Calcul des fondations superficielles et profondes

Auteur(s) :

Frank, Roger (1949-....) Découvrir l'auteur

Résumé

Présentation des méthodes géotechniques courantes de dimensionnement des fondations, en particulier celles qui sont recommandées par l'approche aux états limites en vigueur en France. Les auteurs expliquent comment calculer ces fondations, notamment grâce aux méthodes numériques, et abordent différents éléments de l'interaction entre le sol et la structure comme les déplacements admissibles.

Autre(s) auteur(s)
- Cuira, Fahd
- Burlon, Sebastien (1980-....)
Éditeur(s)
- Presses de l'Ecole nationale des ponts et chaussées
Date
- DL 2018
Notes
- Bibliogr. p. 185-191
Langues
- Français
Description matérielle
- 1 vol. (199 p.) : ill. en coul. ; 24 cm
Sujet(s)
- Constructions -- Calcul
- Fondations (construction)
ISBN
- 9782859785215
Indice
- 624.2 Géologie de l'ingénieur, mécanique des sols, mécanique des roches, fondations
Quatrième de couverture
- Calcul des fondations superficielles et profondes
  Cet ouvrage expose les méthodes géotechniques de dimensionnement des fondations, notamment celles introduites dans la pratique française par l'approche aux états limites formalisée par l'Eurocode 7 sur le « Calcul géotechnique » et ses deux normes d'application nationale (l'une pour les fondations superficielles, l'autre pour les fondations profondes). Ces deux normes ont notamment modifié les règles de calcul de la capacité portante des fondations, par rapport aux textes réglementaires précédents (Fascicule 62-Titre V du CCTG et DTU 13.12 et 13.2). Le présent ouvrage tient compte des différentes évolutions. Par ailleurs, une place plus importante est laissée aux méthodes numériques, qui se sont largement développées ces vingt dernières années, ainsi qu'aux concepts de l'interaction sol-structure pertinents pour le dimensionnement rationnel des fondations superficielles et profondes.
  Le chapitre 1 est une introduction aux concepts des calculs aux états limites, appliqués au dimensionnement des fondations. Les chapitres 2 et 3 traitent respectivement du calcul des fondations superficielles et du calcul des fondations profondes. Le chapitre 4 regroupe un certain nombre d'éléments de l'interaction sol-structure communs à tous les types de fondations : les déplacements admissibles des structures, ainsi que les couplages sol-structure.
  Cet ouvrage devrait être utile tant aux étudiants qu'aux praticiens dans les bureaux d'études, les entreprises et les administrations.
Tables des matières
- - Calcul des fonctions superficielles et profondes
  - Roger Frank, Fahd Cuira, Sébastien Burlon
  - Presses des Ponts
  - Avant-propos3
  - Chapitre 1. Actions pour le calcul aux états limites5
  - 1.1 Définition des actions5
  - 1.1.1 Actions permanentes G6
  - 1.1.2 Actions dues à l'eau6
  - 1.1.3 Poussées transversales G_sp7
  - 1.1.4 Frottement négatif G_sn8
  - 1.1.5 Actions variables Q10
  - 1.1.6 Actions accidentelles A11
  - 1.1.7 Actions sismiques A_E11
  - 1.2 Combinaisons d'actions11
  - 1.2.1 États limites ultimes (ELU)12
  - 1.2.1.1 Combinaisons fondamentales12
  - 1.2.1.2 Combinaisons pour les situations accidentelles13
  - 1.2.1.3 Combinaisons pour les situations sismiques13
  - 1.2.2 États limites de services (ELS)13
  - 1.2.2.1 Combinaisons quasi permanentes14
  - 1.2.2.2 Combinaisons caractéristiques15
  - Chapitre 2. Fondations superficielles17
  - 2.1 Définitions17
  - 2.2 Capacité portante19
  - 2.2.1 À partir des paramètres de résistance au cisaillement (méthode « c-phi »)19
  - 2.2.1.1 Semelle filante - charge verticale et centrée19
  - 2.2.1.2 Influence de la forme de la fondation - Charge verticale et centrée23
  - 2.2.1.3 Influence de l'excentrement et de l'inclinaison de la charge23
  - 2.2.1.4 Fondations sur sols hétérogènes27
  - 2.2.1.5 Fondations sur pente ou à proximité de la crête d'un talus28
  - 2.2.2 Méthodes pressiométrique et pénétrométrique : définitions29
  - 2.2.2.1 Hauteur d'encastrement équivalente D_e29
  - 2.2.2.2 Pression limite nette équivalente p_le* au pressiomètre Ménard M(PMT)30
  - 2.2.2.3 Résistance de cône équivalente q_ce au pénétromètre statique (CPT)30
  - 2.2.3 Catégories conventionnelles des sols31
  - 2.2.4 Calcul de la capacité portante à partir de l'essai au pressiomètre Ménard ((M)PMT)33
  - 2.2.4.1 Charge verticale centrée33
  - 2.2.4.2 Influence de l'excentrement ie35
  - 2.2.4.3 Influence de l'inclinaison de la charge idelta35
  - 2.2.4.4 Influence de la proximité d'un talus talus ibêta36
  - 2.2.4.5 Cumul des différentes influences38
  - 2.2.5 Calcul de la capacité portante à partir de l'essai de pénétration statique (CPT)38
  - 2.2.6 Autres méthodes40
  - 2.3 Détermination des tassements41
  - 2.3.1 Méthodes de calcul des tassements41
  - 2.3.2 Solutions en élasticité42
  - 2.3.2.1 Tassement d'une fondation isolée sur massif semi-infini élastique43
  - 2.3.2.2 Cas d'un bicouche44
  - 2.3.2.3 Distribution des tassements en surface45
  - 2.3.2.4 Distribution des tassements en profondeur47
  - 2.3.2.5 Distribution de la contrainte verticale avec la profondeur48
  - 2.3.3 Méthodes indirectes : estimation des modules d'élasticité51
  - 2.3.3.1 Corrélations entre les résultats d'essais en place et le module d'élasticité51
  - 2.3.3.2 Variations du module d'élasticité en fonction des niveaux de déformation et de contrainte53
  - 2.3.4 Méthodes directes de calcul à partir d'essais de sol54
  - 2.3.4.1 Calcul des tassements à partir des résultats de l'essai (M)PMT54
  - 2.3.4.2 Calcul des tassements à partir des résultats de l'essai CPT57
  - 2.3.4.3 Calcul des tassements à partir des résultats de l'essai SPT58
  - 2.3.4.4 Calcul des tassements à partir des résultats de l'essai oedométrique61
  - 2.3.5 Utilisation des modèles numériques64
  - 2.3.5.1 Méthode des éléments finis (ou des différences finies)64
  - 2.3.5.2 Méthodes hybrides66
  - 2.4 Calcul structural des fondations superficielles67
  - 2.5 Justifications d'une fondation superficielle69
  - 2.5.1 États limites à considérer69
  - 2.5.2 États limites concernant le sol70
  - 2.5.2.1 ELU et ELS de portance70
  - 2.5.2.2 ELS de déplacement (tassement et déplacement horizontal)71
  - 2.5.2.3 ELU de glissement72
  - 2.5.2.4 ELU et ELS de décompression du sol73
  - 2.5.2.5 ELU de stabilité d'ensemble76
  - 2.5.3 États limites concernant les matériaux constitutifs de la fondation77
  - 2.6 Dispositions constructives77
  - Chapitre 3. Fondations profondes79
  - 3.1 Classification des fondations profondes79
  - 3.1.1 Fondations profondes ne refoulant pas le sol à la mise en place79
  - 3.1.1.1 Pieu foré simple (et barrette exécutée dans les mêmes conditions)79
  - 3.1.1.2 Pieu foré à la boue et barrette79
  - 3.1.1.3 Pieu foré tubé80
  - 3.1.1.4 Puits81
  - 3.1.1.5 Pieu tarière creuse à simple rotation ou à double rotation81
  - 3.1.1.6 Micropieux82
  - 3.1.1.7 Pieu de gros diamètre, injecté, sous haute pression82
  - 3.1.2 Pieux refoulant le sol à la mise en place82
  - 3.1.2.1 Pieu battu préfabriqué82
  - 3.1.2.2 Pieu en métal battu fermé ou ouvert83
  - 3.1.2.3 Pieu battu moulé83
  - 3.1.2.4 Pieu vissé moulé84
  - 3.1.2.5 Pieu vissé tubé84
  - 3.1.3 Pieux particuliers84
  - 3.1.4 Identification des pieux par classe et catégorie84
  - 3.2 Pieu isolé sous charge axiale85
  - 3.2.1 Définitions86
  - 3.2.1.1 Résistance en compression et en traction86
  - 3.2.1.2 Charge limite de fluage87
  - 3.2.1.3 Encastrement équivalent - Pression limite et résistance de cône équivalentes87
  - 3.2.2 Théories classiques rigides-plastiques89
  - 3.2.3 Prévision de la capacité portante et de la charge limite de fluage à partir d'un essai de chargement statique90
  - 3.2.3.1 Principe. Appareillage90
  - 3.2.3.2 Programme de chargement91
  - 3.2.3.3 Exploitation des résultats91
  - 3.2.4 Calcul de la capacité portante à partir de l'essai au pressiomètre Ménard (M)PMT93
  - 3.2.4.1 Calcul de la résistance de pointe R_b93
  - 3.2.4.2 Calcul de la résistance par frottement R_s95
  - 3.2.5 Calcul de la capacité portante à partir de l'essai de pénétration statique (CPT)97
  - 3.2.5.1 Calcul de la résistance de pointe R_b97
  - 3.2.5.2 Calcul de la résistance par frottement R_s98
  - 3.2.6 Utilisation des résultats d'essais dynamiques de sol100
  - 3.2.6.1 Utilisation des mesures au pénétromètre dynamique100
  - 3.2.6.2 Utilisation d'essais de pénétration au carottier SPT101
  - 3.2.7 Prévision de la capacité portante à partir du battage des pieux102
  - 3.2.7.1 Essais de battage102
  - 3.2.7.2 Analyse de la propagation des ondes103
  - 3.2.8 Tassement d'un pieu isolé105
  - 3.2.9 Évaluation du frottement négatif108
  - 3.2.9.1 Frottement négatif unitaire limite q_sn108
  - 3.2.9.2 Approche simplifiée pour l'estimation du frottement négatif maximal109
  - 3.2.9.3 Approche en déplacement109
  - 3.3 Pieu isolé sous charge transversale111
  - 3.3.1 Théorie classique rigide-plastique112
  - 3.3.2 Méthode des modules de réaction (courbes p-y)112
  - 3.3.2.1 Principe. Définitions112
  - 3.3.2.2 Prise en compte des poussées transversales113
  - 3.3.2.3 Équation d'équilibre114
  - 3.3.2.4 Méthode générale de résolution116
  - 3.3.3 Choix de la courbe de réaction118
  - 3.3.3.1 Courbes de réaction type118
  - 3.3.3.2 Cas de l'essai pressiométrique Ménard119
  - 3.3.3.3 Cas de l'essai CPT119
  - 3.3.3.4 Paramètres de cisaillement du sol119
  - 3.3.3.5 Cas particulier des barrettes120
  - 3.3.3.6 Modifications pour la proximité d'un talus ou près de la surface121
  - 3.3.4 Estimation du déplacement libre du sol g(z)122
  - 3.3.4.1 Définitions122
  - 3.3.4.2 Choix de la déformée adimensionnelle G(Z)123
  - 3.3.4.3 Détermination de g_max. Pieux réalisés avant l'édification du remblai124
  - 3.3.4.4 Détermination de g_max. Pieux réalisés après l'édification du remblai126
  - 3.3.5 Conditions aux limites127
  - 3.3.5.1 Conditions en tête127
  - 3.3.5.2 Conditions en pointe127
  - 3.3.6 Essai sous chargement transversal129
  - 3.4 Comportement des groupes de pieux130
  - 3.4.1 Comportement axial131
  - 3.4.1.1 Capacité portante d'un groupe de pieux131
  - 3.4.1.2 Résistance à la traction d'un groupe de pieux132
  - 3.4.1.3 Tassement d'un groupe de pieux - Méthode élastique134
  - 3.4.1.4 Tassement d'un groupe de pieux - Méthode empirique de Terzaghi136
  - 3.4.1.5 Groupe de pieux soumis aux effets d'un frottement négatif137
  - 3.4.2 Comportement transversal137
  - 3.4.2.1 Méthodes empiriques137
  - 3.4.2.2 Méthode théorique (élastique)138
  - 3.4.2.3 Poussées transversales du sol sur un groupe de pieux140
  - 3.4.3 Répartition des efforts sur les pieux d'un groupe - Cas simplifiés141
  - 3.4.3.1 Hypothèses simplificatrices141
  - 3.4.3.2 Cas d'une fondation isostatique à deux dimensions141
  - 3.4.3.3 Cas d'une fondation hyperstatique142
  - 3.4.4 Répartition des efforts sur les pieux d'un groupe - Utilisation de lois de réaction142
  - 3.4.4.1 Principes142
  - 3.4.4.2 Louis de réaction du sol143
  - 3.4.4.3 Conditions aux limites en tête et en pointe des pieux143
  - 3.4.5 Utilisation des modèles numériques144
  - 3.4.5.1 Méthode des éléments finis (ou des différences finies)144
  - 3.4.5.2 Méthode hybrides144
  - 3.5 Calcul structural des fondations profondes145
  - 3.5.1 Bases de calcul145
  - 3.5.2 Influence des non-linéarités145
  - 3.6 Justifications d'une fondation profonde147
  - 3.6.1 États limites à considérer147
  - 3.6.2 États limites concernant le sol147
  - 3.6.2.1 ELU et ELS de portance et de traction d'une fondation profonde isolée147
  - 3.6.2.2 Notion de diagramme de stabilité sous chargement axial150
  - 3.6.2.3 ELU de portance d'un groupe de fondations profondes151
  - 3.6.2.4 Comportement transversal aux ELU et aux ELS152
  - 3.6.2.5 État limite ultime de stabilité d'ensemble152
  - 3.6.3 États limites concernant les matériaux constitutifs de la fondation153
  - 3.6.3.1 Béton, coulis ou mortier des fondations profondes réalisées en place153
  - 3.6.3.2 Béton, coulis ou mortier des fondations profondes préfabriquées154
  - 3.6.3.3 Aciers pour pieux en béton armé154
  - 3.6.3.4 Aciers pour les autres pieux155
  - 3.6.3.5 États limites ultimes de stabilité de forme155
  - 3.6.4 États limites de déplacement156
  - 3.7 Dispositions constructives et marche à suivre156
  - 3.7.1 Types de pieux156
  - 3.7.2 Dimensions. Inclinaison157
  - 3.7.2.1 Diamètre (ou largeur)157
  - 3.7.2.2 Longueur158
  - 3.7.2.3 Inclinaison158
  - 3.7.3 Disposition en plan des pieux d'un groupe158
  - 3.7.4 Recommandation particulière pour les pieux exécutés en place et les barrettes158
  - 3.7.5 Contrôle des pieux exécutés en place et des barrettes158
  - 3.7.6 Marche à suivre pour une étude de fondations profondes159
  - Annexe 1. Prise en compte de l'effet d'accrochage pour le calcul du frottement négatif unitaire limite160
  - A1.1 Pieu isolé160
  - A1.2 Groupe illimité de pieux161
  - A1.3 Groupe limité de pieux162
  - Annexe 2. Formulaire pour le calcul des pieux sous charge transversale - Sol homogène et linéaire164
  - A2.1 Conventions de signes - Paramètres164
  - A2.2 Pieu souple (ou long)164
  - A2.2.1 Formulaire pour un pieu souple sans poussées transversales (g(z) = 0)165
  - A2.2.2 Formulaire pour un pieu souple avec poussées transversales (g(z) (...) 0)165
  - A2.3 Pieu rigide (ou court)165
  - A2.3.1 Formulaire pour pieu court sans poussées transversales (g(z) = 0)166
  - A2.3.2 Formulaire pour un pieu court avec poussées transversales (g(z) (...) 0)166
  - Chapitre 4. Éléments d'interaction avec la structure portée169
  - 4.1 Déplacements admissibles169
  - 4.1.1 Introduction169
  - 4.1.2 Déplacements admissibles des fondations de bâtiments169
  - 4.1.3 Déplacements admissibles des fondations de ponts174
  - 4.2 Couplages sol-structure177
  - 4.2.1 Frontière entre les modèles « géotechnique » et « structure »177
  - 4.2.2 Ouvrages sur fondations isolées178
  - 4.2.2.1 Notion de matrice de rigidité178
  - 4.2.2.2 Matrice de rigidité d'une semelle superficielle179
  - 4.2.2.3 Matrice de rigidité d'une fondation profonde180
  - 4.2.2.4 Prise en compte des non-linéarités181
  - 4.2.3 Effets de groupe182
  - 4.2.4 Ouvrages fondés sur radier général183
  - Références bibliographiques185
  - Table des matières193
Origine de la notice:
- FR-751131015 ;
- BPI