A3-Fondations

Fondations sur pieux forés Rupture de pieux en cours de chantier

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Situation du désordre

Un immeuble-tour fondé sur un nombre important de pieux forés armés en tête sur une longueur de 2,00 m a été l’objet, dans la phase de travaux-terrassement-recépage, d’un sinistre important comportant des fissurations et des ruptures de la partie supérieure des pieux (fig. 1).

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Fig. 1 : Rupture d’un pieu à la limite de la zone armée. © J. Putatti.

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ST Circonstances du chantier

Le forage des pieux a été réalisé par une entreprise spécialisée en fondations profondes par la technique de la boue bentonitique. Pendant toute la durée de ce chantier, les déblais provenant du forage étaient évacués par de petits engins (dumpers) circulant sur un sol mou, ramolli par l’eau et les boues de forage. Ces mêmes engins effectuaient le remplissage des forages par un béton coulé dans la boue de forage à l’aide d’un tube plongeur.

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La circulation de ces engins sur une plate-forme très irrégulière, très chargée en boue et en terre avec des points durs constitués par les pieux déjà exécutés peut expliquer la rupture de certains pieux dans une section située à la base des armatures.

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Décembre 2004

EF - Fondations sur pieux forés : Rupture de pieux en cours de chantier 

Sous l’effet d’une force tangentielle développée par les roues motrices de l’engin, la partie supérieure du fût du pieu se comporte comme une console encastrée dans la zone non armée du pieu, avec effet dynamique dû au patinage dans un sol mou. La rupture sous l’effet du moment développé se produit dans une section dépourvue d’armature (rupture par traction du béton) (fig. 2).

Fig. 2 : Coupe schématique.

C’est l’entreprise de gros-œuvre chargée de la réalisation de la superstructure de l’immeuble qui a subi les conséquences de ce sinistre causé sur un certain nombre de pieux par l’entreprise spécialisée de fondations. Le sinistre a été décelé lors des opérations de terrassement autour des pieux pour dégager les parties supérieures de ces derniers, et procéder au recépage (arase), ainsi qu’au dégagement des armatures pour permettre la liaison avec les longrines. Certains pieux étaient cassés à la base des armatures (fig. 1), d’autres dont le béton de la partie supérieure mélangé à la boue de forage étant de mauvaise qualité, se sont rompus lors du terrassement. Certains autres étaient fissurés dans la même zone. Une campagne de sondages soniques a été réalisée par un organisme spécialisé pour déceler toutes les anomalies non décelables visuellement. Réparations

Les armatures des pieux cassés ont été reconstituées par forage de trous et collage par résines époxy. Les têtes de pieux ont également été reconstituées sur la hauteur nécessaire, pour permettre la liaison avec les longrines de reprise des charges de superstructure.

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Fondations Tassement d’un angle de bâtiment

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Description de l’ouvrage (désordre)

Un atelier comportant un pignon en maçonnerie de briques pleines est le siège de fissurations verticales ou inclinées sur la verticale (fig. 1 à 3).

Fig. 1 : Ensemble pignon. Fissure verticale au droit du faîtage. Fissures d’angles sur pignon et façade inclinées sur la verticale. © J. Putatti.

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EF - Fondations : Tassement d’un angle de bâtiment

Fig. 2 : Détail angle côté pignon. © J. Putatti.

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Fondations : Tassement d’un angle de bâtiment - EF

Fig. 3 :  Angle pignon-façade. Vue intérieure. Fissure + étaiement. © J. Putatti.

Les fissures ont été colmatées sur la face extérieure par un mortier de ciment. Des étais à caractère symbolique ont été mis en place à l’extérieur au droit de l’angle pignon-façade. La partie basse du pignon correspond à un ancien mur mitoyen en maçonnerie grossière hourdée au plâtre (couronnement par tuiles plates sur fig. 1). La fissure d’angle du mur en briques pleines se poursuit dans cet ancien mur pour réapparaître ouverte en partie basse de ce vieux mur (fig. 4 et fig. 5).

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EF - Fondations : Tassement d’un angle de bâtiment

Fig. 4 : Partie basse du mur (ancien mitoyen). Présence d’une fissure ouverte ( ≥  0,01 m). Dégagement des fondations du pignon et de l’angle façade. © J. Putatti.

Fig. 5 : Détail base du mur au droit de la fondation inexistante. © J. Putatti.

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Fondations : Tassement d’un angle de bâtiment - EF

Causes des désordres

La fondation du mur pignon est dégagée par une tranchée peu profonde qui laisse apparaître (fig. 5) une maçonnerie très ancienne avec un blocage en béton maigre près de l’angle (fig. 4). Les terrassements décèleront un regard disposé à l’angle pignon-façade destiné à l’évacuation des eaux de surface du chemin d’accès à l’atelier. Ce regard examiné laisse apparaître un radier fissuré. Les fissurations apparues dans le pignon ainsi que dans la façade (fig. 6) sont dues à un tassement du sol, principalement localisé dans l’angle du bâtiment. Ceci correspond à la morphologie de ce type de fissure. Par ailleurs, le tassement est dû :   – à une insuffisance de fondation ;  – à des infiltrations résultant des fuites du regard disposé à l’angle du bâtiment. Les désordres risquent de s’accentuer (présence d’étais provisoires pour bloquer le tassement en cours), la reprise en sous-œuvre par parties alternées avec constitution d’une fondation descendue sur un sol plus profond de portance satisfaisante a permis de stopper le désordre.

Fig. 6 : Fissuration sur façade (ouverture fissure > 0,01 m). © J. Putatti.

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