La fondation sur pieux fait partie des « fondations profondes ». Elle s’utilise lorsque le terrain superficiel est « mauvais ». Découvrez « quand » et « comment » mettre en oeuvre une fondation sur pieux!
Introduction : les fondations
Tous les bâtiments sont fondés ou creusés dans un sol.
La connaissance approfondie des caractéristiques et du comportement de ce sol est nécessaire pour choisir le bon type de fondations.
C’est à dire celui qui permettra d’assurer la stabilité et donc la sécurité de l’ouvrage.
Les fondations sont des éléments structurels du bâtiment situés sous le niveau du sol et qui encaissent les charges de la superstructure (le bâtiment hors sol) et les transmettent au sol d’assise (le terrain naturel géologique).
Les fondations sont classées en deux catégories :
- les fondations superficielles
- les fondations profondes et semi profondes
Le choix du type de fondations dépend de l’ouvrage et de la nature de sol. Dans cet article nous nous intéresserons aux pieux.
La fondation sur pieux: une fondation profonde!
Les pieux font partie de la seconde catégorie de fondations : les fondations profondes.
Ils sont utilisés lorsque la portance du terrain superficiel est faible et ne permet pas de reprendre les charges du bâtiment.
Il faut alors aller chercher le bon sol plus en profondeur.
La plupart des pieux sont réalisés en béton armé, même si ils peuvent également être réalisés en bois.
Les sous-familles de fondations sur pieux
Au sein de la famille des pieux, il existe plusieurs sous familles qui se distinguent en fonction du processus et des outils mis en oeuvre lors de la réalisation des pieux.
- Les pieux préfabriqués ou pieux battus sont des pieux prêts à l’emploi, constitués d’un ou de plusieurs morceaux qu’il faut empiler au fur et à mesure de leur mise en oeuvre. La technique retenue peut être le battage : une charge appelée mouton est frappée contre la tête du pieu pour le faire pénétrer dans le sol ; ou le vibrofonçage : les éléments sont enfoncés les uns après les autres par vibrations.
- Les pieux coulés en place sont mis en oeuvre directement sur le chantier.
Comment creuser un trou pour une fondation sur pieux?
Il y a deux moyens de creuser le trou :
a- La méthode avec excavation
On commence par creuser un trou appelé forage et retirer le sol en place à l’aide d’un engin d’excavation (différents outils peuvent être utilisés selon la dureté du sol).
On peut alors positionner les éléments de ferraillage dans le trou en veillant à ce que ceux-ci ne soient pas en contact direct avec le sol.
Enfin, on peut procéder au remplissage de l’excavation avec du béton.
Le coulage peut être réalisé sans maintien des parois : pieux forés simples ; ou avec : pieux forés tubés (au moyen d’une buse en béton ou d’un tube en acier par exemple).
En effet, il s’avère nécessaire de recourir à un moyen de maintien des parois lorsque le sol a une faible cohésion afin d’éviter un refoulement des terres dans la cavité tout juste créée.
A noter que l’utilisation d’une boue bentonite (mélange d’eau et d’argile) peut permettre de remplacer le tubage. Dans ce cas le forage est rempli de boue au fur et à mesure de son avancement. Puis le béton est coulé en partant du point le plus bas grâce à un tube plongeur.
b- La méthode sans excavation
Le béton est coulé au fur et à mesure que le forage est réalisé. Ainsi, le béton passe directement au travers de l’outil de forage appelé la tarière. Ce type de pieux sont appelés les pieux à tarière creuse.
Comment travaille le pieu de fondation ?
La charge du bâtiment est reprise par le pieu grâce à la somme de deux efforts qui exercent une action opposée à celle du bâtiment :
- Un effort de pointe qui s’exerce à l’extrémité basse du pieux, au contact du bon sol, dur.
- Les efforts de frottement latéral qui s’exercent tout le long du pieu qui sont dûs au contact entre le pieu et le sol.
Qui détermine le type de fondations à réaliser?
Le géotechnicien réalise des forages sur le site qui accueillera la future construction (ou la construction existante dans le cas d’un projet de renforcement des fondations).
Il envoie ensuite les échantillons prélevés en laboratoire pour les faire analyser.
Après analyse des caractéristiques du projet de conception et des résultats du laboratoire, il rédige un rapport et fait ses préconisations concernant le type de fondations qu’il convient de mettre en place.
Le bureau d’étude structure pourra ensuite dimensionner plus précisément les fondations (longueur, largeur, type de béton et ferraillage) en prenant en comptes les charges permanentes (poids du bâtiment), les charges d’exploitation (poids du mobilier, des personnes, etc) et la capacité portante du sol.
Comment choisir le type de pieux ?
Le choix du type de pieux à réaliser sur un chantier dépend de nombreux critères :
- Le pieux sera t-il soumis à des efforts latéraux ?
- Traversera t-il une couche d’eau ?
- Est-il réalisé à proximité des fondations d’un bâtiment voisin ?
- Quel est le délai d’exécution?
- Quelles sont les contraintes sonores? Vibratoires ?
C’est le bureau d’étude de l’entreprise qui déterminera le type de pieux à mettre en place et la mise en oeuvre à adopter sur le chantier.
Qui réalise la fondation sur pieux?
Il convient de s’orienter vers des entreprises spécialisées. Bien souvent les lot terrassement et fondations sont associés et réalisés par une même entreprise.
Les fondations sur pieux sont plus onéreuses.
A titre indicatif on peut compter une plus value de 1300 € par m2 de surface au sol pour la mise en place de pieux par rapport à des fondations superficielles.
Conclusion
Les fondations font partie de la structure invisible du bâtiment mais leur importance est primordiale.
Les pieux sont des fondations profondes qui peuvent se révéler nécessaires si les charges sont très importantes ou si la capacité portante du sol est faible.
Étant donné qu’elles génèrent un surcoût par rapport à des fondations superficielles, il est primordial de déterminer rapidement quelles sont les fondations adaptées pour le projet et dans le cas des pieux de retenir le mode de mise en oeuvre adéquat.
Pour se faire, entourez-vous des bons interlocuteurs qui sauront vous conseiller tout au long de votre projet.
