4.4.1.1 Détermination de la charge limite d'un pieu
isolé
En général les fondations profondes traversent
des couches superficielles de caractéristiques mécaniques moins
bonnes pour s'ancrer dans un horizon présentant des
caractéristiques mécaniques favorables, appelés couche
d'ancrage.
La charge limite d'un pieu Qu est obtenue en additionnant la
charge limite de pointe Qp correspondant au poinçonnement du sol sous la
base du pieu et la charge limite Qs mobilisée par frottement
latéral entre le fut du pieu et le sol, c'est-à-dire :
= +
La charge limite de pointe est donnée par la formule
suivante :
=
. .
: est le coefficient réducteur de l'effort de pointe pris
égal à 1 dans le cas d'un pieu à
section pleine ou les pieux tubulaires fermés ; : l'aire
de la section droite du pieu ;
: résistance limite de pointe ;
est déterminé d'après la méthode
pressiométrique par la formule générale suivante :
=
.
Kp est le facteur de portance dépendant de la nature du
sol et du mode de mise en oeuvre du pieu (tableau 17).
Les valeurs de Kp peuvent varier selon les auteurs et les
réglementations
51
Projet de Fin d'Etudes d'Ingénieur de Conception
Abdoulaye Wade
UFR SI
Tableau 17.- Valeur de Kp selon le fascicule
62 (Hubert et Philipponnat, 1979)
- b
z) .dz
|
Nature des terrains
|
Eléments mis en oeuvre sans
refoulement du sol
|
Eléments mis en oeuvre avec
refoulement du sol
|
|
Argiles - Limons
|
A
|
1.1
|
1.4
|
|
B
|
1.2
|
1.5
|
|
C
|
1.3
|
1.6
|
|
Sables - Graves
|
A
|
1.0
|
4.2
|
|
B
|
1.1
(
|
3.7
|
|
C
|
1.2
|
3.2
|
|
Craies
|
A
|
1.1
|
1.6
|
|
B
|
1.4
|
2.2
|
|
C
|
1.8
|
2.6
|
|
Marnes, Marno-Calcaires
|
1.8
|
2.6
|
|
Roches Altérées
|
1.1 à 1.8
|
1.8 à 3.2
|
La pression limite nette équivalente est donnée par
la formule suivante :
*
D+3a ?
D pl
a = max (B/2 et 0.5) ; b= min (a et h) ;
la chargement limite en frottement latéral est
donnée par la formule suivante :
= .P. .
?s
qsi
ei
: coefficient réducteur du frottement latéral ;
P : périmètre de la section droite du pieu
: frottement latéral unitaire limite dans la couche i
: épaisseur de la couche i
Il existe des corrélations entre le frottement
latéral unitaire et la pression limite (figure 20).
52
Projet de Fin d'Etudes d'Ingénieur de Conception
Abdoulaye Wade
UFR SI
Figure 20. - Valeur numérique de selon le
fascicule 62 (Frank, 1999)
Avant de déterminer il est impératif de faire le
choix des courbes (tableau 18).
Projet de Fin d'Etudes d'Ingénieur de Conception
Abdoulaye Wade
UFR SI
53
Tableau 18.- Choix des courbes pour la
détermination du frottement latéral unitaire (Hubert
et
Philipponnat, 1979)
|
Type de pieu
|
Argiles- Limons
|
Sables-Graves
|
Craies
|
Marnes
|
Roches
|
|
A
|
B
|
C
|
A
|
B
|
C
|
A
|
B
|
C
|
A
|
B
|
|
|
Foré simple
|
Q1
|
Q1,
Q2
(1)
|
Q2, Q3
(1)
|
|
Q1
|
Q3
|
Q4,
Q5
(1)
|
Q3
|
Q4,
Q5
(1)
|
Q6
|
|
Foré à la boue
|
Q1
|
Q1, Q2
(1)
|
Q1
|
Q2, Q1
(2)
|
Q3, Q2
(2)
|
Q1
|
Q3
|
Q4,
Q5
(1)
|
Q3
|
Q4,
Q5
(1)
|
Q6
|
|
Foré tubé (tube récupéré)
|
Q1
|
Q1, Q2
(3)
|
Q1
|
Q2, Q1
(2)
|
Q3, Q2
(2)
|
Q1
|
Q2
|
Q3,
Q4
(3)
|
Q3
|
Q4
|
|
|
Foré tubé (tube perdu)
|
Q1
|
Q1
|
Q2
|
(4)
|
Q2
|
Q3
|
|
|
Puits (5)
|
Q1
|
Q2
|
Q3
|
|
Q1
|
Q2
|
Q3
|
Q4
|
Q5
|
Q6
|
|
Métal battu fermé
|
Q1
|
Q2
|
Q2
|
Q3
|
(4)
|
Q3
|
Q4
|
Q4
|
|
Battu
préfabriqué béton
|
Q1
|
Q2
|
Q3
|
(4)
|
Q3
|
Q4
|
Q4
|
|
Battu moulé
|
Q1
|
Q2
|
Q2
|
Q3
|
Q1
|
Q2
|
Q3
|
Q3
|
Q4
|
|
|
Battu enrobé
|
Q1
|
Q2
|
Q3
|
Q4
|
(4)
|
Q3
|
Q4
|
|
|
Injecté basse pression
|
Q1
|
Q2
|
Q3
|
Q2
|
Q3
|
Q4
|
Q5
|
|
|
Injecté haute pression (6)
|
|
Q4
|
Q5
|
Q5
|
Q6
|
|
Q5
|
Q6
|
Q6
|
Q7 (7)
|
(1) Réalésage et rainurage en fin de forage
(2) pieu de grande longueur (> 30 m)
(3) Forage à sec, tube non louvoyé
(4) Dans le cas des craies, le frottement latéral peut
être très faible pour certains types de pieux, il convient
d'effectuer une étude spécifique dans chaque cas
(5) Sans tubage ni virole foncés perdus (parfois
rugueuse)
(6) injection sélective et répétitive
à faible débit
(7) injection sélective et répétitive
à faible débit et traitement préalable des massifs
fissurés ou fracturés avec obturation des cavités
|
54
Projet de Fin d'Etudes d'Ingénieur de Conception
Abdoulaye Wade
UFR SI
La détermination des charges admissibles sous les
états limites est donnée par :
Qa (ELU) = 0.5 + 0.75
Qa (ELS) = 0.33 + 0.5
4.5- Résultats des calculs de charge admissible
d'un pieu
Il a été effectué un calcul en faisant le
choix d'ancrer les fondations entre 12 et 15 m de profondeur puisqu'à ce
niveau les caractéristiques mécaniques du sol sont favorables.
Pour chaque profondeur, il y'a 3 choix de diamètres du
pieu et en fonction de chaque diamètre, est donné la charge
admissible (tableau 19).
.
Tableau 19.- Résultats des calculs de
la capacité portante d'un pieu
|
Profondeur (m)
|
Diamètre du pieu
(cm)
|
Qa ELS (MN)
|
|
12
|
60
|
0.456
|
|
80
|
0.787
|
|
100
|
1.21
|
|
13
|
60
|
0.928
|
|
80
|
1.61
|
|
100
|
2.47
|
|
14
|
60
|
1.16
|
|
80
|
1.99
|
|
100
|
3.04
|
|
15
|
60
|
1.21
|
|
80
|
2.04
|
|
100
|
3.09
|
55
Projet de Fin d'Etudes d'Ingénieur de Conception
Abdoulaye Wade
UFR SI
| 
