forage, souvent utilisés pour renforcer les fondations existantes.
    • Utilisation : Nécessaires dans des conditions de sol difficiles où les pieux battus ne sont pas appropriés.
  13. Élingue

    • Description : Dispositif utilisé pour soulever et déplacer des charges lourdes, souvent composé de câbles, de chaînes ou de bandes.
    • Utilisation : Utilisé pour soulever les éléments structurels pendant les travaux de sous-œuvre, facilitant le positionnement des supports et des poutres.

Applications et Importance

  • Stabilité Structurelle : Les panneaux, supports, et autres éléments de sous-œuvre sont essentiels pour maintenir la stabilité des structures existantes pendant les travaux de renforcement ou de modification des fondations.
  • Sécurité : Les travaux de sous-œuvre comportent des risques élevés. L'utilisation de supports adéquats et de techniques comme l'injection de sols et les micropieux est cruciale pour garantir la sécurité des travailleurs et des structures.