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COURS DE FONDATION Auteur: M. DIOUF / INGENIEUR GENIE CIVIL SPECIALITE GEOTECHN

COURS DE FONDATION Auteur: M. DIOUF / INGENIEUR GENIE CIVIL SPECIALITE GEOTECHNIQUE Tél: 77 091 83 30 / Email: gtyd@hotmail.fr 1 Programme I. Généralités sur la géotechnique II. Les reconnaissances géotechniques III.Les essais de laboratoire IV.Les fondations superficielles V. Les fondations profondes 2 3 THÈME I: GÉNÉRALITÉS SUR LA GÉOTECHNIQUE 1. Définition de la géotechnique 2. Objectifs d’une étude géotechnique 3. Notions de sols 4. Domaines d’intervention de la géotechnique 5. Importance d’une étude géotechnique 6. Le géotechnicien et ses missions 7. Les étapes d’une étude géotechnique 8. Les normes usuelles en géotechnique I. Définition de la géotechnique: La géotechnique est l'ensemble des activités liées aux applications de la mécanique des sols, de la mécanique des roches et de la géologie. Elle englobe l'étude des propriétés mécanique, physique, hydraulique et physico-chimiques des sols et de l'interaction entre les terrains et les ouvrages environnants d'une part, l'ouvrage objet de la prestation du fait de sa réalisation et/ou de son exploitation d'autre part. Géologie: elle retrace l'histoire de la terre, précise la nature et la structure des matériaux et leur évolution dans le temps. 4 Mécanique des sols: La mécanique des sols est une discipline faisant partie des techniques de génie civil qui a pour objet l'étude des matériaux constitués de particules solides, liquides, et gazeuses qui forment les terrains meubles, et ce en préambule au calcul de fondations. Mécanique des roches: La mécanique des roches est une discipline qui étudie le comportement des massifs rocheux dans le milieu naturel ou lorsque ces derniers sont sollicités par des ouvrages de génie civil (barrages, galeries, tunnel, cavernes), par des exploitations de matériaux souterraines ou à ciel ouvert (mines et carrières), par des exploitations de fluide (eau, pétrole, gaz). 5 II. Objectifs d’une étude géotechnique: - Définir la lithologie du sol sur le site du projet; - Caractériser les couches de sol rencontrées; - Proposer un mode de fondation (superficielle ou profonde, profondeur d’ancrage); - Calcul de la contrainte admissible du sol; - Dispositions constructives. 6 La reconnaissance géotechnique doit donner tous les éléments d’information qui permettront de répondre aux questions suivantes: -Quelle est la nature et l’état des formations présentes sur le site sans oublier l’eau ( niveau de la nappe ) ? -Quel choix du type de fondation on doit faire (superficielle, profonde, …) ? 7 III. Notions de sol Définition du sol : C’est « la formation naturelle de surface, à structure meuble et d'épaisseur variable, résultant de la transformation de la roche mère sous-jacente sous l'influence de divers processus, physiques, chimiques et biologiques, au contact de l'atmosphère et des êtres vivants » (Albert Demolon) Le sol est un corps vivant composé de deux fractions: 8 1°) La fraction minérale, squelette du sol. Il est constitué de: - Sables; - Limons; - Argiles; - Roches supérieures à 2mm, silicates ou carbonates. 2° La fraction Organique, métabolisme du sol: il est constitué par l’humus (issu des matières végétales et animales en décomposition) 9 Définition de la roche: Les roches sont les constituants de notre sous-sol. Elles sont le plus souvent invisibles puisqu'elles sont recouvertes par les sols. Ce n'est qu'à la faveur des affleurements naturels ou au gré de travaux (excavations, tranchées, carrières, etc.) que l'on peut les observer. Bien qu'il existe des roches liquides (pétrole, goudrons), la plupart d'entre elles sont des agrégats, consolidés ou non, de minéraux ou de substances amorphes ou verres. Les roches solides ne présentent pas toutes la même dureté : la roche la plus tendre est le talc, la plus dure, le diamant. Les plus présentes à Dakar sont le basalte et la dolérite. 10 IV. Domaines d’intervention de la géotechnique La géotechnique intervient dans: - les fondations des bâtiments, des ouvrages d'art, des ensembles industriels ...; - les ouvrages de soutènement (murs, rideaux de palplanches, ...); - la stabilité des pentes naturelles et des talus de remblais; - les tunnels et travaux souterrains, les barrages et digues en terre; - les ouvrages portuaires et maritimes (fondations de quais, comportement des brise-lames, ...); - les terrassements des routes, autoroutes, voies ferrées; - l'amélioration et le renforcement des sols. 11 V. Importance d’une étude géotechnique: L’étude géotechnique ou étude de sol permet de déterminer avec exactitude le type de fondation requis pour l’emplacement du futur bâtiment et les dispositions constructives à prendre en compte pendant l’exécution. Elle constitue un investissement qui vous assure de bâtir un projet sur de solides fondations et de le pérenniser. Sans étude géotechnique, la réalisation de votre bâtiment pourrait vous coûter beaucoup plus cher en raison d’imprévus ou la détection d’aléas pouvant aller jusqu’à compromettre le projet. 12 13 VI. Le géotechnicien et ses missions Le Géotechnicien est de formation ingénieur Bac +5 dans le domaine de la géotechnique ou du génie civil. Son intervention est nécessaire à tous les stades d'élaboration d'un projet à la réalisation des travaux : - recherche et choix d'un site; - assistance technique à la maîtrise d'œuvre; - contrôle des travaux liés au terrain; - auscultation des ouvrages; - diagnostic sur les sinistres d'ouvrages. 14 Reconnaissance de sol Essais de laboratoire Ingénierie géotechnique 15 VIII. Les normes usuelles en géotechnique 1. Normes de conception et de dimensionnement 1.1 Eurocode 7 NF EN 1997-1 (P 94- 251-1) Eurocode 7 - Calcul géotechnique - Partie 1 : Règles générales NF EN 1997-1/NA (P94-251-1/NA) Eurocode 7 - Calcul géotechnique – Partie 1 : règles générales. - Annexe nationale à la NF EN 1997-1:2005 NF EN 1997-2 (P94- 252) Eurocode 7 : calcul géotechnique - Partie 2 : reconnaissance des terrains et essais 16 1.2 Normes d’application nationale de l’Eurocode 7 NF P94-282 (P94-282) Calcul géotechnique – Ouvrages de soutènement – Ecrans NF P94-270 (P94-270) Calcul géotechnique – Ouvrages de soutènement – Remblais renforcés et massifs en sol cloué NF P94-262 (P94-262) Calcul géotechnique – Fondations Profondes NF P94-261 (P94-261) Calcul géotechnique – Fondations Superficielles NF P94-281 (P94-281) Calcul géotechnique – Ouvrages de soutènement – Murs NF P94-290 (P94-290) Calcul géotechnique – Ouvrages en Terre 17 1.3 Autres normes NF P 94-500 Missions d'ingénierie géotechnique - Classification et spécifications Fascicule 62 titre V Règles techniques de conception et de calcul des fondations des ouvrages de génie civil P 11-212 (DTU 13.2) Fondations profondes pour le bâtiment P 11-711 (DTU 13.12) Règles pour le calcul des fondations superficielles NF P 11-213-3 (P 11- 213-3) (DTU 13-3) Dallages. Conception, calcul et exécution. Partie 3 : Cahier des clauses techniques des dallages de maisons individuelles 18 2. Normes essais géotechniques NF EN ISO 22476-1 (P 94-521-2) Reconnaissance et essais géotechniques – Essais en place - Partie 1 – Essai au pénétromètre statique pointe électrique NF EN ISO 22476-2 (P 94-521-2) Reconnaissance et essais géotechniques – Essais en place - Partie 2 – Essai de pénétration dynamique NF EN ISO 22476-3 (P 94-521-3) Reconnaissance et essais géotechniques – Essais en place - Partie 3 – Essai de pénétration au carottier NF EN ISO 22476-4 (P 94-521-4) Reconnaissance et essais géotechniques – Essais en place - Partie 4 – Essai au pressiomètre Ménard XP P 94-202 Prélèvements des sols et des roches – Méthodologies et procédures 19 NF EN ISO 14688-1 (P 94-400-1) Reconnaissance et essais géotechniques. Dénomination - description et classification des sols. Partie 1. Dénomination et description XP CEN ISO/TS 17892- 1 (P 94-512-1) Reconnaissance et essais géotechniques. Essai de sol au laboratoire. Partie 1 : Détermination de la teneur en eau XP CEN ISO/TS 17892- 2 (P 94-512-2) Reconnaissance et essais géotechniques. Essai de sol au laboratoire. Partie 2 : Détermination de la masse volumique d’un sol fin XP CEN ISO/TS 17892- 3 (P 94-512-3) Reconnaissance et essais géotechniques. Essai de sol au laboratoire. Partie 3 : Détermination de la masse volumique des grains – Méthode du pycnomètre 20 XP CEN ISO/TS 17892-4 (P 94-512-4) Reconnaissance et essais géotechniques. Essai de sol au laboratoire. Partie 4 : Détermination de la granulométrie XP CEN ISO/TS 17892-5 (P 94-512-5) Reconnaissance et essais géotechniques. Essai de sol au laboratoire. Partie 5 : Essai de chargement à l’œdomètre sur sol saturé XP CEN ISO/TS 17892-7 (P 94-512-7) Reconnaissance et essais géotechniques. Essai de sol au laboratoire. Partie 7 : Essai de compression simple sur sol cohérent XP CEN ISO/TS 17892-10 (P 94-512-10) Reconnaissance et essais géotechniques. Essai de sol au laboratoire. Partie 10 : Essais de cisaillement direct XP CEN ISO/TS 17892-11 (P 94-512-11) Reconnaissance et essais géotechniques. Essai de sol au laboratoire. Partie 11 : Détermination de la perméabilité au perméamètre à charge constante XP CEN ISO/TS 17892-12 (P 94-512-12) Reconnaissance et essais géotechniques. Essai de sol au laboratoire. Partie 12 : Détermination des limites d’Atterberg 21 VI. Les missions géotechniques Les missions géotechniques ont été définies par la norme NF P94-500 de novembre 2013. Elles sont subdivisées en 5 parties: - G1: étude géotechnique préalable : G1 ES (étude de site) G1 PGC (Principes Généraux de Construction); 22 - G2: étude géotechnique de conception G2 AVP (avant-projet) G2 PRO (Projet); - G3: étude géotechnique d’exécution - G4: contrôle géotechnique - uploads/Geographie/ t1-generalites-sur-la-geotechnique.pdf