Désordres des fondations profondes par pieux
Les fondations profondes par pieux sont souvent la solution incontournable lorsque les conditions du sol rendent difficile l’adoption de solutions superficielles. Cependant, ces pieux, bien que robustes, ne sont pas à l'abri de désordres pouvant entraîner des coûts élevés de réparation, voire la destruction de l'ouvrage. Cet article explore les deux principaux types de désordres affectant les fondations par pieux – les tassements et les ruptures – tout en mettant en lumière l'importance cruciale de la prévention :
Une étude de sol inadaptée :
Une étude de sol inadéquate ou incomplète est souvent à l'origine de désordres dans les fondations par pieux. Les ingénieurs doivent mener des études géotechniques approfondies pour comprendre les caractéristiques du sol, la capacité portante, et les risques potentiels pour le choix du type de pieux. L'absence d'une telle étude ou une interprétation erronée peut compromettre la stabilité de la structure.
Comprendre les Risques de Tassement des Pieux : L'Impact de la Mauvaise Interprétation de la Reconnaissance des Sols
La compréhension des risques de tassement des pieux est essentielle pour garantir la stabilité des fondations. Une interprétation précise des données géotechniques, couplée à une prise en compte rigoureuse des conditions spécifiques du sol, est cruciale pour éviter les désordres coûteux. Les professionnels de la construction doivent être attentifs aux nuances de chaque type de pieu et aux défis potentiels rencontrés lors de leur installation pour assurer la durabilité des ouvrages.
Frottement Négatif :
Lorsqu'on ne prend pas en compte le frottement négatif, résultant de couches de surface compressibles, les tassements des pieux peuvent être sous-estimés. Ce frottement additionnel, causé par la compression des couches de surface, impacte la charge transmise au pieu par l'ouvrage, influant ainsi sur sa stabilité.
Charges Asymétriques et Tassements Différentiels :
Sur un même terrain, l'interaction des charges entre un pieu isolé et un groupe de pieux peut varier, entraînant des tassements différenciés. En particulier, en présence de couches compressibles de surface chargées par des remblais dissymétriques, le fluage des couches molles peut générer des efforts latéraux sur le fût des pieux, pouvant conduire à des tassements importants.
Anomalies lors de l'Exécution des Pieux Forés :
Les pieux forés peuvent rencontrer des anomalies, telles que des vides souterrains ou une moindre résistance locale du sol, autour de leur position. Ces anomalies se traduisent souvent par une surconsommation de béton lors de l'exécution, affectant la capacité portante des pieux forés.
Défis Rencontrés par les Pieux Battus :
Les pieux battus, bien que moins fréquents en raison des risques associés aux vibrations du battage, peuvent rencontrer des faux refus ou ne pas obtenir de refus dans certains sols. Ces défis mettent en évidence la complexité de l'utilisation des pieux battus, nécessitant une évaluation minutieuse des conditions du sol et des impacts potentiels sur les structures avoisinantes.
Les erreurs de dimensionnement, d’implantation ou d’exécution
Descente de Charges Incorrectes :
Une descente de charges inexacte peut conduire à des calculs de capacité portante incorrects, compromettant ainsi la stabilité globale du système de fondation. Une compréhension précise des charges verticales et horizontales est cruciale pour un dimensionnement adéquat.
Efforts Horizontaux Non Pris en Compte :
L'existence d'efforts horizontaux en tête du pieu, non pris en compte dans le calcul, peut induire une mise en flexion du pieu. Ceci peut entraîner des déformations excessives et compromettre la résistance du pieu à long terme.
Inclinaison Excessive du Pieu :
Une inclinaison excessive due à des erreurs de forage, comme la déviation lors de la traversée de blocs, peut entraîner des contraintes inattendues sur le pieu. Ces contraintes peuvent compromettre la capacité portante du pieu et nécessiter des mesures correctives.
Excentrement de la Charge Verticale :
Un écart entre l'implantation théorique et la position réelle du pieu peut excentrer la charge verticale, générant des tractions dans la section du pieu. Cela peut nécessiter des ajustements tels que l'utilisation de longrines de redressement pour rétablir la compression totale de la section du pieu.
Rupture de Pieu lors du Battage ou du Terrassement :
La rupture de pieu peut survenir pendant le battage, le recépage ou le terrassement, mettant en péril la stabilité de la fondation. Des procédures de battage et de terrassement appropriées, ainsi qu'une surveillance étroite, sont essentielles pour éviter de tels incidents.
Mauvais Bétonnage pour les Pieux Coulés en Place :
Le choix d'un béton inapproprié, des ferrailles excessives ou une remontée rapide du tube lors du coulage peuvent entraîner un mauvais bétonnage. Cela peut compromettre la résistance du pieu et nécessiter des interventions correctives.
Mauvaise Implantation Altimétrique :
Une mauvaise implantation altimétrique peut nécessiter une reprise importante des têtes de pieux, fragilisant ainsi la structure. Une attention minutieuse à l'implantation altimétrique est essentielle pour garantir la stabilité globale.
La prise en compte de l’agressivité des sols
L'agressivité des sols, liée à des facteurs tels que la composition chimique et la présence de substances corrosives, peut compromettre la durabilité du béton des pieux. Les risques incluent la corrosion, la détérioration et la perte de capacité portante. Lorsque le béton est au contact d’un sol naturel, des eaux de surfaces ou des eaux souterraines, il peut faire l’objet, selon le niveau d’agressivité du sol et des eaux, à l’une des classes : XA1, XA2 et XA3 correspondant respectivement à des environnements à faible, modérée ou forte agressivité chimique.
.XA1 Environnement à faible agressivité chimique
.XA2 Environnement d’agressivité chimique modérée
.XA3 Environnement à forte agressivité chimique
L’agressivité des sols doit être mentionnée dans le rapport géotechnique dès la phase conception (G2AVP, G2PRO).
Bonnes Pratiques pour une Construction Robuste et Sûre :
Étude géotechnique approfondie :
Avant de commencer la conception, effectuez une étude géotechnique approfondie pour comprendre les caractéristiques du sol. L’enchaînement des missions géotechniques conformément à la Norme NF P94-500 doit être respecté.
Conception et contrôle par un bureau géotechnique qualifié :
Engagez un bureau d’étude géotechnique qualifié pour la conception et le suivi des travaux. La conception et le suivi devront prendre en compte les charges structurelles, les caractéristiques du sol et les normes de construction en vigueur (Eurocodes et les dernières recommandations).
En respectant ces bonnes pratiques, les professionnels de la construction peuvent garantir des fondations par pieux robustes et durables. L'investissement initial dans des études géotechniques approfondies et une exécution méticuleuse se traduit par une réduction significative des risques et une assurance de la stabilité des structures construites sur ces fondations.
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