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Etude Des Fondations REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE MINISTERE

Etude Des Fondations REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE Université du 20 août 1955 - SKIKDA Faculté de science et technologie Département de génie civil Mémoire de Licence Présenté par : Sidi Salah Salim Soutenu le : … Devant le jury/ Encadreur: Mr.BOUABAZ Univ. de Skikda Année Universitaire : 2019/2020 Les Fondations Sommaire 1 introduction 2. Chapitre 1 2.1 definition 2.2 chapitre 2 o 2.3 Dimensionnement des fondations 2.4 chapitre 3 3 la fabrication d’une fondation o o 3.1 chapitre 4 3.2 Calcule de ferraillage d’une semelle isolée Introduction Générale 5000 ans d’histoire des fondations Des pieux de fondation retrouvés sous une pyramide datent de plusieurs milliers d’années avant notre ère mais « l’art » des constructeurs n’a fait place à la « technique », grâce aux progrès conjugués des sciences fondamentales et des machines, que seulement à partir de la deuxième moitié du XXe siècle. Ceux qui sont juste en retraite aujourd’hui ont vu pratiquement naître et se développer cette discipline. Paris : Le trou des Halles Avec les transferts de population de la campagne vers les villes, le cœur de celles-ci est devenu de plus en plus complexe. Fondations des immeubles et bâtiments publics, transports souterrains (chemins de fer, métropolitains, routes), chauffage urbain, télécommunications, câble, électricité, gaz, réseaux d’eau potable et réseaux d’égoûts occupent le sous-sol urbain. Celui-ci est devenu, comme la surface, une denrée rare et précieuse. Les fondations ont laissé des traces très anciennes. Des sondages datant de 1933 ont trouvé des pieux sous une pyramide datant d’environ 2000 ans avant J.-C. Cité lacustre et derrick en bambou en Chine au tout début du 20ème siècle. Remarquez que les pipe-lines sont aussi en bambou Les Chinois furent des experts du sondage à percussion. Ils firent des forages destinés à extraire de l’eau salée du sol. Sous la saumure ils découvrirent des dépôts de gaz méthane. Les forages devinrent des "puits à feu". Ils utilisèrent le pétrole et le gaz naturel comme combustible et comme source d’éclairage de nombreux siècles avant l’Occident, probablement avant le IIIe avant J.-C. Avec des sonnettes et des trains de tiges en bambou ils descendirent à plusieurs centaines de mètres. Il semble que la profondeur de 1.450 mètres soit le record avéré. Les câbles en bambou étaient faits de morceaux de 12 mètres de long. Un câble simple suffisait pour aller jusqu’à 500 mètres. La résistance à la traction d’une corde de chanvre est de 530 kg/cm², alors que celle d’un câble de bambou atteint 2.000 kg/cm², soit autant que certains câbles d’acier et il devient plus solide quand il est mouillé au contraire du chanvre. A travers l’Asie, on retrouve plusieurs exemples de consolidation de sol avec des tiges de bambou durci, procédé encore employé artisanalement. Les pilotis des villages lacustres préfigurent les fondations de nos quais modernes. De la Renaissance au XIXème siècle Pas de changements fondamentaux pendant cette période. Les auteurs latins sont redécouverts. On traduit et annote toujours Vitruve. Beaux ouvrages de franchissement de rivière. Les fondations sont toujours en pieux de bois, battus dans le lit de la rivière dans des batardeaux de palplanches en bois, au moyen de sonnettes manœuvrées par une main-d’œuvre nombreuse. Mais de nouveaux problèmes souterrains apparaissent. A force de creuser le sous sol pour en extraire la pierre, le gypse ou la glaise, les carrières, souvent sur plusieurs étages, se sont étendues comme le développement des villes et les constructions ont été faites sur des cavités Cloche de fontis sous la gare du Nord à Paris Sur la photo ci-dessus : on y voit une cloche de fontis remontant sous la gare du Nord à Paris. Elle a 15 m de hauteur et la profondeur du lac souterrain est de 6 m. Elle a été remplie en 1975 par plusieurs milliers mètres cube de coulis d’injection. Cette cloche avait été provoquée par la dissolution d’une poche de gypse. Elle se situe à 15 m sous les voies de départ du Paris-Bruxelles. A Paris, par exemple, les premiers gros accidents connus se sont passés sous le règne de Louis XIV. Ils furent à l’origine de la création de l’Inspection des carrières en 1777. Toutefois, ce n’est qu’à partir de Napoléon que toutes les exploitations anarchiques cessèrent. Un atlas remarquable fut établi qui est toujours utilisé aujourd’hui et qui sert à prendre des précautions spéciales pour les fondations dans les zones à risques. La conception des fondations La conception des fondations reste la même. Les fondations, du XVIIIe à la fin du XIXe, n’étaient pas très différentes dans leur principe de celles du Moyen Age : des semelles ou des radiers quand cela suffisait et sinon des forêts de pieux battus en bois dont les têtes étaient reprises dans les radiers. Si cela était nécessaire, à cause de la présence d’eau, on réalisait des caissons étanches à l’abri desquels on terrassait en pompant pour atteindre le bon sol et s’y fonder, ou pour battre des pieux depuis le fond du caisson. Au début du XXe, les fondations de l’Irving Building à New York, "maison géante de cent mètres de hauteur" ou "Sky-craper", en 1913 ressemblent étonnamment Le XIXe siècle Les machines de forage, grâce à de petites machines à vapeur améliorèrent leurs performances. Ici, il s’agit des forages qui exploitèrent le gisement de Oil-Creek en Pennsylvanie, un des premiers à être exploité aux Etats-Unis. Du XIXe au milieu du XXe , les grands changements : la vapeur Ce siècle est, avant tout, celui qui introduisit une nouvelle source d’énergie découverte en 1765 par James Watt : la vapeur. Après la force humaine puis animale plus ou moins démultipliée, après la force du vent ou de l’eau malheureusement trop localisée, apparut la possibilité de disposer d’une énergie considérable en tous lieux. C’est un saut technologique qui introduit une solution de continuité dans l’histoire de l’industrie des hommes. Dans notre domaine l’homme procédait depuis des temps immémoriaux à des forages pour trouver de l’eau. Au XIXe on utilisait des sondages pour trouver des sources artésiennes. Enfin ces forages furent utilisés pour trouver du pétrole (Oil-Creek en Pennsylvanie) aux Etats-Unis et du charbon un peu partout. Par exemple, en France, pour reconnaître le bassin houiller de la Moselle, les industriels (Wendel, Pougnet), privés par les traités de 1815 de l’accès facile au charbon de la Sarre, firent faire plus de cinquante forages d’une profondeur dépassant quelquefois cinq cents mètres. Moins de la moitié de ces forages aboutit mais ce fut Napoléon III, lui-même, qui annonça en 1858 à la France et au monde la découverte du bassin houiller de la Moselle dans le prolongement de celui de la Sarre. Les machines de sondage étaient munies d’une petite machine à vapeur et chaque sondage était une aventure. Cependant les principes de forage et les outils ont perduré pendant plus d’un siècle. La congélation Le raccord entre les caissons en rivière et la partie terrestre s’est fait avec un manchon de congélation. Du XIXe au milieu du XXe, les grands changements : la congélation Dans les travaux souterrains délicats, à travers des sols très fins sous la nappe phréatique, des problèmes presque insolubles peuvent se poser. En effet, l’eau en arrivant dans la fouille entraîne des matériaux et les fuites empirent en ayant souvent des conséquences dramatiques. Une solution consiste à congeler l’eau qui est dans le terrain et à le rendre ainsi étanche et résistant. C’est aussi à la fin du XIXe que furent réalisées les premières congélations de terrain. Ce procédé, inventé en 1883 en Allemagne pour creuser des puits pour le charbon, est encore employé de nos jours pour les cas particulièrement difficiles. Les fluides de refroidissement ont varié. Le chlorure de calcium a fait place à l’azote liquide plus rapide pour la mise en froid et plus facile d’emploi. La saumure n’est employée que pour l’entretien du froid pour les chantiers longs. Le béton armé Du XIXe au milieu du XXe. La révolution industrielle, les grands changements : le béton armé. Pour le béton en général, il y a d’autres articles sur ce sujet capital pour les travaux publics auxquels nous renvoyons l’internaute. Pour les fondations la révolution du béton armé s’amorça après sa découverte vers le milieu du XIXe par Joseph Monier qui en fit des pots de fleurs. En effet, progressivement, le béton armé remplaça le bois pour les pieux battus. Ce changement sera d’autant plus rapide que les forêts avaient du mal à fournir tous les beaux fûts de chêne nécessaires aux constructions industrielles de plus en plus lourdes. Ce qui n’empêche pas qu’il était encore possible, en 1964 à Ajaccio, de voir battre des pieux de bois pour fonder des immeubles de plusieurs étages. Le béton armé permettra à la fin du siècle (1894) à François Hennebique de construire des ponts qui furent les premiers ouvrages en béton armé du monde. Le béton armé servit aussi à faire des semelles de grandes dimensions et des radiers à nervures ou à voûtes renversées. Plus uploads/Ingenierie_Lourd/ les-fondations-corrige1-copie.pdf