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Conception et dimensionnement des pieux TABLE DES NATIERES: SOMMAIRE :.........

Conception et dimensionnement des pieux TABLE DES NATIERES: SOMMAIRE :..................................................................................................................i LISTE DES TABLEAUX :............................................................................................iii LISTE DES FIGURES…………………………………………………………………… i v I - INTRODUCTION.......................................................................................................1 II- GENERALITE SUR LES PIEUX..............................................................................2 1)Historique des pieux................................................................................................2 a1) Les Quais................................................................................................................2 a2) Les ponts................................................................................................................4 a3) Les premiers bâtiments sur pieux.......................................................................5 a4) Les pieux pour retenir la terre lors d’excavation profonde...............................6 2)Définition d’un pieu.................................................................................................7 3)Différents types de pieux........................................................................................8 4) Notion de ligne de rupture et fonctionnement d'un pieu.................................11 5) Charges et longueurs typiques des pieux........................................................12 III- DIMENSIONNEMENT D’UN PIEU........................................................................13 1)Détermination de la contrainte de rupture sous la pointe (qu) pour un élément de fondation à partir des essais au prosimètre MENARD (fasc.62-titreV).........14 1.1) Calcul de la pression limite nette équivalente : p le *......................................14 1.2) Détermination du facteur de portance kp........................................................15 2)Détermination du frottement latéral unitaire (qs) pour un élément de fondation à partir des essais au prosimètre MENARD (fasc.62-titreV)...............17 3)Dimensionnement des fondations profondes sous différents types de chargement (fasc.62-titreV)......................................................................................19 3.1) Principes du calcul............................................................................................19 3.2) Situations et actions..........................................................................................19 Exposé AMADOU Mouhamed FORMATEC Page 1 Conception et dimensionnement des pieux 4)Essai de chargement statique d’un pieu sous compression axiale.................21 5)Evolution de la résistance de pointe qu en fonction de la profondeur............26 6)Définitions et mécanismes du frottement latéral positif et négatif..................27 7)Combinaisons d’actions et sollicitations de calcul...........................................28 7.1) Combinaisons d’actions et sollicitations de calcul vis à vis des états-......29 limites ultimes............................................................................................................29 7.2) Combinaisons d’actions et sollicitations de calcul vis-à-vis des états- limites de service......................................................................................................30 7.3) Justification d’une fondation profonde soumise à un effort axial...............31 IV- CONCEPTION D’UN PIEU..................................................................................36 1) Implantation des pieux.........................................................................................37 1.1) cas d’un pieu isolé.............................................................................................37 1.2) Cas de groupes de pieux..................................................................................38 CONCLUSION............................................................................................................39 BIBLIOGRAPHIE :......................................................................................................40 ANNEXES...................................................................................................................41 Exposé AMADOU M. 2 Université FORMATEC Conception et dimensionnement des pieux LISTE DES TABLEAUX : Tableau 1 : valeurs du coefficient de portance Kp.................................................16 Tableau 2 : classification des sols..........................................................................16 Tableau 3 : Détermination des abaques.................................................................17 Tableau 4 : valeurs de fclim et k1................................................................................34 Tableau5 : Diminution d’épaisseur, en mm, suivant la durée de l’ouvrage et la corrosivité des sols. (Article C.4.2, 22 du fascicule 62 titre V).............................36 Exposé AMADOU M. 3 Université FORMATEC Conception et dimensionnement des pieux LISTE DES FIGURES Figure 1 : Définitions de la hauteur d’encastrement géométrique D et mécanique De..............................................................................................................8 Figure 2 : indiquant le type de pieux en fonction de la mise en place...............11 Figure 3: schéma de fonctionnement d’un pieu....................................................12 Figure 4: charges et longueurs de pieux...............................................................13 Figure 5: schéma de calcul de la pression limite nette équivalence..................15 Figure 6 : Valeurs du frottement latéral unitaire....................................................18 Figure 7a : Droites et courbes de fluage du 2ème, 5ème, 7 ème et 9 ème palier .....................................................................................................................................22 Figue 7b : Détermination de la charge critique de fluage Qce (vitesses de fluage αn et................................................................................................................23 Figure 8 : Essai de chargement de pieu. Courbe effort déplacement en tête....24 Figure 9a : Loi de mobilisation simplifiée du Figure 9b : Loi de mobilisation simplifiée..............................................................................................25 Frottement latéral qs de la résistance de pointe qu........25 Figure10 : Pieu court traversant un sol très médiocre ancré dans un sol résistant......................................................................................................................26 Figure11 : Evolution de la résistance de pointe qu en fonction de la profondeur d’enfoncement du pieu.............................................................................................27 Figure12 : Mécanismes du frottement latéral positif et négatif...........................28 Figure 13 : liaison poteau- pieu...............................................................................38 Figure 14 : liaison poteau- groupe de pieu............................................................39 Exposé AMADOU M. 4 Université FORMATEC Conception et dimensionnement des pieux Exposé AMADOU M. 5 Université FORMATEC Conception et dimensionnement des pieux I - INTRODUCTION La planète terre est constamment en mouvement. Les continents se déplacent très lentement, par contre, il arrive fréquemment des tremblements de terre qui sont le résultat de ce mouvement. Les mouvements des continents, bien qu’ils soient des forces majeures, ne sont pas la cause première de l’affaissement des sols. En fait, c’est l’eau le grand coupable. Lorsque le terrain superficiel sur lequel repose une fondation n'est plus capable de résister aux sollicitations qui lui sont transmises, on a recours à une fondation profonde qui permet d'atteindre le substratum (le "bed rock") ou un sol plus résistant et de mobiliser le frottement latéral des couches traversées. Ce cas se présente souvent lorsque les couches superficielles sont peu résistantes, molles et compressibles, par exemple le cas des vases, des tourbes, des argiles, et dans le cas où il serait impossible d'améliorer la portance de ces couches. Si la fondation était exécutée directement sur ces couches compressibles, des tassements incompatibles à la stabilité de l'ouvrage se produiraient. Alors pour atteindre la profondeur désirée, on réalise, soit des puits d'un certain diamètre (en général 1 à 3 m) relativement peu profonds, soit des pieux plus profonds. Une fondation est dite profonde lorsque le rapport D /B > 10 D : Profondeur d'encastrement ou fiche totale de la fondation, B : Diamètre du pieu ou plus petite dimension dans le plan. Comme l’indique notre thème nous parlerons dans notre exposé essentiellement de des pieux. Le présent document présente le plan suivant :  Introduction  Généralité  Dimensionnement de pieux  Conception de pieux  Conclusion et recommandation Exposé AMADOU Mouhamed FORMATEC Page 1 Conception et dimensionnement des pieux II- GENERALITE SUR LES PIEUX 1) Historique des pieux Un pieu, d’après le Petit Robert, est une « pièce de bois droite et rigide dont l’un des bouts est pointu et destiné à être fiché en terre ». Les premiers pieux installés servaient à ériger des clôtures pour se protéger des envahisseurs ou tout simplement, à garder le bétail des premiers peuples sédentaires. Chaque poteau de clôture est en partie un pieu. Le poteau a une partie dans la terre et une partie hors terre. La partie dans la terre est un pieu et permet de soutenir les structures hors terre. (Aujourd’hui, nous avons aussi des poteaux ancrés à l’aide de boulons sur des bases de béton, mais il en existe encore beaucoup qui sont insérés dans le sol.) C’est dans les écrits de l’architecte romain Marcus Vitruvius Pollio que l’on retrouve les plus vieilles explications au sujet de l’usage de pieux. On dit que Vitruvius aurait vécu au 1ersiècle Av. J-C. Les premières constructions avec des pieux de bois a1) Les Quais Une des premières constructions civiles nécessitant l’installation de pieux fut celle de la construction de quai pour l’aménagement portuaire. En commençant l’installation sur la berge, on pouvait avancer la machine à enfoncer les pieux sur la mer. Au fur et à mesure que des pieux étaient installés, on pouvait rallonger le plancher du quai et avancer la machine pour enfoncer d’autres pieux et ainsi de suite. Exposé AMADOU M. 2 Université FORMATEC Conception et dimensionnement des pieux Reconstitution enfonce pieux Exposé AMADOU M. 3 Université FORMATEC Conception et dimensionnement des pieux a2) Les ponts Comme les quais, les ponts avaient besoin d’une fondation solide. Avec l’installation de pieux battus, on pouvait aller chercher une profondeur dans le sol marin qui offrait une résistance suffisante pour y construire la charpente du pont et supporter les charges additionnelles lors de l’utilisation du pont. Plus il y avait de pieux, plus on avait de points d’appui, plus la capacité à supporter des charges augmentait. English: End piece of a medieval oak tree pile for the foundation of a timber bridge. At the top an iron drive shoe to facilitate the ramming of the originally 8 m long pile Exposé AMADOU M. 4 Université FORMATEC Conception et dimensionnement des pieux into the river bed. Found in 1975 during foundation work of the new bridge across the Fulda river in Germany. a3) Les premiers bâtiments sur pieux Les premiers bâtiments sur pieux étaient surélevés du sol. Ces maisons sur pilotis avaient comme avantage de se protéger des inondations et aussi des animaux sauvages. De plus, les pieux apportaient une protection contre l’humidité du sol. Par contre, ces habitations demandaient beaucoup d’entretien à cause de la pourriture constante du bois, particulièrement la partie tout juste hors terre. Celle-ci est constamment mouillée et en contact avec l’air ambiant, elle devenait idéale pour la prolifération de bactéries qui consomment le bois. C’est seulement vers la fin du 19e siècle que des méthodes pour traiter le bois furent découvertes. Exposé AMADOU M. 5 Université FORMATEC Conception et dimensionnement des pieux Une forêt souterraine La ville de Venise est presque entièrement construite sur des pieux. L’ensemble de la ville repose ainsi sur des millions de pieux de bois, provenant des forêts des Alpes et des Balkans. Voici quelques exemples impressionnants : L’église Santa Maria della Salute se trouve édifiée sur 1, 156,672 pieux de chêne et de mélèze, longs de quatre mètres. Le travail de fondations dura deux ans. Le campanile de Saint-Marc nécessita 100,000 arbres Avec les temps, ces supports s’affaiblissent, du fait de l’érosion par l’eau salée de la lagune, dont la teneur en sel est la plus chargée d’Europe. Les pieux sont remplacés par d’autres lorsque cela devient nécessaire, mais il arrive que de très vieilles bâtisses s’effondrent malgré la surveillance des services techniques de la ville. a4) Les pieux pour retenir la terre lors d’excavation profonde Les pieux avec palplanche en bois furent utilisés depuis les Romains jusqu’au début du uploads/Ingenierie_Lourd/ espose-sur-les-pieux.pdf