Notice technique FONDPROF v4.x Manuel d’utilisateur Foxta v4 – Partie C.2 – Edi

Notice technique FONDPROF v4.x Manuel d’utilisateur Foxta v4 – Partie C.2 – Edition Juillet 2020 © TERRASOL 1 Manuel utilisateur – Partie C.2 – Notice technique du module FONDPROF Date Révision Etabli par Commentaires 06/07/2020 Ind A F. Cuira Première émission Notice technique FONDPROF v4.x Manuel d’utilisateur Foxta v4 – Partie C.2 – Edition Juillet 2020 © TERRASOL 2 Table des matières Préambule ....................................................................................................................................... 3 Définitions ....................................................................................................................................... 4 2.1. Classification des fondations profondes ................................................................................. 4 2.2. Notion de charge limite Ql ....................................................................................................... 4 2.3. Notion de charge critique de fluage Qc ................................................................................... 5 2.4. Section de calcul ...................................................................................................................... 5 Prévision des charges limites Qs et Qp ............................................................................................. 6 3.1. A partir des résultats d’essais pressiométriques (PMT) .......................................................... 6 3.1.1. Estimation de Qs .............................................................................................................. 6 3.1.2. Estimation de Qp .............................................................................................................. 8 3.2. A partir des résultats d’essais pressiométriques (CPT) ......................................................... 10 3.2.1. Estimation de Qs ............................................................................................................ 10 3.2.2. Estimation de Qp ............................................................................................................ 12 Formalisme de justification ELS/ELU ............................................................................................. 14 4.1. Principe .................................................................................................................................. 14 4.2. Mise en œuvre – notion de courbe de portance .................................................................. 15 4.3. Traitement de certains cas particuliers ................................................................................. 16 4.3.1. Pieu de grande longueur ............................................................................................... 16 4.3.2. Effet de groupe .............................................................................................................. 16 4.3.3. Pieu travaillant en traction à l’ELS QP ........................................................................... 16 4.4. Contrôle de la contrainte de compression d’un pieu en béton ............................................ 17 Notice technique FONDPROF v4.x Manuel d’utilisateur Foxta v4 – Partie C.2 – Edition Juillet 2020 © TERRASOL 3 Préambule Le module FONDPROF est un programme de calcul qui permet de prévoir la charge limite Ql, ainsi que les charges maximales autorisées sous sollicitations ELU et ELS à partir des résultats d'essais pressiométriques ou pénétrométriques. Il est basé sur les concepts et formulations recommandés par les règlements aux états limites en vigueur en France (actuellement la norme NF P 94 262, qui est la norme d’application française de l’Eurocode 7 pour les fondations profondes). FONDPROF permet également une vérification selon les anciennes règles du Fascicule 62 - Titre V (conservées uniquement à titre indicatif). Le concept de fondation profonde tel que défini dans la norme NF P 94 262 s’applique aux massifs de fondation dont la base est située à une profondeur D supérieure ou égale à 5,0 fois le diamètre de forage B. Pour D < 5,0 B, il convient d’appliquer des modèles adaptés : - aux fondations semi-profondes pour 2,5B < D < 5,0 B (cf. module SEMIPROF) ; - aux fondations superficielles pour D < 2,5B (cf. module FONDSUP). Figure 1 : Domaine conventionnel d’application du concept de fondation profonde Les calculs réalisés à l’aide du module FONDPROF permettent de couvrir les vérifications liées à capacité portante géotechnique à partir d’un modèle pressiométrique (PMT) ou pénétrométrique (CPT) du terrain. FONDPROF permet également de vérifier la résistance structurale du béton en compression (pour une fondation en béton). Au sens de la norme NF P 94 262, la procédure de calcul appliquée par FONDPROF s’apparente à la procédure du « modèle de terrain ». Les vérifications menées dans FONDPROF doivent dans certains cas être complétées par : - une vérification du tassement et des effets de frottement négatif éventuels à l’aide du module Taspie+ ; - une vérification du comportement transversal à l’aide du module Piecoef+ (charges transversales en tête ou poussées transversales du terrain en profondeur d’origine statique ou sismique). Notice technique FONDPROF v4.x Manuel d’utilisateur Foxta v4 – Partie C.2 – Edition Juillet 2020 © TERRASOL 4 Définitions 2.1. Classification des fondations profondes En France, une identification des techniques de pieu par classes et par catégories est proposée notamment pour l’utilisation des méthodes pressiométrique et pénétrométrique pour la prévision de la capacité portante (NF P 94 262). Ces classes et ces catégories de pieux sont données dans le tableau suivant. Classe Catégorie Technique de mise en œuvre 1 1 Foré simple (pieux et barrettes) 2 Foré boue (pieux et barrettes) 3 Foré tubé (virole perdue) 4 Foré tubé (virole récupérée) 5 Foré simple ou boue avec rainurage ou puits 2 6 Foré tarière creuse simple rotation, ou double rotation 3 7 Vissé moulé 8 Vissé tubé 4 9 Battu béton préfabriqué ou précontraint 10 Battu enrobé (béton – mortier – coulis) 11 Battu moulé 12 Battu acier fermé 5 13 Battu acier ouvert 6 14 Profilé H battu 15 Profilé H battu injecté 7 16 Palplanches battues 1 bis 17 Micropieu type I 18 Micropieu type II 8 19 Pieu ou micropieu injecté mode IGU (type III) 20 Pieu ou micropieu injecté mode IRS (type IV) Tableau 1 : Classes et catégories de pieux (NF P 94 262) 2.2. Notion de charge limite Ql On considère une fondation profonde chargée axialement en tête par une charge Q. Au moment de la rupture, la charge Ql est équilibrée par les réactions limites du sol suivantes : - Résistance unitaire du sol sous la pointe qp, conduisant à la charge limite de pointe : Q୮ = A୮q୮ avec Ap l’aire de la pointe ; - Résistance due au frottement du sol sur la surface latérale du pieu : Qୱ = ∑Asiqsi avec qsi et Asi respectivement le frottement axial unitaire limite et l’aire du fût du pieu dans la couche « i » ; Et l’on a : Notice technique FONDPROF v4.x Manuel d’utilisateur Foxta v4 – Partie C.2 – Edition Juillet 2020 © TERRASOL 5 - Pour une fondation profonde travaillant en compression Ql = Qs + Qp - Pour une fondation profonde travaillant en traction Ql = Qs Figure 2 : Courbe de charge enfoncement d’une fondation profonde isolée 2.3. Notion de charge critique de fluage Qc La courbe représentant la charge appliquée au pieu en fonction de l’enfoncement présente une partie sensiblement linéaire se limitant à une charge Qc appelée charge critique de fluage (Figure 2). Pour les charges supérieures à Qc, l’enfoncement du pieu ne se stabilise plus dans le temps, à charge constante. Les nombreux essais de chargement de pieux en vraie grandeur ont permis d’établir des corrélations entre la charge critique de fluage et les résistances de pointe Qp et par frottement axial Qs. Ces corrélations sont différentes suivant le mode de mise en place du pieu dans le sol. La norme NF P 94 262 propose les corrélations suivantes : - pour les pieux travaillant en compression refoulant le sol Qୡ = 0,7Qୱ +0,7Q୮ - pour les pieux travaillant en compression ne refoulant pas le sol Qୡ = 0,7Qୱ +0,5Q୮ - pour les pieux travaillant en traction Qୡ = 0,7Qୱ Les méthodes de dimensionnement exposées en §3 permettent de prédire les termes Qs et Qp en fonction du mode de mise en œuvre de la fondation profonde. 2.4. Section de calcul La section du pieu est caractérisée géométriquement à l’aide de deux paramètres : - L’aire de la pointe notée Ap ; - Périmètre du fût noté P. Notice technique FONDPROF v4.x Manuel d’utilisateur Foxta v4 – Partie C.2 – Edition Juillet 2020 © TERRASOL 6 Pour un pieu de section circulaire pleine de diamètre B, ce dernier est défini par l’utilisateur et le programme en déduit l’aire de la pointe et le périmètre du fût comme suit : A୮ = π 4 Bଶ et P =πB Pour un pieu de section non circulaire, les valeurs de Ap et P sont imposées par l’utilisateur. Les règles de calcul semi-empiriques utilisées dans FONDPROF nécessitent la définition d’un diamètre équivalent de la pointe qui est estimée par le programme comme suit : Bୣ୯= 2ඨA୮ π Toujours dans le cas d’un pieu de section non circulaire, il convient de déterminer les valeurs de Ap et P selon les indications de la figure suivante. En particulier, pour un pieu tubulaire, Ap désigne la section « pleine » du tube (que la pointe soit fermée ou ouverte). Figure 3: Choix de Ap et P pour un pieu de section non circulaire Prévision des charges limites Qs et Qp 3.1. A partir des résultats d’essais pressiométriques (PMT) 3.1.1. Estimation de Qs La résistance par frottement est déterminée au moyen de la relation : Qୱ= P නqୱ(z)dz ୈ ଴ Où D est la profondeur de la fondation profonde et qs(z) le frottement axial unitaire limite à la profondeur z. Le frottement axial qs est déterminé par la relation suivante : qୱ= min( α୮୧ୣ୳ିୱ୭୪fୱ୭୪; qୱ୫ୟ୶) avec fୱ୭୪= (a. p୪ ∗+ b)൫1 −eିୡ.୮ౢ ∗൯ Notice technique FONDPROF v4.x Manuel d’utilisateur Foxta v4 – Partie C.2 – Edition Juillet 2020 © TERRASOL 7 Où pl* est la pression limite nette mesurée au pressiomètre de Ménard. Les paramètres pieu-sol, a, b et c sont présentés dans le Tableau 2 et le Tableau 3. Le paramètre pieu-sol dépend à la fois du type de sol et de la catégorie de pieu, tandis que la fonction fsol, définie par les paramètres a, b et c, ne dépend que du type de sol. Catégorie de pieux Argiles % CaCO3 < 30% Limons Sols intermédiaires Sols intermédiaires Sables Graves Craies Marnes et calcaires marneux Roches altérées ou fragmentées 1 1,1 1 1,8 1,5 1,6 2 1,25 1,4 1,8 1,5 1,6 uploads/Ingenierie_Lourd/ fondprof.pdf

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