FONDATIONS DES BÂTIMENTS partie 1

FONDATIONS DES BÂTIMENTS

Généralités: Les fondations reprennent les charges (permanentes) et surcharges (variables et climatiques) supportées par la superstructure et les transmettent au sol dans de bonnes conditions afin d’assurer la stabilité de l’ouvrage.

   

     Les structures portantes usuelles n’ont ni une rigidité suffisante ni une souplesse satisfaisante a-priori pour s’accommoder d’éventuels tassements différentiels, d’où désordres, fissures; en présence de tels désordres on doit procéder à des reprises en sous œuvres, très onéreuses et souvent aléatoires.

Sol: on doit déterminer la couche d’assise et ses caractéristiques :

•  Profondeur (position)
• Contrainte admissible  (puissance)
• Tassement (comportement)

On doit choisir un type de fondation et le dimensionner :

•  Fondations superficielles: lorsqu’existe une couche de sol capable de supporter l’ouvrage à une profondeur relativement faible.
• Fondations profondes: si les couches superficielles sont trop faibles, les charges sont transmises à un matériau de meilleur qualité situé à une plus grande profondeur, avec :

• Puits  (Φ>80cm) espacés
• Pieux (Φ de 60 à 80cm) plus serrés

• Fondations particulières: pour les conditions difficiles (pays minier, nappe aquifère, vibrations, etc.)

Tassement différentiels des fondations: cela donne des contraintes parasites, délicates à évaluer, venant compromettre l’intégrité de l’ouvrage, essentiellement :

• Fissures dans le remplissage
• Gêne dans le fonctionnement d’appareils (ponts roulants)
•  Ruptures de canalisations, etc.

Causes dues au sol:Hétérogénéité de celui-ci

• Occlusions diverses
• Pendage des couches
• Sol soumis à des variations saisonnières de volumes (humidité, gel, sécheresse)

Causes dues à la conception du bâtiment:

• Fondations de nature différentes
• Nombre de niveaux différents
• Parties d’un même bâtiment fondées à des niveaux différents
• Surcharges d’exploitations différentes
• Construction d’un bâtiment par tranches (tassements acquis à coté de tassements devant se faire)

La stabilité des ouvrages suppose qu’il n’y ait pas de déplacements des forces:

• Soit dans les fondations elles mêmes (solidité suffisante)
• Soit dans le terrain support (tassement)

On doit s’arranger pour que les tassements soient de faibles amplitudes et répartis uniformément.

Solution possible: création de Joints de tassements (JT) ou de ruptures (JR), dans lesquels on espère que se circonscriront les éventuels mouvements sans désordres.

Adaptations réciproques:

• Certaines structures s’adaptent plus facilement aux déformations du sol que d’autres
• Un sol se déforme plus ou moins suivant la nature de la sollicitation transmise par la fondation, donc de la nature de la fondation : une semelle isolée transmet des efforts plus grands que ceux d’un radier !
• Si on prévoit sur un même sol à la fois des semelles isolées ou filantes et un radier, il est fondamental de prévoir des joints de ruptures
• Pour une fondation profonde il faut déterminer les couches de bon sol sur lesquelles l’ouvrage sera fondé

Choix des fondations: ce choix doit être effectué après une sérieuse étude géotechnique. Il est souvent dicté par les caractéristiques de la structure à appuyer sur le sol. l’importance, l’amplitude et la nature des tassements sont déterminants.

On admet que pour qu’une structure se comporte normalement:

• Les tassements d’ensemble ne devront pas excéder 5cm
• Les tassements différentiels ne devront pas excéder 2cm

(en effet toutes les structures se déforment)

Aucun désordre n’est à craindre si :

• Structure BA : TD<= 3/1000 portée
• Structure rigide de voile BA : TD<=2/1000 portée
• Structure métallique : TD<= 4/1000 portée

Charges et réactions sur les fondations:

Conseils sur l’implantation des fondat

mauvaise solution l'ouvrage repose sur des sols de natures différentes

  Bonne solution: les fondations de l’ouvrage sont toutes implantées dans le bon sol

Dans cette solution le tassement différentiel est possible : les           fondations reposent certes sur un remblai ancien, mais celui-ci               masque une couche compressible et peu résistante ; on doit donc          implanter cet ouvrage dans la couche de graviers.

Risque de tassements différentiels car l’épaisseur de remblai est en effet très variable sous les deux fondations

Protection contre le Gel:  les DTU préconisent une assise hors gel de 50cm en régions tempérées et d’au moins 1m en montagne. On peut utiliser la carte ci-dessous issue des travaux de M.Cadiergues. Ces valeurs sont à majorer de 5cm par tranche de 200m, au dessus de 150m d’altitudes