Fondations superficielles // Lien de téléchargement : http://scapognel.com/fkZ

Fondations superficielles

Rupture et capacité portante

Zone I : Il se forme sous la base de la semelle un poinçon rigide qui s'enfonce dans le sol en le refoulant de part et d'autre jusqu'à la surface.

Zone II : Le sol de ces parties est complètement plastifié et il est refoulé vers la surface.

Déplacements et cisaillement importants

→ rupture généralisée

Zone III : Les zones externes ne sont soumises qu'à des contraintes beaucoup plus faibles qui ne le mettent pas en rupture.

Rupture et capacité portante

• En pratique

Justification des fondations par rapport aux différents mécanismes de rupture envisageables :

a) état limite ultime de mobilisation de la capacité portante du sol ;

b) état limite de service pour la mobilisation du sol ;

c) état limite ultime de renversement ;

d) état limite de service de décompression du sol ;

e) état limite ultime de glissement ;

f) état limite ultime de stabilité d’ensemble ;

g) états limites concernant le matériau de construction (voir le BAEL règlement de calcul de Béton Armé aux États Limites).

• Méthodes

- à partir d'essais de laboratoire

- à partir d'essais in situ

Facteurs de capacité portante

La pression (contrainte) moyenne limite sous la fondation est la somme de 3 pressions de rupture :

• due à la butée du sol,
• due à la surcharge q = g.D
• due à la cohésion du sol C.

La pression (contrainte) moyenne limite ql (ou capacité portante) 

Facteurs de capacité portante

La formule de calcul de la capacité portante des fondations superficielles donnée comme exemple dans l’Eurocode 7 comporte trois termes combinant chacun un facteur de capacité portante et
des coefficients correcteurs.
.Calcul en conditions non drainées . Pour les calculs en conditions non drainées, la pression
(contrainte) moyenne limite ql (ou capacité portante) est donnée par la relation :

ce qui correspond à la valeur minimale de Nc pour φ=0, soit Nc = 5,14


Contrainte admissible sous une fondation

Compte-tenu des difficultés d’interprétation des essais de cisaillement (donc de la mesure de l’angle
de frottement interne f et de la cohésion C) et de certains désaccords sur les facteurs de capacité
portante (N) à utiliser, on prend, en règle générale, une contrainte admissible « qad » égale au tiers de la capacité portante « ql »

Mais ce coefficient de sécurité, égal à 3, est plutôt appliquée à la « capacité portante nette » égale à « ql-g.D »qui est l’accroissement réel dû à la charge appliquée dans le plan de la fondation à la profondeur D*.

Cas particulier de sol constitué par une bicouche

• Si H/B < 1,5 : tout se passe comme si la semelle se repose sur (2),
• Si H/B > 3,5 : tout se passe comme si la semelle se repose sur la couche (1),
• Si 1,5 < H/B < 3,5 ; on adopte une semelle fictive de largeur B’ et on prend en

compte la couche (2). D’après la figure B’ = B + H.

CAPACITÉ PORTANTE –FONDATION SUR ROC

On considère une semelle carrée de 2m de côté, encastrée de 0,5m dans le sol. Elle repose sur une couche de sable de caractéristiques γ=18 kN/m3, c'=0 et φ'=35 degrés. Le toit de la nappe est au niveau de la base de la fondation.

1. Calculer la force verticale centrée maximale que l'on peut appliquer à la fondation (sans coefficient de sécurité).

2. Que se passe-t-il si la charge reste verticale mais est excentrée de 0,5 m vers le milieu d'un côté ?

3. Que se passe-t-il si la charge est centrée mais inclinée de 10 degrés par rapport à la verticale ?

4. Que se passe-t-il si la charge est inclinée de 10 degrés et excentrée de 0,5 m vers le milieu d'un des côtés ?

Méthode à partir des essais pressiométriques et pénétrométriques

Capacité portante du sol de fondation

ql = q0+ kc.qce

q0 est la contrainte verticale effective au niveau de la fondation après travaux.

kc est le facteur de portance pénétrométrique, déterminé en fonction de la forme de la fondation, de la nature et des caractéristiques pressiométriques du terrain en place.

Détermination des tassements

Calcul du tassement par les résultats de l'essai Oedométrique
Calcul des contraintes

Détermination de l'amplitude s0
Détermination de l'amplitude s1
Calcul du tassement par les résultats de l'essai au Pressiomètre

Calcul du tassement par les résultats de l'essai au pressiomètre

Lien de téléchargement

http://scapognel.com/fkZ