Lors de la conception des fondations d'un bâtiment, d'une structure, ou de n'importe quelle construction, à condition que les coefficients de sécurité et les places assises maximales autorisées soient respectés, on choisira une fondation superficielle. La raison étant son coût économique (plus faible) et sa facilité d'exécution par rapport aux autres types de fondation.
Les types de fondations profondes
Pour les travaux de génie civil (bâtiment administratif spécial, projet et travaux d'envergure: route, ponts, ...) ou de construction (maisons, terrasse,...) où l'on trouve un sol à faible portance ou un terrain à forte indéformabilité dans les couches de surface, il faudra recourir à un autre type de fondation pour le chantier.
Les fondations adaptés devront être capable de transmettre les charges de la structure à une plus grande profondeur, où l'on trouvera les matériaux ayant une résistance suffisante pour les supporter. Il existe un grand nombre de types de fondations profondes: les caissons, les puits indiens, les pieux, les pilotis (pieux en milieu humide ou dans l'eau) et les murs de soutènement. Mais le plus couramment utilisé sont les pieux, dont la principale caractéristique est la différence notable de longueur et ses dimensions par rapport aux autres types de fondations profondes.
Les pieux
On peut considérer un pieu comme étant une fondation dont la longueur est comprise entre 6 m et environs 32 m (voir 8 fois la longueur minimale). Ce type de fondation se fait via le forage du sol, du fait de la grande profondeur (selon l'étude de l'ingénieur et le type de terrain) qu'il faut atteindre . La mise en oeuvre du chantier ayant ce type de fondation présente un coût supplémentaire (prix du forage, outil de protection supplémentaire, ...), et il vaux donc mieux faire un devis par un professionnel avant de commencer les travaux.
Il existe différents types de pieux, avec des coûts variés, selon leur caractéristique. Les pieux enfoncés par exemple, sont ceux qui sont introduits dans le sol en produisant un déplacement latéral. Il convient de noter que la méthode de construction des structures (maison, bâtiments ou autres) choisie conditionnera le calcul de la charge d'enfoncement.
Classification des pieux
Les pieux peuvent être classifiés selon plusieurs critères: taille, forme, matériau de construction ou de fabrication, et forme de transmission des charges.
En ce qui concerne la taille du pieu, et en prenant comme référence son diamètre, on peut catégoriser les pieux en trois. Les pieux qui dépassent un mètre (de diamètre) , appelées pieux de grand diamètre, les pieux entre 45 et 100 cm (qui sont les plus utilisées) et celles de petit diamètre, entre 30 et 45 cm.
Les pieux de diamètre inférieur à 30 cm sont appelées micro pieux, et ont une technique de construction et des procédures de calcul des états limites ultimes (ELU) différentes des précédentes.
En ce qui concerne la forme, nous avons trois types principaux de pieu: les cylindriques bétonnés in situ, ceux de conception prismatique préfabriqués en béton et enfin les annulaires, qui ont un trou à l'intérieur.
Une autre façon de classer les pieux est de les classer en fonction du matériau dont ils sont faits. En plus des pieux en béton (préfabriqués ou in situ) et des pieux en acier, il existe des types mixtes formés par les deux matériaux précédents, ainsi que les pieux en bois.
Et enfin, les pieux peuvent être catalogués en fonction de la manière dont ils transmettent les charges qui arrivent de la structure. Ainsi, si le pieu repose sur un terrain à forte capacité portante, la charge est principalement transmise par la pointe: on parle alors de pieux en colonne. En revanche, si une grande partie de la charge est transmise par le frottement du puits avec le sol, on parle de pieux flottants.
Dans quelles circonstances des fondations profondes sont-elles nécessaires ?
Il existe plusieurs situations dans lesquelles l'utilisation de pieu est nécessaire. Voici les plus courantes.
- Lorsque la charge transmise par la structure est supérieure à la charge d'enfoncement, ce qui se produit avec des charges élevées ou des terrains à faible résistance.
- Dans les cas où les places assises des fondations sont très limitées, comme dans les fondations d'équipements industriels.
- Pour les sols hétérogènes où le substrat résistant se trouve à différents niveaux, ce qui réduit le tassement différentiel.
- Dans les zones où il y a des eaux de surface, il est impossible de construire des maisons (bâtiments ou autres structures) avec des fondations superficielle: cas des terrains en bordure d'un lac, ou du lit d'une rivière.
Avant d'acheter un terrain, il faut connaitre le type de sol, et d'éléments qui le compose. Mais si le terrain se trouve dans le quartier que vous préférez, il y a toujours une solution pour la construction de la structure souhaité: bâtiment à plusieurs étages, maison, jardin, terrasse ou autres. L'important c'est de choisir le type de fondation adapté au sol qui s'y trouve. La différence étant dans le prix, la mise en oeuvre et la conduite du chantier pour la partie fondation.