Le choix de la technologie de fondation dépend d'une variété d'exigences techniques et opérationnelles qui sont décrites dans la solution de conception, en tenant compte des caractéristiques du chantier de construction. Parallèlement aux technologies traditionnelles bien établies de construction d'immobilisations, des méthodes légères de création de la fondation d'un bâtiment sont de plus en plus utilisées aujourd'hui. Les fondations sur pieux peuvent également être incluses dans cette catégorie. Il s'agit d'une construction peu profonde, qui ne nécessite pas l'aménagement d'une fosse, mais qui est limitée dans sa capacité portante. Pour un large éventail de structures d'ingénierie et de bâtiments, il s'agit d'une option rationnelle pour se baser sur le sol, mais les grandes maisons et les chalets, par exemple, ne peuvent pas être construits sur une telle base.
Vue d'ensemble de la technologie
L'utilisation de structures en colonnes comme éléments porteurs est pratiquée depuis longtemps dans l'industrie de la construction. Mais si auparavant ces méthodes de fondation s'appliquaient principalement aux dépendances etbâtiments fonctionnels, aujourd'hui, grâce à la technologie optimisée de répartition des charges, cette méthode trouve sa place dans les projets de bâtiments résidentiels. Une autre chose est que les charges imposées doivent correspondre au potentiel portant de la plate-forme. Cet écart devient souvent le principal facteur limitant dans l'utilisation de la technologie. Les paramètres du dispositif système sont régis par le document SP 24.13330 sur les fondations sur pieux et la version mise à jour du SNiP 2.02.03-85. Selon les normes techniques, le but principal des pieux est de fournir une coupe à travers le sol depuis la surface et de transférer les charges agissant d'en haut vers les couches sous-jacentes. En d'autres termes, les éléments de pieux supportent le poids de la structure, assurant la stabilité sous des charges statiques et dynamiques.
Structure de fondation
En termes de dispositif structurel, la technologie est assez simple, ce qui, notamment, contribue à sa prévalence. Au cœur de la fondation se trouve un groupe de pieux qui sont installés dans les couches de sol autour du périmètre du chantier de construction. Les méthodes et les formats pour réaliser cette partie peuvent être différents, par exemple, l'une des plus simples d'exécution technique est considérée comme une fondation sur pieux, qui est installée manuellement sans machines ni équipements spéciaux. Le grillage forme la partie supérieure de la structure. Sur son socle en béton armé ou en béton, la charge est répartie sur toute la surface. Les nœuds de connexion sont réalisés avec des cavaliers et des attaches d'un format approprié - en fonction du type de pieux et de la configuration du grillage.
Matériaux des éléments de pieux
Les pieux métalliques sont principalement utilisés comme les plus fiables et les plus durables. Ils résistent aux hautes tensions, présentent une résistance dynamique aux charges sismiques et se montent facilement dans des sols de différents types. Le béton peut être appelé l' alternative la plus proche du métal en termes de qualités techniques et physiques. Ces pieux ne sont pas soumis à des processus corrosifs, ne nécessitent pas l'utilisation d'équipements spéciaux pour la pénétration dans le sol et sont durables. Cependant, le béton n'est pas recommandé pour une utilisation dans des endroits à activité sismologique ou dans d'autres zones de fonctionnement instable des fondations sur pieux. Ceci est dangereux en raison des charges dynamiques élevées qui ont un effet destructeur sur la structure en béton. Mais dans le cadre de l'utilisation d'autres types de pieux, le sol problématique est précisément l'endroit cible pour l'utilisation de fondations en colonnes en principe. Cela est dû au fait que les structures traditionnelles en bande et en béton monolithique peuvent se déformer dans de telles conditions.
La construction d'une fondation sur pieux en bois à partir d'une barre de sapin, de mélèze ou de pin est également pratiquée. Bien sûr, seul le bois spécialement sélectionné avec des imprégnations protectrices, des revêtements ignifuges et biologiques est autorisé pour les travaux de construction. Sur une telle base, vous pouvez construire des bains avec des hangars et un bloc utilitaire, ainsi que des bâtiments résidentiels à un étage.
Types de fondations sur pieux
Il existe de nombreuses conceptions structurelles de ces fondations, dont les différences sont principalementse situent dans le domaine de la classification directement pieux. Mais la base de la base porteuse en termes d'interaction avec le cadre de l'objet cible est encore largement constituée par le grillage, à partir duquel il convient de commencer à déterminer les types de fondations sur pieux. SP 24.13330 note qu'un grillage est une structure conçue pour combiner les têtes de pieux afin de transférer la charge uniformément.
De par la nature de l'interaction mécanique de la semelle portante avec la structure retenue, il est possible de distinguer les principaux types de fondations à grillage sur pieux. Un attelage souple ou rigide est possible, selon la technologie d'empilage et de fixation à l'étage inférieur de la maison. Dans des conditions de charges dynamiques élevées (oscillations naturelles et vibrations du sol), il est recommandé d'utiliser un attelage souple ou souple, qui aura un effet amortissant et nivelle l'influence des charges. Une liaison rigide fonctionne mieux sous des charges statiques sans vibrations.
Matériel pour faire des grillades
Des structures en béton, en béton armé, en métal et en bois sont utilisées. Le plus souvent, la préférence est donnée aux structures en béton armé comme les plus fiables, bien qu'elles ne puissent pas être combinées avec des pieux en bois, et en raison du coût élevé, le béton armé est remplacé par des éléments métalliques.
Emplacement de la semelle par rapport à la surface du sol
Nous parlons de la hauteur du grillage au-dessus du sol. Cette valeur dépend entièrement de la topographie locale, des caractéristiques du sol et des exigences relatives à la capacité portante de la structure.
Méthodes d'installation des pieux
Selon le principe du dispositif dans le massif du sol, on distingue les types de pieux suivants:
- Drive-in. La technologie d'entraînement de la tige de roulement est utilisée, qui, comme déjà indiqué, peut être mise en œuvre par une petite équipe de travailleurs. Si nous parlons de piles de grand format, il ne sera pas possible de se passer d'un équipement spécial. Soit dit en passant, une fondation sur pieux en bois ne peut être construite qu'en enfonçant des pieux. De plus, la technique de renforcement de la ceinture de la base du support peut être utilisée comme renfort.
- Imprimé. Un type spécial de pieux qui sont installés dans une base tubulaire. Tout d'abord, des trous sont formés dans le sol par une méthode mécanisée, après quoi des piliers tubulaires cylindriques en béton ou en béton d'amiante y sont immergés. Ensuite, du béton avec des barres d'armature y est coulé.
- Forage. Principalement des pieux vissés, qui sont tordus dans le sol à la main ou à la machine. Habituellement, des tiges minces sont utilisées, mais en grande quantité.
Conception des fondations
Tous les paramètres techniques et les nuances de la structure de la fondation sur pieux sont décrits dans la solution de conception. Les matériaux des études géodésiques et hydrométéorologiques, ainsi que les résultats des études géologiques sont utilisés comme données initiales. Combinées, ces informations permettent d'établir une carte technologique du sol et de choisir la meilleure façon d'y aménager un ouvrage d'art. Comme indiqué dans l'entreprise commune sur les fondations sur pieux, les caractéristiques des éléments porteurs avecles paramètres dimensionnels sont déterminés en tenant compte des modifications géotechniques et hydrogéologiques possibles. Dans les évaluations et les prévisions, le facteur de l'impact futur de la charge du bâtiment construit sur le sol est également pris en compte.
Instructions pour le calcul de la charge
Le principal paramètre de conception est la charge prévue sur les pieux, qui doit correspondre à la capacité portante de la fondation. Les efforts de la masse propre des pieux, qui sont déterminés par le coefficient de dynamisme, doivent également être pris en compte:
- 1, 25 - lors du calcul de l'ouverture et de la formation d'une fissure.
- 1, 5 - lors de l'évaluation de la valeur de force.
Dans le même temps, du point de vue de la perception des charges générales, les fondations sur pieux sont un groupe d'éléments de support en colonnes, chacun prenant sa propre mesure de pression. En ce sens, les experts recommandent de partir de l'indicateur quantitatif d'unités de pieux par unité de surface. En moyenne, un chantier de 10 x 10 m2 nécessite un ensemble de base de 25 pieux, à condition que la profondeur d'occurrence soit de 2,5 à 3 m. un pieu métallique peut supporter jusqu'à 1 000 kg. Il semblerait qu'il reste rationnel de répartir un nombre suffisant de tiges sur toute la surface, mais la difficulté réside dans l'impossibilité de prédire avec précision la masse de la maison, compte tenu de la disposition des équipements, du mobilier et des éléments de structure à l'avenir..
Technologie d'installation
La procédure d'installation de la fondation sur une base de pieux est la suivante:
- Marquéchantier de construction conformément à la décision de conception, dans le schéma duquel les points d'installation des pieux sont indiqués.
- Le montage des tiges de roulement est effectué - par vissage, vissage, hypothèque ou méthode de vibration avec ou sans connexion d'équipement.
- Si nécessaire, le cerclage est fait. Il convient de rappeler que les fondations sur pieux sont une structure qui s'appuie essentiellement sur des piliers. Un renforcement supplémentaire en surface est donc logique s'il ne surcharge pas les têtes des arbres de montage.
- Arrangement grillades. Aujourd'hui, des technologies optimisées utilisent l'assemblage des parties supérieures des pieux avec des structures de grillage prêtes à l'emploi, superposées au système de tête dans une configuration ou une autre et fermées par des attaches.
Conclusion
L'utilisation de piliers porteurs dans la construction de la fondation élimine de nombreuses opérations technologiques, dont beaucoup sont obligatoires, par exemple lors de la construction de fondations en ruban et monolithiques. Il suffit de noter l'absence de nécessité d'installation de coffrage. Par conséquent, les principaux avantages de la fondation sur pieux sont l'accessibilité économique et la facilité technologique d'exécution. Un avantage important de ces fondations est leur polyvalence. Si la possibilité d'utiliser des pieux en béton est exclue à l'avance, les maisons sur une telle base peuvent théoriquement être construites sur une variété de sols problématiques, y compris sableux et argileux. Si vous faites attention aux lacunes, la principale sera la limitation de la capacité portante,qui ne permet pas la construction de bâtiments à plusieurs étages et simplement grands avec des structures massives.
