GENERALITES

Les fondations sont les parties d’un ouvrage qui reposent sur le sol et qui se situent sous les murs porteurs ou les poteaux d’une construction (éléments porteurs).Elles transmettent au sol toutes les charges de cet ouvrage à savoir les charges permanentes (murs, planchers charpente…..) ; les charges d’exploitation (mobilier, matériel …) et les surcharges climatiques (neige, effet de vent ….). Elles assurent la stabilité de l’ouvrage en assurant l’équilibre entre la sollicitation (descente de charge) et la résistance du sol(contrainte admissible).

I-FACTEURS DE CHOIX DU TYPEDE FONDATION

La nature de l’ouvrage: pont, bâtiment d’habitation, industriel, soutènement … la nature du terrain : connaissance du terrain par sondages et définition des caractéristiques (capacité

portante.) Le site : urbain, campagne, montagne, bord de mer,… la mise en œuvre des fondations : terrain sec présence d’eau… le type d’entreprise : matériel disponible et compétences… le coût des fondations : facteur important mais non décisif.

II-CAPACITE PORTANTE

C’est la résistance du sol à supporter un ouvrage. Lorsque celle-ci n’est pas élevée pour supporter les massifs de fondation, il y a déformation du sol porteur par affaissement, tassement ou poinçonnement. C’est ce qui entraîne des désordres dans l’ouvrage : dislocation, fissuration, rupture des éléments de construction surtout si l’affaissement est intégral.

Exemple de poinçonnement

III-DIFFERNTS TYPES DE FONDATION

1- FONDATIONS SUPERFICIELLESElles sont utilisées lors que les couches de terrain capable de supporter l’ouvrage à faible profondeur .On distingue plusieurs types de fondation :

Les fondations localisées constituées de semelles isolées placées sous les poteaux (fig. 1) Les fondations continues constituées de semelles filantes situées sous les murs (fig. 2) Les radiers qui couvrent la totalité du bâtiment (fig. 3) Les fondations mixtes (radier-semelle isolée, semelle isolée-semelle filante…)

a/SEMELLES ISOLEESCe type de fondation est mis en œuvre dans le cadre d’un bâtiment présentant des charges

concentrées (centrées et excentrées) et que la somme des surfaces des semelles est inférieure à 50% de la surface du bâti. Elles reçoivent un poteau d’angle, de rive, d’intérieur, poteaux jumelés dans le cas du joint de dilatation.

Elles sont très

souvent réalisées en béton armé (Béton dosé à 300Kg/m3) et d’aciers.Leur forme varie en fonction de l’emplacement de la fondation, de la nature du terrain et la réalisation (coffrage, ferraillage mise en place du béton.)Les formes les plus utilisées sont le carré et le rectangle à section constante.

DIFFERNTS CAS DE SEMELLES ISOLEES1-Cas de semelle isolée sur un terrain en pente   : Sur un sol en pente : la pente maximale entre 2 niveaux ne doit pas excéder les 2/3.

2

3- difference de niveau

2Cas de semelles excentrées   : Elles sont utilisées lorsqu’un mur ou un pilier sont fondés contre un mur existant ou que le nu extérieur du mur est tangent à la limite ou quand il s’agit d’un mur de soutènement ou d’un poteau excentrée.

3-Joints de rupture   : Les joints de rupture intéressent surtout les fondations donc aussi la superstructure. Elles s’imposent si : -L’ouvrage est constitué de volumes hauteurs de hauteurs différents. (Schéma).-l’ouvrage repose sur des fondations hétérogènes (une partie sur radier, l’autre sur des pieux.).-l’extension d’un ouvrage existant

4-Joints de dilatation   : Les joints de dilatation concernent les superstructures et les enveloppes hors terre. Elles permettent d’absorber les modifications dimensionnelles de l’ouvrage provoquées par l’effet de température, le fluage (phénomène de déformation du matériau qui subit des contraintes de façon continue.) …..

b/SEMELLES CONTINUESElles sont réalisées lorsque la descente de charge n’est plus concentrée .Elles sont situées sous des murs porteurs ou si la sur face des semelles isolées dépasse 50 % la surface de l’ouvrage. Elles peuvent relier aussi plusieurs poteaux si ceux-ci sont alignés et suffisamment rapprochés. Elles sont réalisées en gros béton (250Kg/m3) et en BA.

c/LE RADIER GENERALIl est constitué par une semelle générale couvrant toute la surface du bâtiment et parfois cette semelle déborde par console extérieure. Il se trouve justifiée lorsque : La contrainte admissible à la compression du sol est faible. Le bon sol est situé en grande profondeur. l’aire totale des semelles est supérieure à la moitié de l’aire du bâtiment. Les charges apportées par l’ensemble du bâtiment ne risque pas d’entraîner des tassements différentiels

incompatibles.

Son ferraillage est particulier, les aciers tendus se situent en partie haute de la dalle, les points d’appui deviennent les murs.

Il existe plusieurs types de radier : Radier dalle plate (le plus courant) ; Radier nervuré ; Radier champignon sous poteaux ; Radier voûté , Radier renforcé au droit de la charge, radier avec tirants d’ancrage...

2/LES FONDATIONS PROFONDESLorsque les couches de terrain capable de supporter l’ouvrage sont à une grande profondeur .On prévoit des des fondations profondes qui peuvent être massives (puits) ou élancées.Elles sont dites profondes lorsque le rapport H/B sup. à 6. Dans le cas échéant, on parle de fondation semi profonde.

a/LES FONDATIONS PAR PUITS   : Les puits se placent en limite des deux domaines de fondation. Ils se rattachent par le principe de réalisation aux fondations profondes mais sont également calculés suivant les règles de calcul des fondations superficielles. Il s’agit de la technique la plus ancienne de fondation profonde.

Eléments technique concernant les puits  Ils sont bien adaptées à des descentes de charges ponctuelles (poteaux ; portiques,....) Ils sont fréquemment reliés par un réseau de longrines en BA qui supportent les murs et retransmettent

les charges vers les puits. En zone sismique, ils doivent être boutonnés dans les deux directions.

Les puits de fondation s’apparentent à un gros pilier armé ou non ,prenant appui sur le sol résistant à une profondeur supérieure à 2m .Le plot de fondation s’apparente à un puits .Il sert pour constructions légères (pavillon.).les puits massifs sont moins coûteux que les radiers et semelles massives.Caractéristiques   : Section de forme carré, rectangulaire, circulaire. Dimension : coté ou diamètre 1 à 1.5 m, profondeur inférieur à 8m, entre axes 4 à 8 m.

b/LES PIEUX EN BAIls sont destinées à reporter à grande profondeur les charges d’une construction (20 à 40 m).Ils sont groupés par 2, 3, 4,5 et plus et réunis en tête par une semelle très épaisse afin de repartir la charge sur chacun des pieux.Ils sont classés selon leur mode de fonctionnement .On distingue :a°) Les pieux à effet de pointe b°) Les pieux à frottement latéral c°) Les pieux à effet de ponte et frottement latéral. Ils sont classés selon leur mise en œuvre .On distingue :a°) Les pieux moulés dans le sol b°) Les pieux préfabriqués en BA .

IV RECOMMANDATION DE MISE EN ŒUVREElles concernent le béton de  propreté, l’enrobage, le chaînage horizontal et vertical (la disposition des armatures, le drainage....

ARTICULATION AVEC LES ELEMENTS VERTICAUX

.Articulation avec un poteau en BA ou voile   : prévoir des barres d’attentes. (Voir fig.)

Articulation avec un poteau métallique   : des plaques d’assise sont placées avant le boulonnage du poteau pour permettre une répartition de la charge concentrée au niveau de fondation. (voir fig.)

Articulation avec un poteau en bois On fait passer un tube métallique dans le poteau en bois qu’on va boulonner à la plaque d’assise au niveau du massif de fondation.

CONCLUSION

De très nombreuses techniques sont disponibles pour fonder nos bâtiments, il faut effectuer un choix au regard d’arguments techniques (qualité du sol et caractéristiques du bâtiment en projet ) et économiques (coût relatif des différentes solutions possibles.).