Points d’article
- Technologie de pieux classique
- Idées fausses courantes ou comment bien faire les choses
- Processus de forage et de nettoyage
- Coupe de pile
- Injection de béton
- Immersion du cadre
- Grillage de cerclage et de remplissage
Dans des conditions géologiques défavorables, la fondation sur pieux est presque le seul moyen de fournir un support fiable et durable aux bâtiments. Aujourd’hui, nous allons parler de la technologie utilisée là où les pieux peu profonds ne sont tout simplement pas en mesure de résoudre le problème.
Technologie de pieux classique
La fondation sur pieux forés peut être qualifiée de l’un des types de fondations les plus anciens et, en même temps, les plus avancés sur le plan technologique pour les immeubles d’immobilisations. Essentiellement, le processus de construction d’une fondation se réduit au forage d’un puits, à l’installation d’une cage d’armature et au pompage du béton avec son compactage.
Malgré leur simplicité évidente, les pieux forés nécessitent une attention particulière à chaque étape du processus d’installation. Étant donné que le remplissage des cavités avec du béton se produit sans contrôle visuel, la probabilité d’erreur est assez élevée et un défaut de production ne serait-ce que d’un pieu sur dix peut rendre toute la fondation inutilisable..
Néanmoins, soumis à toutes les règles du cycle technologique, la fondation ennuyée est une solution véritablement universelle. Une telle fondation permet de niveler les failles dans la géomorphologie du site, vous permet de construire des bâtiments même sur des sols boueux, fortement soulevés et instables, ou sur des zones à forte pente. La justification de la construction d’une fondation forée peut être la proximité d’autres bâtiments ou bâtiments résidentiels, c’est pourquoi la méthode d’immersion par vibration n’est pas autorisée.
Idées fausses courantes ou comment bien faire les choses
Fondamentalement, les erreurs dans la construction d’une fondation forée sont le résultat d’une base technique de qualité insuffisante pour l’exécution des travaux. La technologie présente un certain nombre de problèmes:
- Le puits doit avoir un tubage rigide, ce qui exclut la perte de terre des murs. Des tuyaux de tubage (récupérables, non récupérables, avec une pointe perdue) peuvent être utilisés à cet effet, ainsi que des solutions de collage spéciales, par exemple à base d’argile réfractaire.
- La tarière de forage doit être équipée d’une tête de «finition» qui ne laisse aucun résidu de sol meuble au fond du puits. Dans certains cas, ils recourent à l’emballage du fond du puits. Il est également possible d’utiliser des tarières qui, en raison des caractéristiques de conception, scellent elles-mêmes les parois du puits..
- L’injection de béton doit être réalisée sous surpression en raison de l’impossibilité de retrait par vibration. Dans ce cas, les cavités d’air et les fragments restants de sol flottent à la surface.
- Les processus de forage, de tubage, de remplissage et d’immersion du cadre se déroulent de manière indissociable les uns des autres, le puits ne peut pas être dans des états intermédiaires pendant longtemps.
Les pieux forés vous permettent d’équiper efficacement et rapidement une fondation fiable, mais uniquement en cas de conformité totale avec l’installation de la technologie et la mécanisation complète du processus.
Ces raisons et d’autres ont stimulé le développement de plusieurs technologies distinctes de forage et de remplissage. Lors de l’exécution de travaux par un entrepreneur spécialisé, le degré de participation du client est réduit au minimum, ce qui ne peut être dit à propos de la construction indépendante d’une telle fondation. Par conséquent, vous devez prendre note de la gamme de solutions techniques et essayer de reproduire les principes de base au mieux de vos forces et capacités techniques..
Lors de l’aménagement indépendant d’une fondation avec des pieux forés, en utilisant des moyens simples de mécanisation, il est impossible de contrôler complètement la qualité de chaque pieu et de garantir la fiabilité de la fondation dans son ensemble.
Processus de forage et de nettoyage
Les deux technologies de base pour l’installation de pieux forés sont appelées CFA et DDS. La première consiste à forer avec une tarière pleine continue, qui scelle partiellement les parois du trou de forage dans la zone de fond. La seconde technologie utilise le principe du forage d’un puits et n’implique pas d’excavation. Il est uniformément écrasé le long des murs, leur donnant une résistance supplémentaire.
Installation de pieux utilisant la technologie CFA. 1 – forage d’un puits (sur sols mous ou en ruine, le tube de cuvelage est alimenté simultanément après le forage); 2 – soulever la tarière avec de la terre et remplir le puits de béton sous pression; 3 – Pose de la cage de renfort
Les principaux inconvénients de ces technologies sont la nécessité d’attirer des appareils de forage spéciaux, en règle générale très technologiques. Il n’y a pas d’analogues pour un travail indépendant à une vitesse aussi élevée. Un remplacement de la technologie CFA peut être appelé grue-aléseuse conventionnelle utilisée lors du forage de trous dans le calcaire ou lors de l’installation de tours de transmission de puissance.
Pour réaliser un puits en utilisant la technologie DDS, les mêmes moyens techniques peuvent être utilisés, mais avec le remplacement de la tête de forage par un cône. Dans ce cas, la base de la foreuse doit avoir une masse importante, car la tarière s’enfonce avec un excès de force important. Naturellement, vous ne pouvez pas vous passer de l’utilisation de vérins hydrauliques.
Installation de pieux forés en technologie DDS. 1 – forage sans excavation et compactage le long des parois du forage; 2 – levage du foret avec remplissage progressif du puits avec du béton sous pression; 3 – installation de la cage d’armature
Dans les deux cas, la qualité finale du puits reste plutôt faible. Le principal problème ici est l’effritement du sol, qui ne peut être complètement enlevé du fond que par des vis de balayage spéciales. Il est possible de suggérer le compactage du fond du puits à l’aide d’une poutre en béton massive, qui est projetée depuis la surface, enfonçant un remblai meuble.
Sans faute, après 10 à 15 cycles de compactage, le fond doit être recouvert d’un matériau incompressible (pierre concassée, ASG) et compacté à nouveau. En réalité, il est possible d’aménager des puits jusqu’à 6–8 m de profondeur, dans des puits plus profonds, les murs s’effondrent pendant le battage, et tout travail se transforme en travail sisyphe. Sinon, une grande propreté des pieux ne peut être obtenue qu’avec l’utilisation de forets à godets ou nettoyés à la main..
Coupe de pile
Le tubage aide à protéger le puits même d’un effondrement partiel. Le boîtier ne peut être supprimé que lorsque deux facteurs sont combinés:
- Au moment de l’installation, la nappe phréatique est en dessous du talon du pieu.
- Le sol est composé de roches sédimentaires denses sans couches intermédiaires de limon sableux, de sables mouvants et d’aquifères.
Sur les sols à consistance fluide ou avec un débit d’eau abondant dans le puits, le tubage est strictement recommandé. Pour cela, des tuyaux mobiles verticalement (VTP) sont utilisés. Ce sont des produits onduleurs réutilisables dont chaque équipe de forage est entièrement équipée. Cependant, contrairement aux moyens de mécanisation, les HVHT ne sont pas loués, ils devront être achetés séparément. Il est rentable de le faire lors de l’aménagement d’un champ de 30 à 50 piles ou plus.
Les tubes de tubage sont collectés par sections et plongés dans le puits au fur et à mesure que le forage progresse, généralement avec un léger décalage derrière le trou. Dans des conditions géologiques particulières, telles que la présence de sables mouvants et de poches de coulée de boue, les tuyaux peuvent passer devant le fond. Les tuyaux restent dans le puits jusqu’à ce que l’injection de béton soit terminée.
Injection de béton
Les technologies CFA et DDS utilisent une perceuse creuse. A travers le trou axial, le béton est pompé dans le forage au moyen d’une pompe, tandis que les taux de remplissage et d’extraction du foret sont soigneusement contrôlés. Ainsi, dans le réseau de pieux, il est garanti qu’aucune impureté du sol ne se forme et, en raison d’une pression excessive, toutes les cavités et irrégularités dans les murs sont remplies.
La nécessité d’un pompage progressif du béton par le bas n’est pas seulement associée à l’exigence d’un remplissage complet sans formation de cavités. Lorsque le béton est déversé d’une hauteur de plus de 5 à 6 m, sa stratification est garantie, et il est encore plus difficile d’injecter les puits partiellement remplis d’eau souterraine. Un moyen de résoudre ce problème avec un dispositif indépendant d’une fondation forée peut être appelé amortisseur de chute intégré dans la cage de renforcement. Cependant, ils nécessitent un calcul minutieux, principalement en raison de la difficulté de remplir les zones sous les aubes..
Il est possible de simuler le fonctionnement d’un foret creux à l’aide de tuyaux en béton. Ce sont également des articles d’inventaire qui ne peuvent être loués séparément du complexe de forage. L’ensemble du canal de remplissage se compose de plusieurs tuyaux d’une longueur de 1 à 4 m et d’un entonnoir de réception, dont le volume est calculé en fonction de la taille du puits.
L’installation de tuyaux pour le pompage du béton est effectuée immédiatement après la fin du forage. Ils sont retirés soit au fur et à mesure que le puits est rempli de mélange de béton, soit à la toute fin. Dans le processus de pompage du béton, dans tous les cas, il est nécessaire d’organiser le contrôle de la consommation du mélange. Une fois que le niveau de béton a atteint la hauteur d’un VPT, le tubage est soulevé avec des vérins et la section vacante supérieure est retirée. Certaines aléseuses ont des dispositifs qui soulèvent simultanément le tubage et les tuyaux en béton. Il faut se rappeler qu’en conséquence, le niveau de béton diminuera progressivement et il doit être reconstitué.
Immersion du cadre
Le cadre d’armature peut être immergé soit avant le remplissage du puits avec du béton, soit après le remplissage final. La première option est la plus simple, il vous suffit de fixer solidement l’armature, de la protéger des déplacements et de résister aux couches de protection. La méthode d’immersion du cadre dans un puits inondé est considérée comme plus optimale, car elle est garantie qu’aucune section non remplie ne se forme. Cependant, cela est semé d’embûches..
Le principal est l’exigence d’une résistance structurelle élevée du cadre et de sa capacité à conserver sa forme et sa position spatiale. En règle générale, les systèmes de renforcement fabriqués en usine sont utilisés pour les pieux forés. Une autre difficulté est que la submersion du cadre se produit avant que le boîtier ne soit relevé. Dans ce cas, il faut appliquer beaucoup plus de force pour extraire le VAC, ce qui est souvent impossible sans vibrations et demi-rotation. Il est presque impossible de faire cela sans équipement spécial..
Grillage de cerclage et de remplissage
Les pieux forés sont coulés pour former une fosse dont le fond n’est pas situé plus haut que la couche dense supérieure de roches sédimentaires. Les queues du cadre de renfort sont laissées libres pour le bandage avec le renfort de grillage. Après avoir pompé le béton, ils sont lavés à l’eau. La liaison avec le renfort du ruban de grillage est réalisée au moyen d’ancrages coudés en forme de L et en forme de T avec un chevauchement d’au moins 50 diamètres nominaux du renfort de travail.
Il existe deux options pour l’emplacement du grillage. Il peut être enterré et reposer sur une couche dense d’argile, ou il peut être complètement au-dessus du sol sans support. Dans la première variante, l’influence des erreurs d’installation est très grande. Par exemple, si le puits n’a pas été correctement nettoyé, une fois le sol compacté sous le talon du pieu, il cesse de remplir sa fonction d’appui et, à l’inverse, charge encore plus la fondation..
Lorsque le grillage est situé au-dessus du sol, il remplit la fonction de répartir la charge sur le champ de pieux. Ceci est considéré comme la meilleure solution pour le génie civil: les pieux tolèrent facilement le tassement et avec le temps la structure entière devient stable. Mais une telle fondation nécessite une conception soignée en termes de capacité de charge. Le deuxième inconvénient peut être appelé les difficultés de construction du coffrage, car il n’y a pas de clôture naturelle avec du sol. Habituellement, il est pratiqué pour remplir une décharge de terre sur laquelle repose le plan inférieur du coffrage. Les surfaces latérales sont protégées par des panneaux de protection ordinaires et ancrées dans la couche supérieure du sol.
La fondation percée avec un grillage est-elle destinée à contenir ou à protéger quelque chose en particulier?