DTU 13.2 - Fondations profondes pour le bâtiment

DTU 13.2 - Fondations profondes pour le bâtiment

Retrouvez ci-dessous toutes les informations relatives au DTU 13.2 - Fondations profondes pour le bâtiment.



Domaine d’application

 

Le DTU 13.2 « Fondations profondes pour le bâtiment » donne les spécifications de mise en œuvre des ouvrages de fondations profondes de bâtiment réalisés à l’aide d’un des procédés suivants :

  • Pieux façonnés à l’avance (battu préfabriqué, métal battu, tubulaire précontraint, battu enrobé, …) ;
  • Pieux à tube battu exécutés en place (pilonné ou moulé) ;
  • Pieux forés (foré simple, tubé ou boue – tarière creuse, vissé moulé, injecté haute pression) ;
  • Puits ;
  • Pieux foncés (béton ou métal foncé) ;
  • Micropieux (type I à IV).

 

Dans l’attente d’un DTU spécifique, le DTU 13.2 traite également des colonnes ballastées et des picots.

 

La version en vigueur de ce DTU, à la publication de cette fiche, est celle de septembre 1992.

 

Matériaux visés

 

Sauf dispositions contraires indiquées dans les documents particuliers du marché (DPM), la fourniture et la mise en œuvre des matériaux constitutifs des fondations profondes doivent respecter les exigences prescrites, en vigueur, définies par :

  • Les normes françaises ;
  • Les fiches d’agrément de la Commission interministérielle des aciers à haute adhérence ;
  • Les DTU ;
  • Les règles BAEL pour les pieux en béton armé ;
  • Les circulaires ministérielles relatives à l’emploi des ciments.

 

Mise en œuvre : l’essentiel

 

La mise en œuvre des fondations profondes dépend du type d’ouvrages choisis lors de la conception.

 

Le tableau ci-dessous reprend les éléments essentiels à connaître concernant les pieux façonnés à l’avance, les pieux à tube battu exécutés en place, les pieux forés et les puits.

 

I. ) Pieux façonnés à l'avance

1.) Battu préfabriqué

2.) Métal battu

3.) Tubulaire précontraint

4.) Battu enrobé

5.) Pieu battu ou vibrofoncé injecté haute pression

 

II. ) Pieux à tube battu éxécutés en place

1.) Battu pilloné

2.) Battu moulé

 

III. ) Pieux forés

1.) Foré simple

2.) Foré tubé

3.) Foré boue

 

IV. ) Puits

 

I.) Pieux façonnés à l'avance


1.) Battu préfabriqué

 

Caractéristiques

- En béton armé ou précontraint

- Longueur des pieux dépendante de la fiche probable pour la charge prévue

- Section transversale du pieu et sa résistance à la compression en rapport avec la sévérité du battage et les sollicitations que le pieu devra supporter

- En général, élancement de 40 à 50.

 

Dispositions constructives

- Armatures :

   * Idéalement, armatures longitudinales d’une seule longueur, maintenues par des armatures transversales (cadres ou épingles)

   * diamètre minimal : 12 mm pour armatures longitudinales, 5 mm pour armatures transversales

   * espacement courant minimal des armatures transversales : 20 cm

- Béton :   

  * béton compact, de résistance appropriée aux sollicitations développées pendant le battage et en service

  * en général, dosage de 350 à 400 kg de ciment par m3 de béton

- Sabots :

   * présents selon les indications des DPM

   * nature et caractéristiques fixées dans les DPM

   * solidarisés avec le pieu soit à l’aide de pattes ou de barres de scellement dans le béton, soit par soudure sur les armatures du pieu

 

- Fabrication :

   * par lots sur des aires appropriées

   * marquage de chaque pieu (n° du lot et date de bétonnage).
 

Mise en œuvre

- Manutention : à l’aide de points de suspension ou d’appui déterminés de manière à ne pas créer d’efforts nuisibles sur le pieu

 

- Battage :

   * le poids du mouton de battage doit être compris entre une limite supérieure (= pieu + casque + faux pieu) et une limite inférieure (= ½ de « pieu + casque + faux pieu »)

   * en cas de risque de détérioration de la tête du pieu, obligation d’utiliser un casque de battage

   * nombre et importance des volées définis par l’entrepreneur

   * pieux battus dans l’ordre du plan de pilotage, jusqu’à ce que leur pointe atteigne une côte déterminée

   * distance entre les ponts les plus rapprochés de 2 pieux voisins doit être supérieure à 2 diamètres, avec pour valeur minimale 1 m

   * mise en place d’un carnet de battage des pieux.

 



2.) Métal battu


Caractéristiques

- Acier conforme aux normes NF

- Section :

     * en forme de H (nuance selon NF A 35-501)

     * en forme quelconque (nuance selon NF A 35-520).

 

Dispositions constructives

- Un seul des éléments constitutifs d'un même pieu peut avoir une longueur inférieure à 5 m

- Soudure bout à bout des éléments constitutifs d’un même pieu soit en position à l’aide d’un carcan ou d’un gabarit, soit à plat

- Soudures conformes aux exigences de la classe de qualité 3 de la NF P22-471.

 

Mise en œuvre

- Mise en œuvre des pieux par battage ou vibration

- Distance d'axe en axe de 2 pieux voisins doit être supérieure à 1,75 fois la longueur de la diagonale du rectangle enveloppant chaque pieu, avec un minimum de 75 cm.

 



3.) Tubulaire précontraint


Caractéristiques

- Eléments tubulaires en béton, légèrement armé, assemblés par précontrainte avant le battage

- Longueur : entre 1,5 et 3 m

- Diamètre intérieur : entre 70 et 90 cm

- Epaisseur : 15 cm environ

- Aménagement de passages longitudinaux de 2 à 4 cm pour l’enfilage des câbles de précontrainte.
 

Dispositions constructives

- Béton à haute performance, de résistance à l’écrasement supérieure ou égale à 45 MPa à 28 jours

- Présence d’armatures afin de répartir les efforts de précontrainte et éviter la fissuration suite à la manutention et au battage

- Assemblage des éléments sur bancs pour avoir un parfait alignement

- Solidarisation des éléments par câbles de précontrainte enfilés dans les passages prévus à cet effet et liaison assurée par collage des faces de chaque joint.
 

Mise en œuvre

- En général, mise en œuvre par battage avec base ouverte, durant lequel les têtes des pieux sont protégées par l’interposition de pièces en bois de 4 à 5 cm d’épaisseur

- Après achèvement du battage, contrôle de l’absence de vase et mesure du niveau atteint par le terrain remonté dans le tube : l’espace vide doit être rempli de sable.

 



4.) Battu enrobé

 

Caractéristiques

Ame du pieu métallique et constituée par :

* des tubes aciers de 150 à 500 mm de diamètre extérieur

* des profilés H

* des caissons formés de profilés ou de palplanches à 2, 3 ou 4 éléments.
 

Dispositions constructives

- Dosage minimal en ciment du mortier à 500 kg/m3 avec un rapport E/C inférieur à 0,5

- Adaptation du ciment à l’agressivité du sol et des eaux circulant dans le sol

- Utilisation d’un retardateur de prise.
 

Mise en œuvre

- Mise en œuvre par battage

- Distance minimale entre axes de pieux voisins : 3 diamètres.
 



5.)  Pieu battu ou vibrofoncé injecté haute pression


Caractéristiques

- Pieu métallique de largeur supérieure ou égale à 250 mm

- Armature du pieu équipée d’un système d’injection (un ou plusieurs tubes à manchettes).
 

Dispositions constructives

- Essais d’injection sur le premier pieu de l’ouvrage afin de s’assurer du bon fonctionnement

- De manière générale, assemblages par soudage, à l’exception des petits diamètres qui peuvent être assemblés par manchons filetés

- Dosage minimal du coulis de scellement : 1200 kg de ciment par m3 de coulis.
 

Mise en œuvre

- Coulis ou mortier de scellement mis en œuvre à partir du système d’injection

- Pression d’injection moyenne égale, a minima, à la pression limite du sol mesurée au pressiomètre normal.
 



II. ) PIEUX À TUBE BATTU EXÉCUTES EN PLACE


1.) Battu pilloné


Caractéristiques

- Tube enfoncé par battage sur le bouchon de béton ferme situé à sa base

- Tube primaire en une seule pièce avec épaisseur renforcée à sa base et au maximum 2 rallonges

- Introduction du béton ferme par petites quantités pilonnées au fur et à mesure de l’extraction du tube.
 

Dispositions constructives

- En fonction de la compression subie ou non par les pieux, des armatures doivent être prévues

- L’enrobage en béton des armatures doit avoir une épaisseur minimale de 4 cm

- La composition et le dosage du béton seront déterminés selon la charge intrinsèque à obtenir, avec un dosage minimal de 350 kg de ciment par m3 de béton

 

Mise en œuvre

- L’ensemble du tube doit être étanche

- Distance minimale entre axes de pieux voisins : 1,5 fois la somme des diamètres des 2 pieux

- Vérifications à faire avant bétonnage :

* bonne implantation du tube

* absence d’eau et de terre à l’intérieur du tube

- Bétonnage réalisé à sec par déversements successifs, avec pilonnage.
 



2.) Battu moulé


Caractéristiques

- Base du tube peut être :

* pointe métallique

* béton armé

* plaque métallique raidie

* bouchon de béton

- Battage sur casque placé en tête du tube ou sur le bouchon de béton

- Tube primaire en une seule pièce avec au maximum 2 rallonges

- Tube rempli totalement de béton d’ouvrabilité moyenne avant extraction.

 

Dispositions constructives

- En fonction de la compression subie ou non par les pieux, des armatures doivent être prévues

- L’enrobage en béton des armatures doit avoir une épaisseur minimale de 4 cm

- La composition et le dosage du béton seront déterminés selon la charge intrinsèque à obtenir, avec un dosage minimal de 350 kg de ciment par m3 de béton

- Diamètre maximal des granulats : 25 mm.
 

Mise en œuvre

- L’ensemble du tube doit être étanche

- Distance minimale entre axes de pieux voisins : 1,5 fois la somme des diamètres des 2 pieux

- Vérifications à faire avant bétonnage :

* bonne implantation du tube

* absence d’eau et de terre à l’intérieur du tube

- Bétonnage réalisé à sec sur toute la hauteur
 



III. ) Pieux forés

 

1.) Foré simple


Caractéristiques

- Pas de soutènement de parois

- S’applique aux sols suffisamment cohérents et au-dessus des nappes phréatiques

- Forage préalable dans le sol par tarière, benne, etc.

- Section nominale du pieu est celle de l’outil de forage.
 

Dispositions constructives

- Armatures non indispensables si les efforts de la construction ou du sol traversé produisent des compressions centrées sur l’axe théorique du pieu

- L’enrobage en béton des armatures doit avoir une épaisseur minimale de 7 cm

- La composition et le dosage du béton seront déterminés selon la charge intrinsèque à obtenir, avec un dosage minimal de 350 kg de ciment par m3 de béton.
 

Mise en œuvre

- Procédé strictement interdit si la longueur du pieu traverse ou est proche d’une couche de circulation d’eau

- Utilisation obligatoire d’une virole en tête pour éviter l’éboulement du forage en tête

- Mise en œuvre du béton à l’aide d’une colonne de bétonnage pour éviter le rabotage des parois.
 



2.) Foré tubé


Caractéristiques

Exécution du forage dans le sol à l’aide d’une tarière, benne, etc. sous protection d’un tubage dont la base est située au-dessous du fond de forage.

 

Dispositions constructives

- Armatures non indispensables si les efforts de la construction ou du sol traversé produisent des compressions centrées sur l’axe théorique du pieu

- L’enrobage en béton des armatures doit avoir une épaisseur minimale de 4 cm

- La composition et le dosage du béton seront déterminés selon la charge intrinsèque à obtenir, avec un dosage minimal de 350 kg de ciment par m3 de béton

- Diamètre maximal des granulats : 25 mm.
 

Mise en œuvre

- Base du tubage toujours située au-dessous du fond du forage

- Forage curé moins de 2h avant le début du bétonnage

- Pendant le bétonnage, niveau de l’eau dans le forage doit être en permanence supérieur au niveau statique le plus élevé des nappes traversées

- Si présence d’eau dans le forage : utilisation d’une colonne de bétonnage.
 



3.) Foré boue


Caractéristiques

- Exécution du forage dans le sol à l’aide d’une tarière, benne, etc. sous protection d’une boue de forage

- Forage rempli de béton de grande ouvrabilité, en utilisant une colonne de bétonnage.
 

Dispositions constructives

- Armatures non indispensables si les efforts de la construction ou du sol traversé produisent des compressions centrées sur l’axe théorique du pieu

- L’enrobage en béton des armatures doit avoir une épaisseur minimale de 7 cm

- La composition et le dosage du béton seront déterminés selon la charge intrinsèque à obtenir, avec un dosage minimal de 350 kg de ciment par m3 de béton.
 

Mise en œuvre

- Niveau de la boue dans le forage toujours situé au moins 1 m au-dessus du niveau statique le plus élevé des nappes traversées ou proches du forage en cours d’exécution

 

- Boue de forage :

* composée d’eau, de bentonite et éventuellement d’argile, de ciment et d’additifs

* doit être adaptée au maintien de la stabilité des parois du forage pendant son exécution, jusqu’à la fin du bétonnage

* paramètres doivent pouvoir être contrôlés sur le chantier par l’entrepreneur

 

- Utilisation obligatoire d’une virole en tête pour éviter l’éboulement du forage en tête

 

- Forage curé moins de 3h avant le début du bétonnage

 

- Béton mis en œuvre à l’aide d’une colonne de bétonnage

 



IV. ) Puits


Caractéristiques

- Les puits sont des fondations creusées à la main dont les caractéristiques sont :

* diamètre ≥ 1,20 m si section circulaire

* largeur minimale : 80 cm si section quelconque

* section minimale : 1,1 m2 si section quelconque

 

- Forage :

* parois soutenues par blindage

* bétonné à sec.
 

Dispositions constructives

- Puits exceptionnellement armés

- Dosage minimal du béton : 250 kg de ciment par m3

- Composition et dosage du béton selon charge intrinsèque à obtenir.

Mise en œuvre

- Réalisation de puits interdite sous la nappe phréatique dans sols peu cohérents, à moins que la nappe soit rabattue à l’extérieur du puits

 

- Blindage des puits à l’aide de planches respectivement de 27 mm et 34 mm selon qu’il s’agisse de puits circulaires ou rectangulaires

 

- Bétonnage :

* fond du puits curé

* béton mis en œuvre à l’aide de tubes ou gouttières.
 

 

Lors de la mise en œuvre de pieux, deux types d’essais doivent être réalisés :

  • Essais de reconnaissance : ils ont pour but de compléter les résultats de reconnaissance des sols ;
  • Essais de contrôle : leur but est de vérifier la qualité des fondations exécutées.

 

Tolérances

 

La tolérance sur l’axe des pieux est de :

  • 15 cm en écart ponctuel (en toutes directions) ;
  • 5% en inclinaison.


 

N.B. : Cette fiche rapporte l’essentiel du DTU 13.2. Elle ne se substitue en aucun cas à ce document normatif. Pour tout complément souhaité sur ce type de mise en œuvre, consultez le DTU disponible auprès de l’AFNOR ou du CSTB.

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