Pour des projets simples, on peut obtenir des renseignements sur les particularits du terrain btir, en fonction des donnes dj connues sur les terrains avoisinants, et par certaines cartes gologiques. Pour des projets dans des zones plus complexes, c'est le gologue qui dtermine la nature et la rsisT.E. Constructions - Fondations - Questions la gologie l'tude des matriaux naturels (sol, roche, tance des sols. Il applique les connaissances de eau de ruissellement et eau souterraine) qui se trouvent impliqus dans la conception, la construction et la mise en uvre des ouvrages d'art 1. Quel est le rle des fondations? du gnie civil (barrages, ponts, autoroutes) et des projets immobiliers (btiments). Afin de mieux connatre la nature des sols, on procde des essais de rsistances, 2. Quels sont les trois lments qui dterminent les types, les formes et les dimensions des fondations? des sondages (pntration), et ventuellement des carottages (prlvements d'chantillons) pour des essais en laboratoire. Les rsistances et niveaux sont mesurs dans les zones de nappes phratiques en 3. Qui s'occupe de la statique du btiment (quilibre des systmes de forces)? employant des appareils pizomtriques (mesures des variations de pression hydrostatique).4. Pour des projets simples, citez deux lments grce auxquels on peut obtenir des renseignements sur On distingue deux catgories de fondations; desfondations normales lies au btiment proprement les particularits du terrain btir. Pour les projets dans des zones plus complexes, qui dtermine la dit, et les et la rsistance des qui sont en principes excutes avec les travaux prparatoires. nature fondations spciales sols? 5. Citez trois oprations que l'on effectue an de mieux connatre la nature des sols.

7.1.2

Solidit du terrain

6. Quelles sont les deux catgories de fondations que l'on distingue? Pour qu'un btiment puisse tre construit, il faut que la rsistance du terrain soit suffisante, il faut connatre la force portante du la nature du solaucune tudedes sol faite au pralable on pourra, pour 7. Reportez dans le tableau sol. S'il n'existe en fonction du indications de contraintes admissibles et des remarques. des projets simples, tenir compte de la classification sommaire des sols prsente ci-dessous:Nature du sol Contraintes admissibles [N/mm2] 0,0 0,5 0,0 0,2 Remarques

lse, tourbe Terre vgtale, remblais Sable trs fin

Prvoir des fondations sur pilotis Taux variable en fonction de la qualit des matriaux, de la compacit, et de l'paisseur de la couche Terrain utilisable seulement lorsqu'il est contenu dans une enceinte de palplanches afin d'viter son coulement sous les charges Rduire ces valeurs de '/? en cas de risques d'infiltration d'eau Susceptible de tassements lents proportionnels la teneur en eau. Exige une tude approfondie

Sables secs et graviers mlangs Argile aquifre

0,3 0,5 0,03 0,1

8. Pour les terrains que l'on peut creuser en Suisse quelle est, en N/mm2, la solidit du terrain btir en Gnralits de la construction 7.1 Gnralits gnral? 9. Pratiquement, on peut admettre comme bons terrains, les sols durs et solides, sans inltrations d'eau, forms de couches proches de l'horizontale. Quel est l'avantage de cette qualit de sol et que permetelle? 10. En terme de grandeur de fondation, que ncessite une petite pression admissible au sol? 11. Expliquez cette phrase: Il est important que les charges des diffrentes parties du btiment soient gales une constante. 12. Peut-on faire des fondations dans du remblai? 13. La prsence d'eau dans le terrain, en fonction des quantits prsentes et des pressions qu'elle engendre, inue-t-elle sur la rsistance des terrains? Si oui, que convient-il de faire? 14. Quels sont les deux lments connatre an de pouvoir dimensionner correctement une fondation? 15. Par quoi la force portante d'un sol de construction est-elle dnie? 16. Quelle est la formule de la relation entre la force portante du sol [Nmm2], les charges totales [N] et la surface d'appui sur le sol [mm2]? 17. Quel est le calcul de la surface de la fondation? 1

^ r

T.E. Constructions - Fondations - Questions

18. Pourquoi chaque partie des fondations doit-elle appliquer la mme pression sur le sol? 19. Les surfaces d'inuence qui se recoupent donnent lieu quel type de problme? 20. An d'viter les risques de glissement possible, de quel manire doit-tre plac l'assise de la fondation par rapport au sens des efforts? 21. La qualit du sol doit tre rgulire, la base de la fondation doit reposer sur un sol solide et stable. La profondeur des fondations est dtermine par le type et la fonction de ces dernires. Pourquoi doivent-elles atteindre une profondeur limite hors gel ? Dans quel autre cas doit-on galement prendre en compte ce phnomne? 22. Quelle est la profondeur hors gel Genve et les rives du Lman? 23. Avec quels matriaux traditionnels utiliss dans la construction excute-t-on des fondations? Quelles proprits doivent-ils avoir? 24. Citez les trois critres dont dpend la forme de la fondation. 25. Quelles sont les deux catgories de fondations normales? 26. De nos jours, les fondations non armes sont maintenant ralises en bton. Pour quel type douvrage emploie-t-on des semelles de fondation non armes dans la construction?

7.

Fondations

27. Compltez le schma de semelle en bton non arme. - ... - ... - ... - ...La semelle de bton non arme sera ralise selon les points suivants: Epaisseur h. min. 30 cm Largeur b min. 35 cm Angles de dcharge de 30 Largeur b selon calcul statique Bton de propret de 5 cm sous la semelle

28. b la largeur plus hauteur de la hauteur h grande. Une surpaisseur de Plus la largeur Plus augmente, b laaugmente, hplus la semelle devient de la semelle devient grande. Qu'entrane une surpaisseur de semelle? Dans ce cas, quelle solution et plus de poids. Dans ce semelle entrane un volume de terrassement supplmentaire, plus de bton, plus conomique existe-t-il par rapport la fondation non arme? cas, une fondation arme serait plus conomique 29. Quel est le risque d'une semelle non arme, trs large et peu paisse? Remarque: Une semelle non arme, trs large et peu paisse risque de se rompre. 30. Dans un fondation arme, quels lments places dans le sens longitudinal assurent une rpartition des efforts et une rigidit de la semelle dans le sens de la longueur?

Les fondations armes

31. Avec des semelles de fondation armes, l'angle de dcharge de 30 est-il toujours ncessaire? Si les charges et surcharges d'une construction sont importantes ou si la contrainte admissible du terrain est faible, 32. De combien d'augmenter la surface d'appui sur le sol en augmentant la largeur minimum? il est ncessaire de cm de bton les aciers d'armature doivent-ils tre enrobs au des semelles de fondation. Une trop grande largeur de semelle risque de rompre cette dernire. 33. Quel est le risque si les charges sur appui sur une semelle non arme sont trop grandes?

Afin de rduire la quantit de terrassement, de bton et le poids, on utilise des armatures dans le sens 34. Citez cinq types de fondations normales. transversal afin de reprendre les efforts de traction dans le bas des semelles. Des armatures places dans le sens longitudinalse situent une semelles continues (ou semelles lantes)? Quelsdans le sens de la 35. O assurent les rpartition des efforts et une rigidit de la semelle sont leur rles? longueur. Avec des semelles de fondation armes, l'angle de dcharge de 30 n'est plus ncessaire. 36. Pourquoi faut-il prvoir lors de l'tude du plan de fondation le passage des ventuelles canalisations? On applique un ordre de grandeur d'environ 80 100 kg d'acier d'armature pour 1 m3 de bton mis en 37. Quelle civil qui par et calculs prcis, dtermine les quantits, les formes, les diamtres, place, (c'est l'ingnieurest la forme desle rle des semelles ponctuelles (appeles galement semelles isoles)? et les emplacements des armatures dans les ouvrages en bton arm), les aciers d'armature doivent tre 2 enrobs d'au moins 3,5 cm de bton. Les qualits de bton sont lies aux contraintes et exigences auxquelles doit rpondre la structure en bton.

Figure 7.8: Exemple d'un dallage.T.E. Constructions - Fondations - Questions

38. On trouve souvent des semelles isoles relies entre elles par des longrines (poutres horizontales) en bton arm (B.A.). Que peut-on faire si les semelles isoles, de part leurs dimensions se touchent presque dans une direction? Quelle amlioration gagne-t-on? 39. Quest-ce quun dallage? 40. Quand excute-t-on un dallage? Bton de propret 5 cm Dallage 12 15 cm Isolation thermique (min. 4 cm) Chape flottante (min. 6 cm) Semelles de fondation filantes

41. C'est sur le Murs duque seront excutes les couches de nitions (en plus de l'isolation; une chape dallage sous-sol revtement nal), les cloisons de sparation, ainsi que les ventuels doublages. Quelle Revtement de sol ottante et le Empierrement 15 20 cm Chemise de drainage Feuille composition de l'empierrement et du dallage? de polythylne * est lpaisseur et la

Fondations

42. Indiquez la lgende dans le schma de dallage ci-dessous. Figure 7.8: Exemple d'un dallage.

7.2.5

Les radiers

On peut comparer un radier une dalle en bton arm inverse, l'armature principale tant place dans la partie suprieure ( l'inverse d'une dalle pleine). Le radier est utilis lorsque la contrainte admissible du sol est faible mais homogne, lorsque les empattements des semelles deviennent trs larges et que ces dernires se touchent presque. Un radier gnral utilise la surface totale du btiment comme appui sur le sol, et par son rapport poids/surface, il permet lade propret 5 cm btiments de grande hauteur.15 cm Dallage 12 Il amliore la rsistance aux dif Bton construction de 43. Quand tassement,est-il utilis? un radier et offre (suivant le type d'excution) une meilleure tanchit que les dallages. frences de Isolation thermique (min. 4 cm) Semelles de fondation filantes Murs du sous-sol 44. Quelle est la particularit du radier arm, au niveau Chape flottante (min. 6rapport une dalle en bton? de l'armature, par cm) Le radier plat (dalle Empierrement 15 paisse) est utilis dans les constructions conventionnelles, mais on arme simple, 20 cm Revtement de sol trouve galement, dans desavantages dun radiercomplexes, le radier-nervur (poutres longitudinales Chemise de drainage quatre polythylne 45. Quels sont les Feuille de cas de btiments plus gnral? et transversales, dalle plus mince), le radier-champignons, et parfois le radier vot. 46. Citez quatre types de radier.

47. Indiquez la lgende dans le schma de radier ci-dessous. Figure 7.9: Exemple d'un radier On peut comparer un radier une dalle en bton arm inverse, l'armature principale tant place dans la partie suprieure ( l'inverse d'une dalle pleine).

7.2.5

Les radiersCD

Le radier est utilis lorsque la contrainte admissible du sol est faible mais homogne, lorsque les empattements des semelles deviennent trs larges et que ces dernires se touchent presque. Un radier gnral utilise la surface totale du btiment comme appui sur le sol, et par son rapport poids/surface, il permet la construction de btiments de grande hauteur. Il amliore la rsistance aux diffrences de tassement, et offre (suivant le type d'excution) une meilleure tanchit que les dallages. construction se trouvent viter propret les 48. Que faut-il Bton delorsque 5 cm fondations d'une Isolation thermique (min. 4 cm) dans un terrain fortement Le radier plat (dalle arme simple, paisse)dans certainsChapeconstructions 6 cm) est utilis dans les flottante (min. conventionnelles, mais on cas? < Radier D aquifre? Quel systme peut sufre Revtement de sol trouve galement, dans des cas de btiments plus complexes, le radier-nervur (poutres longitudinales Surpaisseur dans les zones d'appuis des plus 49. Quest-ce quunmurs mince), Chemise de drainage et transversales, dalle cuvelage? le radier-champignons, et parfois le radier vot. Murs du sous-sol

50. En quel matriau un cuvelage extrieur (appel support ou prcuvelage) rsistant aux sous-pressions est-il ralis? Figure 7.9: Exemple d'un radier ^Mf Gnralits de la construction 7.2 Fondations

CD

3 Bton de propret 5 cm < Radier D Isolation thermique (min. 4 cm) Chape flottante (min. 6 cm)

pour qu'elle ne soit pas abme pendant les travaux. Toutes les dispositions doivent galement tre prises pour garantir l'tanchit du cuvelage, mme T.E. de joints de dilatation, de traverses de dans les casConstructions - Fondations - Questionsl'enveloppe (tuyaux), etc.

51. Indiquez la lgende dans le schma de cuvelage ci-dessous. Figure 7.10: Exemple d'un cuvelage.

Bton de propret 5 cm

Cuvelage intrieur

52.

parle-t-on (support) Quand Pr Cuvelage de fondations

spciales?

Murs du cuvelage intrieur Porteur intrieur Nappe phratique

Murs du cuvelage extrieur (prcuvelage)

53. Citez six types demortier de protection Etanchit + fondations spciales.

54. Citez les trois catgories principales que lon distingue dans les fondations spciales.

_.

^MiF 7.2 Fondations 55. Quelle modication la prsence d'eau supercielle issueGnralits de lad'eau profonde circulant sous des pluies, ou construction terre par les effets de la gravit, peut-elle entraner?56. Citez trois systmes que lon utilise dans le cas de prsence d'eau supercielle issue des pluies, ou d'eau profonde circulant sous terre. 57. Quels lments, excutes pendant la phase des travaux prparatoires, sont-ils cres an de pouvoir effectuer des travaux de terrassement (fouilles en pleine masse) dans des zones o l'environnement, les qualits des terrains, le domaine bti existant, et la place disponible ne permettent pas d'effectuer des fouilles traditionnelles avec des talus? 58. Les enceintes de fouilles sont ralises de deux manires. Lesquelles? 59. Que sont les palplanches? Citez deux matriaux utiliss pour leur fabrication. 60. Citez deux cas dans lesquels le rideau de palplanches est utilis. 61. Ce sont les palplanches en acier qui sont le plus souvent utilises. Citez deux moyens par lesquels elles sont ches dans le sol. 62. Quelle construction utilise lors de travaux en milieu aquatique, permet de raliser des enceintes provisoires tanches? 63. De quoi le batardeau est-il constitu et quel est le mcanisme permettant dexcuter les terrassements de la future construction en milieu aquatique?

4

raliser des enceintes provisoires tanches. L'eau est alors pompe l'intrieur de l'enceinte, afin de pouvoir excuter les terrassements de la future construction.T.E. Constructions - Fondations - Questions

Figure 7.11: Exemple - Type de palplanches.64. Parmi ces quatre types de palplanche, lequel est-il le plus utilis?Pal planche en U Type Larssen Crochet de joint sur l'axe 350 460 mm

Palplanche en S Type Terres rouges Crochet de joint sur I axe

/"Y/

Palplancheen Z Type Belval Crochet de joint sur les bords 420 500 mm

Palplanche en S Type Rombas Crochet dejoint sur les bords

Palplanches mtalliques. 65. Citez trois lments que permettent les parois moules, excutes en bton de 27 m. Longueur maximale lamine arm. Poids au mtre courant, variant de 15 150 kg. 66. Les parois moules sont-elles ralisables mme proche de btiments existants? Pourquoi?67. Dans quel milieu l'excution de parois moules ne peut-elle pas se faire? 68. L'excution des parois moules se fait par panneaux, les travaux du panneau suivant n'tant effectus qu'aprs le btonnage et la prise du permettent de contenir les boulements en quatre tapes de Les parois moules, excutes en bton arm,bton du panneau prcdent. Citez les rsistant la lexcution des parois moules. bonne protection contre la pousse de l'eau, (la ralisation par pousse des terres, offrent une tapes ne permet pas de garantir une tanchit parfaite) et assurent un rle statique par leur int69. Quel est le principe de la paroi dite berlinoise? gration dans le concept de structure d'un ouvrage. De par leur rigidit, elles n'entranent pas de dformation du sol, les sont donc ralisables mme proche de 70. Quelles sontelles quatre tapes de la paroi berlinoise? btiments existants. L'excution de parois moules ne peut se faire en milieu aquatique. 71. Quest-il ncessaire de prvoir dans certains cas, pour assurer la stabilit de l'ensemble?

Les parois moules

On peut atteindre avec les parois moules des profondeurs plus grandes qu'avec les palplanches, Leur 72. La paroi berlinoise ne peut tre ralise que dans un certain type de sol. Lequel? paisseur se situe normalement entre 0,60 m et 1,00 m. Aprs avoir excut les murets de guidage qui protgent de part et d'autre la zone suprieure de la tranche, l'excavation est excute l'aide d'un grappin spcial. Au fur et mesure, le terrain excav est remplac par de la bentonite (boue argileuse, qui stabilise la fouille par pression hydrostatique). L'excavation termine, on met en place dans la fouille la cage d'armature et on coule le bton. Le btonnage se fait par un tube plongeur, le bton chasse la bentonite qui est rcupre par pompage. L'excution se fait par panneaux,, les travaux du panneau suivant n'tant effectus qu'aprs le btonnage et la prise du bton du panneau prcdent (gnralement on travail par lments dcals soit un panneau sur deux). Pour assurer la rigidit de l'ensemble, on ceinture le sommet des panneaux par l'excution d'un sommier de rpartition en bton fortement arm.W

7.3 Fondations spciales

imw

Gnralits de la construction

5

Fondations

T.E. Constructions - Fondations - Questions

73. Citez les lments importants des diffrents types de paroi berlinoise. 7.13: Les parois berlinoises.

^de 1 2 m de 1 2 m

... ...

... ...

... ...

o

u= o=de 1 2 m de 1 2 m

... ...

74. Les arois parisiennesconditions d'emploi des parois parisiennes sont les mmes que celles de la paroi berlinoise mais

lexcution est diffrente. Expliquez le principe. ditions d'emploi sont les mmes que celles de la paroi berlinoise. 75. Quest-ce que le clouage?

d'utiliser des profils mtalliques, se sont des poteaux prfabriqus en bton arm avec des 76. Quest-ce que le tirant d'ancrage? Expliquez le principe. res en attente qui sont logs dans les forages circulaires.

77. Un tirant peut-il tre provisoire? assement de la zone excaver s'effectue par tranches. Lorsqu'une tape de terrassement 78. Lorsque les fondations traditionnelles et les radiers ne et le btonnage eve, des armatures sont disposes entre les parties dgages des poteaux permettent pas de transmettre les charges du btiment successives. ue par tranches horizontalesau terrain, car celui-ci n'offre pas la force portante ncessaire, on recherche une meilleure qualit de terrain en profondeur. Quels lments utilise-t-on dans ce cas?

e de paroi est conu de manire obtenir un soutnement dfinitif, incorporable la structure 79. Quel est le rle des pieux? e de la construction. Il peut ventuellement, comme dans le cas des parois moules tre utilis lment de fondationpieux sont des lments de sectiondes tirants d'ancrage, quelquefois longueur. Citez les trois partie 80. Les porteur. L'ensemble est stabilis par relativement faible et de grande qui le composent. ires.81. Citez les deux grandes catgories de pieux que lon distingue.

82. Quel est le matriau principalement utilis pour excuter les pieux prfabriqus? es aussi parois cloues, il s'agit d'une consolidation de la paroi verticale de la fouille, dans le cas 83. hauteur. Les utilise-t-on retenue pieux excuts sur place? assement de faibleQuel matriaulments de pour les peuvent tre excuts sur place, avec la 84. On distingue deux principaux concepts de mise en uvre des pieux. Quels sont-ils?

arois pingles

ndations spciales

Gnralits de la construction6

T.E. Constructions - Fondations - Questions

s

85. En fonction des terrains, certains forages sont raliss avec un autre systme de coffrage. Expliquez son excution.

es tirants d'ancrage. Schmatiquement, le processus d'excu-sol de bonne rsistance ? Avec quel systme parle-t-on de 86. Est-il toujours ncessaire d'atteindre le pieux ottants ou de pieux de friction ante; forage tube,mise en place de l'armature (cble ou tube ? ent de la cavit, sur toute sa longueur. 87. Dans quel cas utilise-t-on les pieux ottants?

88. Quest-ce que les micropieux? n sous-uvre

intervenir sur89. Dans quel cas utilise-t-on ouvrage existant des parties de structure d'un les micropieux? autant nuire au reste du btiment. Elles sont souvent nces90. Comment l'on excute un nouvel ouvrage ments existants, ou lorsque seffectue la mise en place des micropieux? (mitoyennet). 91. La mise en uvre des micropieux s'apparente celle des tirants d'ancrage. Citez les trois tapes du processus d'excution que lon peux rsumer schmatiquement. vaux en sous-uvre sont souvent lis des agrandissements melles de fondation, et des reports de chargesreprise niveaux 92. Expliquez le principe de la des en sous-uvre. n sous-uvre sont ncessaires, si le fonds de fouille d'un 93. Citez deux cas dans lesquels la reprise en niveau des fondations de la construction attenante existante. sous-uvre est souvent ncessaire. qu'elles ne soient pas dchausses lors des travaux de ter94. Dans le domaine des fondations, citez trois cas dans lesquels les travaux en sous-oeuvre sont souvent lis.

des interventionsCitez un constructions travaux dans lequel les reprises en sous-oeuvre sont ncessaires. 95. sur des exemple de anciennes, labores ude approfondie du systme structurel et constructif doit tre 96. Sur quel type de construction les reprises en sous-oeuvre sont-elles souvent utilises? er des solutions assurant scurit, qualit, et conomie.

97. Indiquez la lgende dans le schma ci-dessous.

s uvre.

1er S.-Sol

\Utf

Gnralits de la construction

7

T.E. Constructions - Fondations - Questions

98. Une reprise en sous-oeuvre peut-elle tre dangereuse? 99. Qu'est-il indispensable d'effectuer dans une reprise en sous-oeuvre pour viter tout risque d'effondrement total ou partiel, ainsi que des affaissements ou des ssures de l'ouvrage sur lequel on intervient? 100. Expliquez ce que sont les joints dans la construction et leur rle. 101. Citez les deux catgories de joints. 102. Quest-ce quun joint de dilatation? Quel est son rle? 103. Quest-ce quun joint de tassement? Quel est son rle?

8