Les Pieux
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Eurocode 7 – Dimensionnement Géotechnique Fondations sur pieux
Flor De Cock, Geotechnical Expert Office Geo.be Monika De Vos, CSTC
Avec nos remerciements à Christophe Bauduin (Besix et VUB), Paul Meireman (Franki Foundations Group Belgium) et Prof. Jean Nuyens (ULB) pour la mise à disposition de matériel didactique
Flor De Cock (Geo.be), Monika De Vos (CSTC)
Aperçu • ARCHITECTURE GENERALE des normes CEN en liaison avec l’EUROCODE 7 (EN1997) • EUROCODE 7-1 – Fondations sur pieux – Cadre général • EUROCODE 7-2 – Quelques particularités au sujet de fondations sur pieux • ACTIONS À PRENDRE EN CONSIDÉRATION • TYPES DE PIEUX ET LEUR COMPORTEMENT (DIFFÉRENT) • MÉTHODES ET RÈGLES DE CALCUL SPÉCIFIQUES
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– ELU : pieux simples sous charge de compression – ELU : groupes de pieux sous charge de compression – ELU : pieux simples sous charge de traction – ELU : groupes de pieux sous charge de traction – ELS : comportement en tassement de pieux simples et de groupes de pieux – ELU et ELS : pieux sous charge latérale – ELU et ELS : conception structurelle
Flor De Cock (Geo.be), Monika De Vos (CSTC)
ARCHITECTURE GENERALE des normes CEN en liaison avec l’EUROCODE 7 (EN1997
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EUROCODE 7-1 – Chapitre 7 Fondations sur pieux Cadre
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1. Généralités – –
Quels pieux ? Quelle fonction ? L’exécution du pieu doit être conforme aux normes d’exécution (TC288)
2. Liste des états limites à prendre en considération 3. Actions et situations de calcul à prendre en considération : – –
Charges (en tête) axiales et latérales Mais aussi : actions résultant de mouvements du terrain (frottement négatif, soulèvement, mouvements transversaux du terrain)
4. Méthodes de calcul et considérations de calcul : généralités 5. (Essais de chargement de pieux – statique, dynamique)
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EUROCODE 7-1 – Chapitre 7 Fondations sur pieux Cadre
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6. Calcul de pieux sous charge axiale de compression en ELU : Fc;d ≤ Rc;d • Pour groupes de pieux : vérification du pieu individuel et du groupe • Rigidité et résistance de la structure au-dessus des groupes de pieux à prendre en considération • Charge ultime géotechnique déterminée à partir de : – – – – –
Essais de chargement statique Calcul sur base de résultats d’essais sur les sols : cfr. Monika De Vos Essais d’impact dynamique Formules de battage Essais de propagation d’ondes
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EUROCODE 7-1 – Chapitre 7 Fondations sur pieux Calcul à partir d’essais de chargement statique
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Approche en 3 étapes après1 ou plusieurs essais de chargement: •Détermination valeurs ultimes mesurées : Rc;m, éventuellement subdivisées en Rb;k (pointe) et Rs;k (frottement) •Dérivation valeur caractéristique : Rc ,k
R c ,m moyenne Rc ,m min min ; x x 1 2
Facteur x /1.1 si la structure est capable de transférer les charges des pieux « faibles » auw pieux « résistants »
•Dérivation valeur de calcul : Rc,d Rc;k / t of Rc;d Rb;k / b Rs;k / s
Facteurs dans tableaux A.6 (pieux à refoulement, A.7 (pieux forés) et A.8 (pieux CFA)
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EUROCODE 7-1 – Chapitre 7 Fondations sur pieux Cadre
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7. Calcul de pieux de traction en ELU : Ft;d ≤ Rt;d 2 mécanismes de rupture à prendre en compte :
• • •
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l’arrachement des pieux par rapport au massif de terrain le soulèvement d’un bloc de terrain contenant les pieux
Résistance ultime géotechnique déterminée à partir de :
• • •
Essais de chargement statique : min. 2 % des pieux à tester Calcul sur la base de résultats d’essais sur le sol
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EUROCODE 7-1 – Chapitre 7 Fondations sur pieux Cadre •
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8. Déplacements verticaux des fondations sur pieux
Affirmation très générale : considération de l’ELS requise •
Note : pour les pieux s’appuyant sur des sols moyennement denses à denses et pour les pieux en traction, les exigences de sécurité pour le calcul au ELU suffisent normalement à éviter un état limite de service dans la structure portée.
• Prendre en considération les tassements aussi bien des pieux isolés que des groupes de pieux • Pour les pieux en traction : aussi tenir compte de l’allongement de pieu Remarque : PAS mentionné explicitement dans l’EC7 : influence de la rigidité du pieu (ressort) sur l’interaction avec la structure et la répartition de la charge sur les pieux, excepté dans le §7.6.4.2 Fondations sur pieux en compression : (4) Lorsque l’on ne dispose pas de résultats d’essais de chargement pour l’analyse de l’interaction d’une fondation sur pieux avec la superstructure, il convient d’évaluer la relation entre la charge et le tassement des pieux pris individuellement sur la base d’hypothèses empiriques sécuritaires.
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EUROCODE 7-1 – Chapitre 7 Fondations sur pieux Cadre Contrôle ELU : Ftr;d ≤ Rtr;d - et contrôle ELS Mécanismes de rupture possibles :
• • • •
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9. Pieux chargés latéralement
Pour pieux courts : rotation ou translation d’un corps solide Pour pieux longs et élancés : rupture (en flexion) du pieu, accompagnée d’une plastification locale et d’un déplacement du sol près de la tête du pieu
Effet de groupe à prendre en compte Une charge latérale sur un groupe de pieux peut créer une combinaison de forces de compression, de traction et de forces latérales dans les pieux (par ex. mâts, pilier, …) Calcul de la résistance du sol
• •
• • •
A partir d’essais de chargement latérale : normalement pas jusqu’à la rupture (par calcul) à partir d’essais effectués sur le sol
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EUROCODE 7-1 – Chapitre 7 Fondations sur pieux Cadre
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10. Calcul structurel des pieux • •
Conformément aux EC2 à EC6 inclus et à l’EC9 Le calcul structurel doit aussi tenir compte : –
•
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Des circonstances d’utilisation (p.ex. corrosion); du mode d’installation (p.ex. obstacles souterrains), de la pénétrabilité, du transport des pieux préfabriqués…
Pieux élancés : vérification du flambage dans sols meubles
11. Supervision de l’exécution
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EUROCODE 7-2 – Ground investigation & testing
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•§4.3 Cone penetration and piezocone penetration tests
–§4.3.4.2 (Use of test results to determine) Pile bearing resistance
Suivant la DIN 1054 (2003-01)
Suivant la NEN 6743-1) Flor De Cock (Geo.be), Monika De Vos (CSTC)
EUROCODE 7-2 – Ground investigation & testing
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•§4.4 Pressuremeter tests (PMT)
–§4.3.4.2 (Use of test results to determine) Pile bearing resistance
Suivant Fascicule 62-Titre V
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EUROCODE 7-1 – Chapitre 7 Fondations sur pieux 2. Actions agissant sur les pieux
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1.EFFORTS AXIAUX • INDUITS PAR LA STRUCTURE • INDUITS PAR LES DEPLACEMENTS DU TERRAIN 2.EFFORTS LATERAUX • INDUITS PAR LA STRUCTURE STRUCTURE • INDUITS PAR LES DEPLACEMENTS DU TERRAIN
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Efforts axiaux induits par la structure
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COMPRESSION : FROTTEMENT POINTE
NFUT
TRACTION : FROTTEMENT
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Efforts axiaux induits par la structure ETATS LIMITES A VERIFIER :
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• CAPACITE PORTANTE DU SOL • RESISTANCE DU FUT
• TASSEMENTS ELU et pseudo ELU
• DURABILITE FUT (pieux soumis à traction)
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Efforts axiaux induits par déplacements du terrain : frottement négatif
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REMBLAIS, SURCHARGE
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TASSEMENT
FNEG
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Frottement négatif sur fondation sur pieux Origine
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• Résultant d’un affaissement relatif du terrain par rapport au pieu • Causes possibles de cet affaissement : – Remblayage du terrain peu de temps avant la mise en place des pieux ou après la mise en place des pieux – Sollicitations secondaires de longue durée (p. ex. charges au sol) – Abaissement de la nappe d’eau – Affaissement à cause de putréfaction, d’affouillement,… – Affaissements du sol à cause de travaux souterrains (p.ex. tunnel) – Tassement d’une construction voisine
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Efforts axiaux induits par déplacement du terrain : frottement négatif ETATS LIMITES A VERIFIER :
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• CAPACITE PORTANTE DU SOL
• RESISTANCE DU FUT • TASSEMENTS
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Frottement négatif sur fondation sur pieux Méthode de calcul NEN6743
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• En partant de contraintes effectives et de la résistance au cisaillement selon Coulomb : c' 0 ' ' h tg c' (K v ) tg ' K tg ( vo p 0 ) K tg ( k z p 0 ) 0.75 pour pieux en béton 0.50 pour pieux en bois / acier
kh² Fn Os dz Os K tg p0h 2 0 h
Fn Fn, Fn,0
Pour pieu simple
K = K0 facteur de poussée neutre
Pour p0 sur une grande surface Pas de limitation en profondeur
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Frottement négatif sur fondation sur pieux Méthode de calcul Zeevaert-De Beer
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Référence : (De BEER, E. & WALLAYS, M. Enige problemen bij paalfunderingen in havengebieden. 5ème Congrès int. du port, Anvers. 1968)
•
• • • •
Introduction de la profondeur “critique”, c.-à-d. la profondeur à laquelle l’action de réduction de la sollicitation (dirigée vers le haut) du frottement négatif, compense la tendance aux tassements, donc lorsque la diminution des contraintes effectives dues aux forces de cisaillement dirigées vers le haut devient égale à l’augmentation des contraintes effectives dues aux causes externes. Applicable à des systèmes multicouches Applicable aux sols avec cohésion : donc la cohésion (ou “adhésion”) peut également être introduite Applicable lorsque la sollicitation supérieure n’intervient que sur une surface limitée Permet de tenir compte de l’influence des pieux voisins Flor De Cock (Geo.be), Monika De Vos (CSTC)
Frottement négatif sur fondation sur pieux Méthodes de calcul Zeevaert-De Beer p0 1 e 1 m h c
m hc
Fn,
Fn,0 1 e
m0 hc
k hc A
h
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I d B o A c F uro 1 1 E 0 2 e l 0 c 1 y 0 C 2 p0 A
avec A
avec A0
2 c
16
h²
h
4
Fn Fn, Fn,0 Remarques:
• La valeur K dépend du type de pieu (pieu à refoulement ou pieu foré): en cas de pieux à refoulement K peut presque égaler Kp (coefficient de butée) ; en cas de pieux foréx K peut presque égaler Kn (poussée neutre) • Donc, en première instance, le frottement négatif est plus grand sur un pieu à refoulement que sur un pieu foré ; cependant, dans la méthode De Beer, l’effet de la plus grande valeur de K est en grande partie annulée par une réduction de la profondeur critique
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Frottement négatif sur fondation sur pieux Exemple de calcul méthode Zeevaert-De Beer
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Grondlagen Dikte phi K0 K0 tan phi adhesie k effectief k fictief
I d B o A c F uro 1 1 E 0 2 e l 0 c 1 y 0 C 2 Laag 1 2.00m 30.0° 0.5 0.29 0.00kN/m2 17.00kN/m3 17.00kN/m3
Laag 2 8.00m 22.5° 0.62 0.26 0.00kN/m2 10.00kN/m3 10.00kN/m3
Globaal 10.00m
0.26 0.00kN/m2 11.40kN/m3 11.40kN/m3
Paalgegevens
Paaltype Vierkant (1) of rond (2) Diameter
Equivalente diameter Paalomtrek Oost Zuid 6.0m 2.0m
2 0.40m
Noord 100.0m
Afstand tot naburige palen :
West 6.0m
0.40m 1.26m
Terreinbelastingen Overlast p0-1 Overlast p0-2
Afstand tot rand terreinlast 1 Afstand tot rand terreinlast 2
50.00kN/m2 50.00kN/m2
Noord 100.0m 100.0m
Oost 100.0m 100.0m
Zuid 0.5m 0.5m
West 100.0m 100.0m
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Frottement négatif sur fondation sur pieux Exemple de calcul méthode Zeevaert/De Beer Berekening negatieve kleef Laag 1 Noord 0.89m 0.44m 0.89m 0.89m
m1,0 m1,
Zuid 0.89m 0.44m 0.50m 0.50m
West 0.89m 0.44m 0.89m 0.89m
50.00kN/m2 50.00kN/m2
0.11547 0.46188
Verspreid over A0 Verspreid over A0 Totaal
waaruit Fn,0 = waaruit Fn,=
Noord 4.43m 2.22m 4.43m 4.43m
A0-2 A-2 Belaste oppervlakte 1 Belaste oppervlakte 2
Overlast p0-1 Overlast p0-2 Gewicht grondlaag 1 Negatieve kleef laag 1 m2,0 = m2, =
Oost 3.00m 2.22m 3.00m 3.00m
50.00kN/m2 50.00kN/m2 34.00kN/m2 59.94kN
0.00986 0.02255
Fn-laag 2
3.14m2 0.79m2 2.46m2 2.46m2
39.10kN/m2 39.10kN/m2 78.21kN/m2
59.94kN
Zuid 1.00m 1.00m 0.50m 0.50m
West 3.00m 2.22m 3.00m 3.00m
Verspreid over A0-2 Verspreid over A0-2 Verspreid over A0-2 Verspreid over A0-2 Totaal
waaruit Fn,0 = waaruit Fn,=
A0-1 = A-1 = A-belast = A-belast =
50.67kN 9.27kN
Fn-laag 1
Laag 2
A0-2 = A-2 = A-belast = A-belast =
32.59m2 14.25m2 29.59m2 29.59m2
45.40kN/m2 45.40kN/m2 34.00kN/m2 -1.84kN/m2 122.95kN/m2
303.92kN 96.91kN
400.83kN
Totale negatieve kleef Fn,0 Fn, Totaal
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A0-1 A-1 Belast oppervlakte 1 Belast oppervlakte 2 Overlast p0-1 Overlast p0-2
Oost 0.89m 0.44m 0.89m 0.89m
Laag 1 50.67kN 9.27kN 59.94kN
Laag 2 303.92kN 96.91kN 400.83kN
Totaal 354.59kN 106.18kN
460.77kN
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Frottement négatif : facteurs de sécurité avec application de la méthode Zeevaert-DB
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• Dans la méthode déterministe (anciennes règles De Beer) : – Si le frottement positif n’est pas pris en compte : • Rtoel = Rb/2.0 - Fn/2.0 – Si le frottement positif est pris en compte : • Rtoel = Rb/2.0 + Fp/3.0 - Fn/2.0
• Selon l’Eurocode 7 :
– Frottement négatif à considérer comme une action mais pas en combinaison avec des actions transitoires (de courte durée) et des actions accidentelles – (AOSO, 2001 – Calcul de la capacité portante de pieux sous charge axiale) : frottement négatif considéré comme une action caractéristique permanente : Fn,k = 0.5 x Fn sur la méthode de calcul pessimiste de Zeevaert-De Beer
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Calcul frottement négatif Méthode Fascicule N°62
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• Pour d’autres méthodes de calcul, se reporter au Fascicule N°62- Titre V Règles techniques de conception et de calcul des fondations des ouvrages de génie civil, 1993 • Le calcul du frottement négatif (annexe G.2) se base sur les théories de Combarieu. Quelques caractéristiques : – Le produit K.tg varie entre 0.1 et 1.0, selon le type de sol et de pieu – Les contraintes effectives verticales “non entravées” sont réduites à proximité du pieu par l’application d’un coefficient d’accrochage l qui dépend de K.tg
• Simples règles pour frottement négatif sur groupes de pieux
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Efforts axiaux induits par déplacements du terrain : frottement de soulèvement
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I d B o A c F uro 1 1 E 0 2 e l 0 c 1 y 0 C 2 EXCAVATION
GONFLEMENT
NFUT
Autres causes possibles : - expansion chimique (p.ex. gypsum) -Fonçage des pieux avoisinants -Action du gel
-Augmentation de la teneur en eau (p.ex suppression d’arbres)
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Efforts axiaux induits par déplacement du terrain : frottement de soulèvement ETATS LIMITES A VERIFIER
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• RESISTANCE ULTIME DU SOL EN TRACTION • RESISTANCE DU FUT EN TRACTION
• REDUCTION DE LA RESISTANCE ULTIME EN COMPRESSION En particulier, faire attention pour :
• les argiles surconsolidées
• des pieux armés uniquement en tête
Mesures à prendre lors de l'installation des pieux :
• l’ordre d'installation • préforage éventuel • rebattage éventuel
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Efforts transversaux induits par la structure MOMENT EN TETE
EFFORT HORIZONTAL
MPIEU
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I d B o A c F uro 1 1 E 0 2 e l 0 c 1 y 0 C 2 BUTEE
MPIEU
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Efforts transversaux induits par déplacements de sol
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remblais ou surcharge asymétrique
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Efforts transversaux induits par déplacements de sol
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EXCAVATION
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Charges transversales résultant de mouvements du terrain
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• Existence due à des mouvements horizontaux dans des couches de sols mous résultant de charges secondaires asymétriques sur le terrain • On distingue 2 cas principaux en fonction du déplacement de la tête du pieu : – cas 1 : sans déplacement de la tête – cas 2 : avec déplacement de la tête
• Le cas 1 se présentera si les mouvements du terrain en haut sont nuls ou minimes, par ex. en raison de la présence d’une dalle en béton résistance à la traction ou d’une couche supérieure rigide, ou si le déplacement latéral de la tête des pieux est entravé, par ex. par des pieux inclinés dans le groupe de pieux • Le cas 2 se présentera dans le cas contraire, avec comme situation extrême l’absence d’une couche supérieure ayant une certaine résistance à la traction ou rigidité élastique au-dessus des couches de sols mous.
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Charges transversales résultant de mouvements du terrain
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Référence : De BEER, E. & WALLAYS, M. Enige problemen bij paalfunderingen in ème havengebieden. 5 Congrès int. du port, Anvers. 1968)
• •
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On considère uniquement le cas d’une surcharge pl asymétrique à 100 % Pour le cas 1 (pas de déplacement de la tête) De Beer propose 2 calculs du pieu en flexion pour : – 1. l’hypothèse de 2 appuis resp. sur le côté supérieur et inférieur de la couche molle – 2. l’hypothèse de 2 encastrements, resp. à 1.0 m au-dessus et 0.5 m en dessous de la couche molle
•
Contraintes latérales sur pieu = pl !
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Pressions latérales sur pieux Autres méthodes de calcul • Méthode De Leeuw (CUR162 – Construeren met grond)
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– Contraintes latérales dépendant de la rigidité (= avec déplacement ou non) du pieu ; en cas de pieu infiniment rigide, les contraintes atteignent 2xh, soit environ v – Les flexions et les moments de flexion du pieu dépendent des conditions d’appui et des encastrements du pieu
• Approches en éléments finis • Méthode Fascicule N°62
– Donne une méthode pour le calcul des mouvements latéraux du terrain g(z) pour un déplacement de tête de pieu libre
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TYPES DE PIEUX Facteurs d’influence sur leur comportement en ELU et ELS
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1.Géométrie 2.Mode d’installation
–Avec beaucoup/peu de refoulement du sol –Avec beaucoup/peu de sol extrait –Mode de refoulement du sol : statique, dynamique –Préfabriqué ou moulé dans le sol –Avec ou sans post-traitement (ex. injection sous pression)
3.Rugosité du fût : fonction du matériau du pieu (béton, acier, …) et de la planéité du matériau 4.Pieux portant à la base ou pieux flottants 5.Age
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Facteurs d’influence sur le comportement du pieu
Pieux avec refoulement important
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Facteurs d’influence sur le comportement du pieu
Pieux avec refoulement important
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1. Contraintes radiales importantes
2. Compactage du sol autour du fût
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Facteurs d’influence sur le comportement du pieu Pieux avec extraction et décompression
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Faible pression, pas de densification Risque important de décompression
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Facteurs d’influence sur le comportement du pieu Procédé d'installation
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Kallo – essais comparatifs pieu battu (pieu tubé) et pieu foré (bentonite) 0.60 m diam.
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Dépends de : • à refoulement ou foré • battu ou vissé • frottement ou pointe
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RU refoul.
RU foré
Rs,refoul.
Rs,foré
Charge en tête du pieu
Srefoul .S foré
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10%D
pieu avec extraction de sol
- A déplacements importants : Ru,refoul = Ru,foré
- A charge ultime conventionnelle de 10%D : Ru,refoul > Ru,foré
déplacement tête
- Charge de service : Rs,refoul > Rs,foré srefoul < sforé
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Classification des pieux – Rapport CSTC n° 12 Basée sur le comportement des pieux
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I d B o A c F uro 1 1 E 0 2 e l 0 c 1 y 0 C 2 groupe
type
1
Pieux à refoulement
2
Pieux à refoulement et décompression limité
3
Pieux avec enlèvement du sol
4
Micropieux
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Classification des pieux – Rapport CSTC n° 12
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I d B o A c F uro 1 1 E 0 2 e l 0 c 1 y 0 C 2 Flor De Cock (Geo.be), Monika De Vos (CSTC)
Paalclassificatie – NAD-EC7
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I d B o A c F uro 1 1 E 0 2 e l 0 c 1 y 0 C 2 Flor De Cock (Geo.be), Monika De Vos (CSTC) BGGG-Vormingsavond "Paalfunderingen" – Sessie 2 : Ontwerp 17.02.2009
Classification informative, avec dénominations typiques et réf. à l’Indice 21
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I d B o A c F uro 1 1 E 0 2 e l 0 c 1 y 0 C 2 Flor De Cock (Geo.be), Monika De Vos (CSTC)
s e
I d B o A c F uro 1 1 E 0 2 e l 0 c 1 y 0 C 2 Flor De Cock (Geo.be), Monika De Vos (CSTC)
s e
I ELU PIEUX DEB COMPRESSION d o A c F uro 1 1 E 0 2 e l 0 c 1 y 0 C 2 Flor De Cock (Geo.be), Monika De Vos (CSTC)
Détermination de la capacité portante d'un pieu sous compression axiale sur base des essais de sol (CPT)
s e
I d B o A c F uro 1 1 E 0 2 e l 0 c 1 y 0 C 2 Jusqu'à présent : STS 21 (1991) TB 104 index 21 A (1999) ERTC 3 (1997) AOSO
2009: Rapport CSTC n° 12
Flor De Cock (Geo.be), Monika De Vos (CSTC)
STS 21 (expérimental)
s e
Types de pieux : • type 1: pieu battu, moulé dans le sol • type 2: pieu vissé, moulé dans le sol, avec double refoulement • type 3: pieu battu préfabriqué • type 4: pieu tubé battu • type 5: pieu vissé, moulé dans le sol, avec simple refoulement
I d B o A c F uro 1 1 E 0 2 e l 0 c 1 y 0 C 2 Flor De Cock (Geo.be), Monika De Vos (CSTC)
STS 21 Détermination de la capacité portante : • Résistance à la pointe: effet d'échelle (p.ex. De Beer, LGM,…) • Frottement : sur base du frottement total du CPT. (éliminer les premiers 10kN et le dernier mètre) • Sécurité (pointe / frottement): type 1: 2 / 3 type 2: 2 / 3 type 3: 2 / 4 type 4: 2 / 4 type 5: 2.5 / 5
s e
I d B o A c F uro 1 1 E 0 2 e l 0 c 1 y 0 C 2 Flor De Cock (Geo.be), Monika De Vos (CSTC)
CCT 104 Index 21 A
s e
Types de pieux : • type 1 : pieu battu, moulé dans le sol • type 2 : pieu vissé, moulé dans le sol, avec double refoulement • type 3 : pieu battu préfabriqué • type 4 : pieu tubé battu
I d B o A c F uro 1 1 E 0 2 e l 0 c 1 y 0 C 2 Flor De Cock (Geo.be), Monika De Vos (CSTC)
CCT 104 Index 21 A Détermination de la capacité portante : • Résistance à la pointe: effet d'échelle (p.ex. De Beer (Van Impe), LGM)
s e
I d B o A c F uro 1 1 E 0 2 e l 0 c 1 y 0 C 2
• Frottement : sur base du frottement total du CPT. Eliminer le 1er mètre en dessous du niveau de décapage et 4x diam. du pieu en dessous du niveau supérieur du pieu Types de pieu 3 (prefab) et 4 (tubé battu) x 0.75 • Sécurité (pointe / frottement): 2 / 3 (type 14) sinon 2.5 / 4 sur chaque CPT
Flor De Cock (Geo.be), Monika De Vos (CSTC)
ERTC 3 (1997)
s e
I d B o A c F uro 1 1 E 0 2 e l 0 c 1 y 0 C 2 Flor De Cock (Geo.be), Monika De Vos (CSTC)
ERTC 3 (1997)
s e
I d B o A c F uro 1 1 E 0 2 e l 0 c 1 y 0 C 2 Flor De Cock (Geo.be), Monika De Vos (CSTC)
ERTC 3 (1997)
s e
I d B o A c F uro 1 1 E 0 2 e l 0 c 1 y 0 C 2 Flor De Cock (Geo.be), Monika De Vos (CSTC)
AOSO (2001) 2 méthodes : • Coéfficients de sécurité globaux • Coéfficients de sécurité partiels (eurocode 7)
s e
I d B o A c F uro 1 1 E 0 2 e l 0 c 1 y 0 C 2
Tenir compte du nombre de CPTs et du nombre de pieux
Flor De Cock (Geo.be), Monika De Vos (CSTC)
AOSO (2001) Résistance à la pointe
s e
I d B o A c F uro 1 1 E 0 2 e l 0 c 1 y 0 C 2 Frottement
Flor De Cock (Geo.be), Monika De Vos (CSTC)
AOSO (2001) Coéff. globaux : capacité portante utile :
Qn
Compression :
Qr ,b
2 Qr , s
Qr , s
s e
2
I d B o A c F uro 1 1 E 0 2 e l 0 c 1 y 0 C 2 Qn
Traction :
2 x 1,5
ELU Eurocode 7 : valeur de calcul de la capacité portante :
Rb ,k
Qr ,b
valeur de calcul de la capacité portante :
Rc ,d
Rb,k
coéfficients de sécurité partiels :
geval
valeur caractéristique de la capacité portante :
B C
Rs ,k
1,5
b
Rs ,k
Qr , s 1,5
Rt ,d
s
Rs ,k
s x 1,5
belastingen permanent
Weerstand variabel punt wrijving
ongunstig
gunstig
ongunstig
1.35 1
1 1
1.5 1.3
Flor De Cock (Geo.be), Monika De Vos (CSTC)
1 1.2
1 1.2
AOSO (2001) plusieurs pieux, plusieurs CPTs :
R fund x N Qn, gemiddeld
s e
dans les terrains homogènes
I d B o A c F uro 1 1 E 0 2 e l 0 c 1 y 0 C 2 Rc, fund,d x N Rc,d , gemiddeld
Flor De Cock (Geo.be), Monika De Vos (CSTC)
s e
I d B o A c F uro 1 1 E 0 2 e l 0 c 1 y 0 C 2 Flor De Cock (Geo.be), Monika De Vos (CSTC)
2005 : NBN EN 1997-1 Eurocode 7 : Geotechnical design Part 1 : General rules (2005)
s e
2010/2011 : NBN EN 1997-1 ANB
I d B o A c F uro 1 1 E 0 2 e l 0 c 1 y 0 C 2 choix valeurs
Directives pour l'application de l'Eurocode 7 en Belgique Partie 1 : Dimensionnement géotechnique en ELU de pieux sous compression axiale Groupe de travail interprofessionnel Résultats de recherches prénormatives (CSTC, SPF, ABEF) Complété avec des données de la littérature Soirée GBMS 2005 draft Valable pour les constructions de la Catégorie Géotechnique 2 et un niveau de confiance courant Ne remplace pas l'engineering judgement !
Flor De Cock (Geo.be), Monika De Vos (CSTC)
What's new ?
s e
I d B o A c F uro 1 1 E 0 2 e l 0 c 1 y 0 C 2 Facteurs de sécurité partiels
Valorisation de la reconnaissance de sol Valorisation de systèmes existants suivi de l'exécution (plus tard : certification BCCA) essais instrumentés de chargement (plus tard : UBatc ou comparable)
Cadre pour le développement de nouveaux systèmes essais instrumentés de chargement (plus tard : UBatc ou comparable)
Flor De Cock (Geo.be), Monika De Vos (CSTC)
Détermination de la capacité portante d'un pieu sous compression axiale sur base des essais de sol (CPT)
s e
I d B o A c F uro 1 1 E 0 2 e l 0 c 1 y 0 C 2 Fc,d Rc,d
Flor De Cock (Geo.be), Monika De Vos (CSTC)
Valeur de calcul des actions Fc,d = Fc,rep * F
s e
EN 1990
I d B o A c F uro 1 1 E 0 2 e l 0 c 1 y 0 C 2
EN 1991 (Eurocode 1)
permanent actions variable actions _____________________________________________________ unfavourable favourable unfavourable _____________________________________________________ DA 1/1 1.35 1.00 1.50 DA 1/2 1.00 1.00 1.10 Design Approach 1/1 : - déviations des actions - sera déterminante pour le calcul structurel du pieu Design Approach 1/2 : - déviations des caractéristiques de sol - sera déterminante pour la capacité portante
Flor De Cock (Geo.be), Monika De Vos (CSTC)
Valeur de calcul des actions Fc,d = Fc,rep * F
s e
EN 1990
I d B o A c F uro 1 1 E 0 2 e l 0 c 1 y 0 C 2
EN 1991 (Eurocode 1)
permanent actions variable actions _____________________________________________________ unfavourable favourable unfavourable _____________________________________________________ DA 1/1 1.35 1.00 1.50 DA 1/2 1.00 1.00 1.10
Annexe A2 de la norme EN 1990 : Ponts : F = 1.35 (trafic routier) of 1.45 (trafic ferroviaire) Combinaison 2, par analogie : F = 1.00 (trafic routier) ou 1.07 (trafic ferroviaire)
Le poids propre du pieu n'est pas pris en compte, sauf mention explicite Flor De Cock (Geo.be), Monika De Vos (CSTC)
Valeur de calcul de la résistance
N résultats CPT
s e
I d B o A c F uro 1 1 E 0 2 e l 0 c 1 y 0 C 2 N valeurs calculées Rb,i et Rs,i
méthode de calcul
Flor De Cock (Geo.be), Monika De Vos (CSTC)
Valeur de calcul de la résistance
N résultats CPT
s e
I d B o A c F uro 1 1 E 0 2 e l 0 c 1 y 0 C 2 N valeurs calculées Rb,i et Rs,i
N valeurs calibrées Rb,cal,i et Rs,cal,i
Rd
méthode de calcul
fiabilité du modèle : facteur de modèle
Flor De Cock (Geo.be), Monika De Vos (CSTC)
Valeur de calcul de la résistance
N résultats CPT
s e
I d B o A c F uro 1 1 E 0 2 e l 0 c 1 y 0 C 2 N valeurs calculées Rb,i et Rs,i
N valeurs calibrées Rb,cal,i et Rs,cal,i
Rd
1 valeur caractéristique Rb,k + Rs,k = Rc,k
x
méthode de calcul
fiabilité du modèle : facteur de modèle
rigidité de la construction,
étendue de la reconnaissance de sol, variabilité des caractéristiques de sol : facteur de corrélation
Flor De Cock (Geo.be), Monika De Vos (CSTC)
Valeur de calcul de la résistance
N résultats CPT
s e
I d B o A c F uro 1 1 E 0 2 e l 0 c 1 y 0 C 2 N valeurs calculées Rb,i et Rs,i
N valeurs calibrées Rb,cal,i et Rs,cal,i
Rd
1 valeur caractéristique Rb,k + Rs,k = Rc,k
b
x
méthode de calcul
1 valeur de calcul Rb,d + Rs,d = Rc,d
s
risque de déviations défavorables des résistances réelles
fiabilité du modèle : facteur de modèle
par rapport aux valeurs caract. : facteurs de résistance
rigidité de la construction,
étendue de la reconnaissance de sol, variabilité des caractéristiques de sol : facteur de corrélation
Flor De Cock (Geo.be), Monika De Vos (CSTC)
Valeur de calcul de la résistance
N résultats CPT
s e
I d B o A c F uro 1 1 E 0 2 e l 0 c 1 y 0 C 2 N valeurs calculées Rb,i et Rs,i
N valeurs calibrées Rb,cal,i et Rs,cal,i
Rd
1 valeur caractéristique Rb,k + Rs,k = Rc,k
b
x
méthode de calcul
1 valeur de calcul Rb,d + Rs,d = Rc,d
s
risque de déviations défavorables des résistances réelles
fiabilité du modèle : facteur de modèle
par rapport aux valeurs caract. : facteurs de résistance
rigidité de la construction,
étendue de la reconnaissance de sol, variabilité des caractéristiques de sol : facteur de corrélation
Flor De Cock (Geo.be), Monika De Vos (CSTC)
Rb,i et Rs,i CPT = « pieu modèle » :
Tenir compte des différences entre le CPT et le pieu :
s e
I d B o A c F uro 1 1 E 0 2 e l 0 c 1 y 0 C 2
Règles de calcul : transformer les mesures obtenues du CPT en résistance au frottement et à la pointe.
dimension cône dimension pieu forme cône forme pieu matériau cône matériau pieu (frottement) CPT = refoulement
Flor De Cock (Geo.be), Monika De Vos (CSTC)
CPT au cône mécanique : facteur de conversion
s e
I d B o A c F uro 1 1 E 0 2 e l 0 c 1 y 0 C 2
Argile Tertiaire
Autres types de sol
M1
1.30
1.00
M2
1.30
1.00
M4
1.15
1.00
possibilité de déterminer le facteur de conversion à partir d'essais de comparaison in situ appliquer le facteur de conversion sur qc ou qb et qs
Flor De Cock (Geo.be), Monika De Vos (CSTC)
Méthode de calcul de la résistance à la pointe : 0
Rb = b . b . . l . Ab . qb
2
4
6
8
10
12
14
2 3 4 5 6
8 9
l : facteur de réduction pour des pieux à base élargie qui provoque une décompression du sol lors de l'installation du pieu
20
22
24
s e
1
7
Ab : surface de la base
18
0
I d B o A c F uro 1 1 E 0 2 e l 0 c 1 y 0 C 2
qb : résistance unitaire d’un pieu à refoulement de diamètre Db méthode de calcul : De Beer
16
qb
10 11 12 13 14 15
(m) (m) diepte profondeur
voir fiches des pieux !
Flor De Cock (Geo.be), Monika De Vos (CSTC)
qc
26
28
30
Méthode de calcul de la résistance à la pointe : Déf. niveau de la pointe et diamètre de la base :
s e
I d B o A c F uro 1 1 E 0 2 e l 0 c 1 y 0 C 2
"Le niveau de la pointe du pieu est défini comme étant le niveau le plus bas, où se situe l'entièreté de la section de la base du pieu. Notez que pour certains types de pieux, le niveau de la pointe ne correspond pas à la partie inférieure du pieu." voir fiches des pieux !
Niveau de la pointe du pieu
Db
Db
Flor De Cock (Geo.be), Monika De Vos (CSTC)
Méthode de calcul de la résistance à la pointe : Déf. diamètre équivalent de la base du pieu : voir fiches des pieux !
Pour déterminer qb, b et l un diamètre équivalent de la base du pieu Db,eq est introduit :
s e
I d B o A c F uro 1 1 E 0 2 e l 0 c 1 y 0 C 2
section circulaire : Db,eq = Db
section carrée ou rectangulaire : Db,eq
Db,eq
4ab 2
6a
si b 1.5 a
si b > 1.5 a
un profil en I ou une palplanche :
Db,eq
6e
2
e
un pieu tubé ouvert, situation sans formation de bouchon :
Db,eq
6e
2
e
un pieu tubé ouvert, situation avec formation de bouchon : Db,eq = Db
Flor De Cock (Geo.be), Monika De Vos (CSTC)
Méthode de calcul de la résistance à la pointe : Déf. surface de la base du pieu :
s e
voir fiches des pieux !
I d B o A c F uro 1 1 E 0 2 e l 0 c 1 y 0 C 2
La surface de la base du pieu Ab pour les différentes formes de la base de pieu est définie comme suit : section circulaire :
Ab
2 Db
4 section carrée ou rectangulaire : Ab = a*b
un profil en I ou une palplanche : Ab = la section d'acier
un pieu tubé ouvert, situation sans formation de bouchon : Ab = la section d'acier un pieu tubé ouvert, situation avec formation de bouchon :
Ab
Flor De Cock (Geo.be), Monika De Vos (CSTC)
2 Db
4
Méthode de calcul de la résistance à la pointe : Valeur facteur de réduction l : voir fiches des pieux !
s e
pieux dont la base élargie est formée en profondeur : l = 1.00
I d B o A c F uro 1 1 E 0 2 e l 0 c 1 y 0 C 2
pieux à base élargie préfabriquée où Db,eq < Ds + 5 cm : l = 1.00 tous les autres pieux à base élargie préfabriquée :
Flor De Cock (Geo.be), Monika De Vos (CSTC)
Méthode de calcul de la résistance à la pointe : 0
Rb = b . b . . l . Ab . qb
2
4
6
8
10
12
14
20
22
24
s e
1 2 3 4 5 6 7 8 9
qb
10 11 12 13 14
voir fiches des pieux !
18
0
I d B o A c F uro 1 1 E 0 2 e l 0 c 1 y 0 C 2
: facteur de forme pour pieux avec base non circulaire ou carrée 1 + 0.3 a/b 1.3 b : facteur d'échelle pour l'argile tertiaire surconsolidée 1 – 0.01 (Db,eq / Dc – 1), mais toujours > 0.476 b : facteur d'installation facteur empirique, déduit d'essais de mise en charge statique, qui tient compte de l'influence de la méthode d'installation
16
15
(m) (m) diepte profondeur
Flor De Cock (Geo.be), Monika De Vos (CSTC)
qc
26
28
30
Base
Fût
B
Type de pieu Argile tertiaire
s
Autres sols
Argile tertiaire
Autres sols
CATÉGORIE I : PIEUX À REFOULEMENT
s e
I d B o A c F uro 1 1 E 0 2 e l 0 c 1 y 0 C 2 PIEUX VERINÉS ET BATTUS Pieu préfabriqué en béton sans base élargie Pieu moulé dans le sol sans (a) base élargie , fût en béton plastique Pieu moulé dans le sol à base (a) élargie , fût en béton plastique Pieu moulé dans le sol à base élargie moulée dans le sol, fût en béton sec Pieu tubé fermé sans base élargie(a) Pieu tubé fermé à base élargie(a) Pieu tubé ouvert avec formation de bouchon (b) (c) PIEUX VISSES Fût en béton plastique Avec tubage perdu
1
1
0.9
1
1
0.9
1
1
0.65
0.8
1
1
1.15
1.15
1
1
0.6
0.6
-
(d)
1
(d)
1
1
0.7
0.7
0.6
0.6
0.8 0.8
0.7 0.8
0.9 0.6
1 0.6
Flor De Cock (Geo.be), Monika De Vos (CSTC)
-
1
Base
Fût
B
Type de pieu Argile tertiaire
Autres sols
s
Argile tertiaire
Autres sols
s e
CATÉGORIE II : PIEUX AVEC PEU DE REFOULEMENT OU DÉCOMPRESSION DU SOL
I d B o A c F uro 1 1 E 0 2 e l 0 c 1 y 0 C 2
PIEUX BATTUS Pieu tubé ouvert sans 1 1 0.6 0.6 formation de bouchon (b) profils en I et palplanches 1 1 0.6 0.6 PIEUX CFA AVEC DISPOSITIFS VISANT À LIMITER LA DÉCOMPRESSION DU SOL Avec surpression 0.8 0.5 0.6 0.6 Tubé 0.8 0.5 0.3 0.5 Tarière avec un tube central 0.8 0.7 0.6 0.7 de grand diamètre et de petites hélices CATÉGORIE III : PIEUX AVEC ENLÈVEMENT DU SOL
PIEUX CFA SANS DISPOSITIFS VISANT À LIMITER LA DÉCOMPRESSION DU SOL - (e) - (e) - (e) - (e) PIEUX FORÉS Exécuté avec un tubage 0.8 0.5 0.3 0.5 temporaire Exécuté sous boue 0.8 0.5 0.5 0.5 bentonitique (e) (e) Exécuté sans boue bentoni0.8 0.5 tique ni tubage temporaire
Flor De Cock (Geo.be), Monika De Vos (CSTC)
Base Type de pieu
B
Fût
s
Argile Autres sols Argile Autres sols tertiaire tertiaire CATÉGORIE I : PIEUX À REFOULEMENT PIEUX VERINÉS ET BATTUS Pieu tubé ouvert avec 0.7 0.7 0.6 0.6 (b) formation de bouchon CATÉGORIE II : PIEUX AVEC PEU DE REFOULEMENT OU DÉCOMPRESSION DU SOL PIEUX BATTUS Pieu tubé ouvert sans 1 1 0.6 0.6 formation de bouchon (b) CATÉGORIE III : PIEUX AVEC ENLÈVEMENT DU SOL PIEUX CFA SANS DISPOSITIFS VISANT À LIMITER LA DÉCOMPRESSION DU SOL - (e) - (e) - (e) - (e) PIEUX FORÉS Exécuté sans boue bentoni0.8 - (e) 0.5 - (e) tique ni tubage temporaire
(b)
s e
I d B o A c F uro 1 1 E 0 2 e l 0 c 1 y 0 C 2
(e)
Flor De Cock (Geo.be), Monika De Vos (CSTC)
Méthode de calcul de la capacité portante due au frottement :
s e
I d B o A c F uro 1 1 E 0 2 e l 0 c 1 y 0 C 2
DEUX METHODES :
1. Méthode du frottement total CPT mécanique Grande dispersion
2. Frottement local déduit de la résistance au cône (qc) Uniquement cette méthode-ci est reprise
Flor De Cock (Geo.be), Monika De Vos (CSTC)
Méthode de calcul de la capacité portante due au frottement : Rs = s . ( s,i . hi . qs,i ) qs,i = *p,i * qc,i
s e
I d B o A c F uro 1 1 E 0 2 e l 0 c 1 y 0 C 2
qc,i : résistance au cône dans la couche i
*p,i paramètre dépendant du type de sol ; transpose qc vers frottement unitaire s : circonférence du fût
hi : épaisseur de la couche i
s,i : facteur d'installation facteur empirique déduit des essais de mise en charge statique, qui introduit l’influence de la méthode d’installation et la nature du fût
Flor De Cock (Geo.be), Monika De Vos (CSTC)
*pi
qc
Méthode de calcul de la capacité portante due au frottement :
Valeur *p :
I d B o A c F uro 1 1 E 0 2 e l 0 c 1 y 0 C 2
Type de sol
Argile
s e
qc (MPa)
*p (-) ou qs (MPa)
1 – 4.5
*p = 1/30
> 4.5
qs = 0.150
1-6
*p = 1/60
>6
qs = 0.100
Argile/limon sableux
1 – 10
*p = 1/80
Sable/limon argileux
> 10
qs = 0.125
Sable
1 – 10
*p = 1/90
10 – 20
qs = 0.110 + 0.004 * (qc – 10)
> 20
qs = 0.150
Limon
Flor De Cock (Geo.be), Monika De Vos (CSTC)
Rf* (%) 3–6 % 2–3 %
1-2 % pas d'application pour cet exemple - diamètre du pieu à introduire dans le calcul : Db,eq
4ab
Db,eq
2
4 0.35 0.395 m
- moyenner les valeurs de qc sur la zone allant de 10 cm en-dessous à 10 cm au-dessus du niveau auquel la capacité portante est calculée - Db,eq n'est pas un multiple de 20 cm : interpolation entre qb correspondant à Db,eq = 0.20 m et qb correspondant à Db,eq = 0.40 m qb
CPT 1
CPT 2
CPT 3
16.17 MPa
16.90 MPa
17.46 MPa
Flor De Cock (Geo.be), Monika De Vos (CSTC)
Exemple Rb = b * b * * l * Ab * qb
s e
I d B o A c F uro 1 1 E 0 2 e l 0 c 1 y 0 C 2
Ab = 0.35 m x 0.35 m = 0.1225 m²
l = 1.00 (pas de base élargie) = 1.00 (pieu carré)
b = 1.00 (pas d'argile tertiaire)
b = 1.00
Base
B
Type de pieu
Fût
Argile Autres sols Argile tertiaire tertiaire CATÉGORIE I : PIEUX À REFOULEMENT PIEUX VERINÉS ET BATTUS Pieu préfabriqué en béton sans 1 1 0.9 base élargie
CPT 1
CPT 2
CPT 3
qb
16.17 MPa
16.90 MPa
17.46 MPa
Rb
1.98 MN
2.07 MN
2.14 MN
Flor De Cock (Geo.be), Monika De Vos (CSTC)
s
Autres sols
1
Exemple Résistance au frottement d'un pieu :
s e
Rs = s * (s,i * hi * qs,i) Calcul de qs,i : -
I d B o A c F uro 1 1 E 0 2 e l 0 c 1 y 0 C 2
qs,i = *p,i * qc,i avec valeur max pour qs,i sur base d'une valeur moyenne de qc,i par couche (ou sur les valeurs individuelles) prendre en compte uniquement les couches dont qc 1 MPa prendre en compte uniquement les couches pertinentes pour le frottement
hi = 0.20 m s,i = 1.00
Type de sol
qc (MPa)
Argile
*p ou qs (-) (MPa)
1 – 4.5
*p = 1/30
> 4.5
qs = 0.150
1-6
*p = 1/60
>6
qs = 0.100
Argile/limon sableux
1 – 10
*p = 1/80
Sable/limon argileux
> 10
qs = 0.125
Sable
1 – 10
*p = 1/90
10 – 20
qs = 0.110 + 0.004 * (qc – 10)
s = 4 * 0.35 m = 1.40 m
Limon
> (Geo.be), 20 qsDe = 0.150 Flor De Cock Monika Vos (CSTC)
Rf* (%) 3–6 % 2–3 % 1-2 % 1m a = 0,5m si B < 1m b = min {a,h} où h est la hauteur de l’élément dans la couche porteuse
• Hauteur d’encastrement équivalente : idem fond. superficielle • Profondeur critique : idem fondation superficielle
Flor De Cock (Geo.be), Monika De Vos (CSTC)
Charge limite de la pointe Qpu
s e
I d B o A c F uro 1 1 E 0 2 e l 0 c 1 y 0 C 2 Qpu = A kp ple*
A = section de pointe ple* = pression limite nette équivalente Kp = facteur de portance
Flor De Cock (Geo.be), Monika De Vos (CSTC)
Facteur de portance kp
s e
I d B o A c F uro 1 1 E 0 2 e l 0 c 1 y 0 C 2 Flor De Cock (Geo.be), Monika De Vos (CSTC)
Charge limite de frottement latéral Qsu
s e
P Qs (z) H
I d B o A c F uro 1 1 E 0 2 e l 0 c 1 y 0 C 2
= périmètre du pieu = frottement latéral unitaire limite à la côte z = hauteur où s’exerce effectivement le frottement latéral = hauteur de pieu dans le sol diminuée - de la hauteur où le pieu comporte un double chemisage - de la hauteur où s’exerce le frottement négatif
Flor De Cock (Geo.be), Monika De Vos (CSTC)
Frottement latéral unitaire qs
s e
I d B o A c F uro 1 1 E 0 2 e l 0 c 1 y 0 C 2 Flor De Cock (Geo.be), Monika De Vos (CSTC)
Choix de la courbe de frottement
s e
I d B o A c F uro 1 1 E 0 2 e l 0 c 1 y 0 C 2 Flor De Cock (Geo.be), Monika De Vos (CSTC)
Justification en ELU
s e
• Valeurs Qpu et Qsu calculées ci-devant sont considérées comme des valeurs caractéristiques • Etat-limite de mobilisation locale du sol (pieu individuel) • ELU Qmin Qmax
• ELS
I d B o A c F uro 1 1 E 0 2 e l 0 c 1 y 0 C 2
Combinaisons fondamentales -Qtu/1.40
Qu/1.40
Combinaisons accidentelles
-Qtu/1.30
Qu/1.20
Qmin
Qmax
-Qtc/1.40
Qc/1.10
Combinaisons rares
Combinaisons quasi 0 (*) Qu/1.40 permanentes (*) types de pieux visés ne sont normalement pas conçus pour travailler en traction de façon permanente Flor De Cock (Geo.be), Monika De Vos (CSTC)
Charge verticale sur groupes de pieux • Pour groupes de pieux s’arrêtant dans une couche de sable intermédiaire :
s e
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– Un contrôle de la capacité portante d’un pieu simple est INSUFFISANT – Contrôler le poinçonnement (par ex. par un calcul de dg pour diamètre équivalent du groupe de pieux) – Contrôle des tassements du groupe de pieux dans la couche d’argile compressible sous-jacente – Le cas échéant, appliquer des pieux plus longs
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Charge verticale sur groupes de pieux
s e
Pieux de compression :
I d B o A c F uro 1 1 E 0 2 e l 0 c 1 y 0 C 2
Les règles concernant le pieu individuel sont applicables lorsque la distance intermédiaire d’axe en axe est supérieure au triple du diamètre de la base du pieu. Si la distance est plus petite que le triple du diamètre, l’influence dépend du type de sol et de pieu.
littérature: Meyerhof; Fascicule 62; CUR 2004
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Charge verticale sur groupes de pieux Meyerhof:
s e
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Charge verticale sur groupes de pieux CUR 2001-4 : pieux de traction
s e
Formule augmentation de la résistance de cône dans du sable normal consolidé fin à moyennement fin par l’augmentation du compactage par des pieux refoulant le sol.
I d B o A c F uro 1 1 E 0 2 e l 0 c 1 y 0 C 2
qc,compact = f1 x qc
avec
f1 =
3Re e
emax e0 Re emax emin
Re = augmentation densité relative par l’installation d’un pieu (ri 6) (1 e0 ) i 5.5 50 Re emax emin
r = distance a-e-a exprimée en Deq avec max r = 6 i = nombre de pieux dans la distance 6 Deq
q c emax emin emax e0 0.34 ln 0.71 61 v
emax = 0.8
emin = 0.4
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Charge verticale sur groupes de pieux CUR 2004: Formule augmentation de la résistance de cône dans le sable par une augmentation de densité par des pieux refoulant le sol. 3Re qc,compact = f1 x qc avec f1 = e
s e
I d B o A c F uro 1 1 E 0 2 e l 0 c 1 y 0 C 2
Couche de sable avec qc = 10MPa ou u5MPa à partir de 5m de profondeur sans eau avec une trame de pieux de 1.5x1.5m² et des pieux de 0.5m de diamètre
1,50
1,50
1,50
1,50
1,50
1,50
vertikale oorspronkelijk korrelconusdiepte spanning weerstand [kPa] [MPa] [m] 5 90 10 6 108 10 7 126 10 8 144 10 9 162 10 10 180 10
initiëel poriëngetal
afname poriëngetal
toename relatieve verdichtingsdichtheid factor
0,541 0,559 0,573 0,586 0,598 0,608
0,107 0,108 0,109 0,110 0,111 0,111
0,267 0,270 0,272 0,275 0,277 0,278
2,226 2,246 2,264 2,279 2,293 2,305
verdicht conusweerstand [MPa] 22,26 22,46 22,64 22,79 22,93 23,05
0,113 0,114 0,115 0,116 0,117 0,118
0,283 0,286 0,289 0,291 0,293 0,295
2,338 2,359 2,377 2,393 2,408 2,420
11,69 11,80 11,89 11,97 12,04 12,10
4 palen op een afstand van 1,5m (= 3 x Deq) 4 palen op een afstand van 2.12m (= 4,24 x Deq) 5 6 7 8 9 10
90 108 126 144 162 180
5 5 5 5 5 5
0,635 0,653 0,668 0,681 0,692 0,702
Flor De Cock (Geo.be), Monika De Vos (CSTC)
Charge verticale sur groupes de pieux Fascicule 62: Distinction de type de pieu (refoulant ou arrachant le sol) Distinction du type de sol (sols sableux ou cohésifs)
I d B o A c F uro 1 1 E 0 2 e l 0 c 1 y 0 C 2
Argile: Minimum: 1)
s e
Sable: Enlèvement de sol : Minimum:
1) Capacité portante d’un bloc constitué de pieux 2) Formule Converse Labarre
2)
Capacité portante d’un bloc constitué des pieux
Refoulant le sol : Ce = 1 pour sable meuble et moyennement dense Ce = formule CL pour sable très dense Flor De Cock (Geo.be), Monika De Vos (CSTC)
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