Chapitre 1 :

Fondations

Fouilles

Année universitaire 2014-2015

E.N.A.U. École NatioNale d’architecture et d’urbaNisme

Département Urbanisme

Matière 2.3.2 Construction Générale

Définition d'une fouille Dans le domaine du bâtiment, une fouille est un

creusement réalisé dans le sol, en général après

décapage de la terre végétale

on réalise des fouilles pour :

• Réalisation des fondations

• Dégagement des volumes de sous-sols

• Pose des canalisations

On distingue:

• Fouilles ponctuelles ou en puits

• Fouilles linéaires :

Rigoles: peu profondes et larges (h<=1m, l<=2m)

Tranchées: plus hautes que large

• Fouilles en excavation en pleine masse, intéressant

toute l’emprise de la construction (cas de sous-sols)

Types de fouilles

On compte plusieurs types de fouilles dont :

Fouilles en rigole

Elles sont destinées à recevoir

les semelles filantes de fondations,

leur profondeur n'excède pas un

mètre et leur largeur deux mètres.

Leur profondeur est supérieure

à un mètre et leur largeur

n'excède pas deux mètres.

Fouilles en tranchées

Elles ont une largeur de plus de

deux mètres mais leur

profondeur ne dépasse pas la

moitié de la largeur.

Fouilles en tranchées

Fouilles en puits

C'est dans le cas où la plus grande

dimension horizontale d'un puits est

inférieure à 1,20 m, cette dimension

est mesurée entre les faces

intérieures opposées

des étais et blindages. Pour des

raisons de sécurité, il est interdit

qu'on descende au fond de la fouille

au cours de son exécution.

Fouilles en pieux

Elle est utilisée lors d'un sol bon très

profond afin de récupérer des

charges ponctuelles généralement.

On peux aussi coupler les pieux avec

des longrines afin de répartir les

charges du bâtiment sur une surface

plus grande, et aussi afin de limiter

les effets de tassements.

Fouille en pleine masse

Elle est exécutée sur la totalité de la

surface d’emprise d’une

construction, par ex. pour encaisser

un sous-sol. Dans ce cas, le

terrassement est descendu jusqu’au

niveau de la sous-face du dallage du

dernier sous-sol.

L'exécution des fouilles

Il est tout d'abord primordial de déterminer le volume des terres à

excaver qui est étroitement liée à la forme de terrassement et aux

coefficients de foisonnement y affairent.

Les fouilles ou encore excavation correspondent à l'opération

d'extraire des terres (déblaiement).

L'exécution des fouilles de bâtiment pose différents problèmes

tels que :

- choix du mode d'ouverture ;

- stabilité des parois verticales ;

- enlèvement des déblais ;

- difficultés inhérentes à la présence d'eau.

Nature des terres Angle talus Masse volumique(kN/m3) fi (%) fd (%)

Sable fin sec 10 à 20° 14 10 3

Sable fin mouillé 15 à 25 ° 16 20 4

Gravier moyen 30 à 40 ° 19 à 21 25 4

Terre végétale humide 30 à 45 ° 16 à 17 10 3

Terre très compacte 40 à 50 ° 16 à 18 25 10

Cailloux 40 à 50 ° 15 à 17 50 15

Marne sèche 30 à 45 ° 15 à 16 50 8

Argile sèche 30 à 50 ° 16 50 15

Argile humide 0 à 20 ° 12 à 18 25 8

Roches diverses 50 à 90 ° 20 à 25 50 20

Les fouilles talutées

(Fouilles en pleine masse)

Le déblaiement est effectué directement dans le sol.

Elles s’obtiennent en réalisant, hors de l’emprise de la construction, des

parois sous un angle inférieur à l’angle de talus naturel. Pour cela il faut:

- disposer au sol de la surface nécessaire.

- dégager et stocker pendant la durée du chantier, puis remettre en

place ultérieurement le volume des terres correspondant au volume du

talus.

Dans ce type de travaux ,il n’est pas nécessaire de maintenir les parois,

ceci dit avec l’exiguïté des chantiers urbains autorise rarement de telles

fouilles.

Le mode d'ouverture

( Fouille talutée ou verticale )

En effet, lorsque l'on ouvre un sol à la verticale, la paroi est

instable, et que à court terme, sous l'influence de plusieurs

facteurs (pluie, vibrations, surcharge), elle s 'éboule et se

stabilise alors sous un angle, variable selon la nature du sol.

Assurer l'équilibre d'une fouille s'obtient en respectant le talus

naturel du sol, On parle alors d'une fouille talutée. Sinon,

l'équilibre de la fouille sera assuré par un blindage des terres.

Fouilles au voisinage

de constructions existantes

Un immeuble de 13 étages a été construit

SUDSUD

NORD SUD

Ensuite, le plan prévoyait

un garage souterrain à creuser

sur le côté sud,

à une profondeur de 4,6 mètres

Les déblais étaient entassés

sur le côté nord, jusqu'à une

hauteur de 10 mètres

MAIS : De fortes pluies ont entraîné l'eau à s'infiltrer dans le sol

NORD SUD

Le bâtiment a ainsi subi des

pressions latérales inégales

des cotés Sud et Nord

Il en a résulté une pression

latérale de 3.000 tonnes,

ce qui était largement

plus important que ce que

les pilotis ne pouvaient tolérer.

Le bâtiment a commencé

à bouger

et les pieux de béton ont été

cassés en raison des

pressions latérales inégales.

Le bâtiment a commencé à s'incliner…

et a finit par basculer dans la direction sud.

Lorsque l’exécution d’une fouille est de nature à causer des dommages aux

constructions voisines, l’extraction des déblais doit être réalisée en plusieurs

phases ou précédée d’une reprise en sous-œuvre de ces constructions.

Reprise en sous œuvre :

Définition

on reporte à un niveau inférieur les fondations d’un

bâtiment existant sans affecter sa superstructure, toutes

les ouvertures éventuelles de la façade sous laquelle on

travaille étant provisoirement étayées afin d’assurer un

relatif monolithisme de celui-ci. Cas types :

• reprises de fondations insuffisantes : très onéreux et

souvent aléatoire

• ouvertures de fouilles contre un bâtiment existant en

dessous du niveau des fondations de celui-ci

Buts principaux:

• assurer un accès sous la fondation existante

• assurer la sécurité du personnel

• ne pas compromettre la stabilité du bâtiment existant

1er cas: la fouille ne descend pas au

dessous des fondations existantes

Eloigner l’assise du nouvel ouvrage ou bien

descendre au niveau des fondations du mur existant.

2ème cas: la fouille descend au dessous

des fondations existantes:

Dans tous les cas, les terres et les

maçonneries à conserver sont étayées

et blindées.

Les fouilles de reprise en sous-œuvre sont

exécutées par petites parties de longueur

n’excédant pas les 2 m, à l’aide de tranchées,

de puits ou de galeries.