Pieux forés : dispositif et subtilités des travaux de construction

Tout bâtiment de type moderne a besoin d'une fondation ou d'une fondation fiable, qui assure la sécurité, la stabilité et la fiabilité de l'ensemble de la structure. Le plus souvent, les développeurs utilisent un type de fondation en bande - il est facile à installer, ne nécessite pas de coûts physiques ou financiers importants, mais il ne peut pas être utilisé dans toutes les zones du sol. Les roches de sol dur sont parfois situées à de grandes profondeurs, ce qui multiplie plusieurs fois le volume des travaux de terrassement et augmente tous les types de coûts. Ici, il est conseillé d'utiliser une fondation sur pieux forés, dont nous examinerons le dispositif et les subtilités des travaux de construction sur l'installation dans cet article

Le type d'installation de fondations sur pieux est connu même des débutants dans l'industrie de la construction. Il est assez popularisé et peut être trouvé dans la construction d'absolument tous les bâtiments, qu'il s'agisse de centres commerciaux entiers ou de maisons privées. Cela s'explique bien sûr par la fiabilité de l'installation (puisque les pieux répartissent uniformément la charge du bâtiment sur un sol dur) et des coûts financiers inférieurs, car une fondation de fondation monolithique, et surtout une fondation de bonne qualité, coûte beaucoup plus cher. .

Commençons par les points positifs :

• Comme déjà mentionné, le travail d'installation de toute structure de pieux est beaucoup moins cher que les analogues monolithiques ou en ruban, alors qu'ils ont la même capacité portante élevée en raison de la répartition uniforme de la charge;
• La conception de pieux forés vous permet d'installer les fondations d'un bâtiment sur presque toutes les zones de sol, c'est-à-dire le loam sableux et les roches avec un niveau élevé d'eau souterraine ;
• La durée de vie ou la durée de vie des pieux forés avec une planification et une installation appropriées peut atteindre 50 ans ou plus ;
• Contrairement à l'installation d'une fondation en bande avec des pieux battus, qui nécessitent un sol de surface plus ou moins meuble pour un fonçage fiable, les pieux forés sont placés dans le sol après le forage du trou, et ne peuvent pas être endommagés à la suite d'un enfoncement mécanique ou automatique ;
• L'installation de pieux forés, en effet, n'exerce aucune pression sur les roches du sol, comme dans le cas des pieux battus, de sorte qu'ils peuvent être utilisés dans des zones même à forte congestion du sol, lorsqu'il y a déjà de nombreux bâtiments à côté de la future construction , ce qui est typique des grandes villes ;

• La mise en place de fondations de plusieurs types présuppose la présence d'équipements spéciaux, qui, en règle générale, sont assez dimensionnels et peuvent nuire à l'intégrité paysagère de votre territoire, contrairement aux pieux forés, dont l'installation peut être effectuée à la main et rarement nécessite tout équipement;
• Certains types de béton armé sont très instables face à des processus tels que la corrosion, cela détruit leur structure interne, ce qui entraîne une diminution de la fiabilité et de la stabilité de l'ensemble de la structure. Parallèlement, les pieux forés de haute qualité sont dépourvus de cet inconvénient. et peut fonctionner correctement sans travaux d'inspection pendant une grande quantité de temps ;
• Comme pour les grandes villes dotées d'un système d'égouts développé ou d'un grand nombre d'ouvrages d'art souterrains, les pieux forés ne présentent pas de danger potentiel pour ces communications, car ils peuvent être placés n'importe où et, si désiré, déplacés ;
• Un avantage insignifiant mais important - contrairement à d'autres types, la fondation sur pieux forés est installée rapidement et presque silencieusement.

• Aux premières étapes de l'installation de ce type de pieu, le technicien est confronté au problème des coûts élevés du béton pour un pieu séparé. De plus, selon le type de sol et ses caractéristiques, c'est dans cette zone qu'il est difficile de calculer le volume exact de béton requis - cela est dû au fait que le sol autour du pieu installé n'est généralement pas compacté.
• Le deuxième inconvénient important est le volume important de terrassements manuels. Effectuer un travail manuel n'est moins cher et moins gourmand en ressources que dans les cas où vous êtes vous-même un développeur expérimenté et que vous comprenez toutes les subtilités d'une organisation de travail compétente. Dans un autre cas, sans l'aide de travailleurs rémunérés, l'installation indépendante de pieux forés peut conduire à des résultats désastreux, ce qui est déjà plus coûteux pour soi.

• Le prochain inconvénient est commun à chaque type de fondations et de structures de pieux - une précision exceptionnelle dans les calculs. N'oubliez pas que des facteurs tels que le niveau de gel du sol, le soulèvement du sol, le niveau de la nappe phréatique, l'influence des facteurs climatiques externes peuvent ne pas vous gêner au stade de l'installation des pieux, mais ils vous rappelleront certainement eux-mêmes en l'avenir, car ces facteurs peuvent pour la plupart changer.
• Un inconvénient important est la complexité, ou plutôt l'impossibilité de placer un sous-sol ou une pièce en sous-sol sous le bâtiment. Avec une disposition compétente, vous pouvez placer une petite cave pour les légumes et la nourriture sous les fondations du bâtiment, mais même dans ce cas, vous devez être prudent - la répartition inégale des piles sous le bâtiment entraîne une augmentation des charges sur leurs sections individuelles. Et ce sont déjà des pannes, des fissures et des éclats.

Après avoir étudié tous les avantages et inconvénients décrits ci-dessus, il convient de formuler une définition claire des pieux forés. Les pieux forés (certains appellent ce type "forés") sont des pieux pour l'installation desquels des trous de la profondeur et du diamètre requis sont pré-creusés ou forés dans le sol. Ensuite, un cadre de renforcement y est placé, qui est ensuite rempli de ciment (certains développeurs remplissent d'abord le pieu avec du ciment, puis le renforcent sous une certaine pression). Après avoir traversé ces étapes de travail et de durcissement du béton, les pieux sont interconnectés avec une base en béton armé et, par conséquent, la même fondation en bande est obtenue, mais déjà sur des pieux forés.

À l'heure actuelle, il n'existe pas de norme GOST distincte pour l'installation de pieux forés, mais il existe une liste distincte de règles et de règlements qu'un technicien doit respecter lors de l'installation de tout type de fondation de type pieux. Ce sont les SNiP 02.03, 02.01 et 03.01. Chacune de ces règles a été introduite dans la production à la fin du 20e siècle, cependant, leurs dispositions générales, en raison de modifications mineures dans les processus d'installation des pieux, n'ont pas changé à ce jour.

Si vous respectez les exigences des SNiP, avant l'installation de pieux forés, il est nécessaire de faire des calculs de nature géologique, hydrométéorologique et géodésique. Après avoir effectué des calculs précis, il convient de choisir : le type de pieux forés adapté spécifiquement à votre territoire, la taille des pieux ou des supports eux-mêmes. Vous pouvez calculer vous-même certaines des données géologiques et hydrométéorologiques, avec l'aide d'un technicien expert, ou contacter les centres hydrométéorologiques les plus proches pour obtenir des informations factuelles.

Les normes SP supposent l'influence des facteurs climatiques sur le processus d'installation lui-même. Ici, le technicien est conseillé :

• effectuer la mise en place de pieux forés dans des sols humides dans des conditions thermiques de l'environnement extérieur non inférieures à -10 Hz;
• effectuer toute la gamme de mesures pour empêcher le gel de la composition de béton avant le processus de coulée dans le puits;
• pour assurer le bon fonctionnement des équipements dans certaines conditions environnementales.

Dans une plus large mesure, ces exigences concernent, bien sûr, les conditions environnementales à basse température, car la plupart des problèmes surviennent en raison des processus de soulèvement du sol (pour minimiser ces processus, vous devez utiliser des données sur le gel des sols sur votre territoire) . À des températures élevées, en règle générale, les performances de l'équipement et le versement de la solution ne posent aucun problème.

En plus des recommandations décrites, un certain ensemble de mesures doivent être prises pour préparer le territoire à l'installation de pieux forés.

Ce complexe suppose :

• installation de barrières et de panneaux d'avertissement aux limites des travaux;
• libération du territoire de tous les éléments limitant le mouvement ou la construction - ils ralentiront à la fois le processus de construction et auront un effet et une charge inutiles sur le sol (si les objets sont surdimensionnés);
• élimination de l'herbe et de toutes sortes d'arbustes du chantier - des éléments végétaux individuels peuvent interférer avec le travail ;
• fournir au site des structures de drainage - cela est à la fois utile pour l'exploitation future d'une maison déjà construite, et ce sera utile dans le processus de développement lui-même en raison de conditions météorologiques pas toujours favorables ou de niveaux d'eau souterraine trop élevés ;
• organiser la zone de construction de manière à ce que tout l'équipement nécessaire au perçage et au coulage puisse entrer librement dans l'objet et s'y déplacer.

La fabrication d'une fondation de haute qualité sur des pieux forés présente certaines caractéristiques. Cela s'applique, en règle générale, aux caractéristiques des éléments de fixation utilisés, à la fixation et à l'étanchéité des structures de puits et de pieux. Considérez les caractéristiques des éléments de la fondation du type foré. Le premier élément important est le coffrage, sa structure et ses caractéristiques. Ils ont déjà été mentionnés juste ci-dessus dans le matériau comme élément de fixation de pièces de renfort.

Peut-être que beaucoup d'entre vous sont habitués à comprendre le coffrage comme un élément en bois ou en fer pour façonner des structures en béton ou en béton armé.

En partie, cette technologie s'applique également à la construction de pieux, mais dans ce cas, les éléments suivants peuvent servir de coffrage :

• matériau de toiture cylindrique roulé (il est conseillé si le diamètre du trou ne dépasse pas 50-60 centimètres) - cet élément fournira une imperméabilisation supplémentaire des pièces de renforcement pendant le processus de coulage;
• tuyau en amiante-ciment - il est plus résistant que les autres analogues, renforce l'ensemble de la structure et protège des dommages mécaniques involontaires;
• Tuyaux en PVC, PP ou tuyaux en autres polymères (ce type s'applique aux bâtiments petits, surdimensionnés et légers, par exemple une petite maison, un bain public, un bâtiment de 2 à 3 étages maximum).

Le coffrage peut être à la fois amovible et non amovible, même après le coulage du béton. Les techniciens utilisent le plus souvent le premier type, le deuxième type fournit une fixation et une imperméabilisation supplémentaires de la fondation en béton armé, mais le premier est plus économique. Veuillez noter que lors de l'utilisation de certains types de coffrages en polymère, il convient de prendre en compte la vulnérabilité de certaines espèces à la lumière directe du soleil. En mentionnant le coffrage, il convient de mentionner la méthode de fixation des parois du trou à l'aide d'un tubage - il remplit une fonction quelque peu similaire, mais le plus souvent il n'est pas retiré du tuyau, bien que les développeurs économes et les développeurs aux finances limitées puissent faire différemment.

De nombreux constructeurs inexpérimentés ne prêtent pas attention à un paramètre aussi important que la qualité et l'installation correcte des éléments renforcés dans une fondation forée. Une erreur courante dans la définition du rôle des pièces de renforcement pour les pieux est simplement leur présence ou leur absence. En d'autres termes, s'ils existent, alors c'est déjà bien. C'est fondamentalement la mauvaise approche, et elle peut être appliquée aux petits bâtiments privés, mais si vous ignorez ce facteur lors de la construction de grands bâtiments, vous risquez la fiabilité de l'ensemble du bâtiment.

Basée sur les normes SNiPa, la cage d'armature est une structure de 4 tiges verticales ou plus d'un diamètre d'au moins 10 mm. La structure de la cage d'armature elle-même est en fait un cylindre - la fixation des tiges avec des pinces horizontales spéciales (en métal, en règle générale). Il convient de noter que lorsque la cage d'armature est immergée dans un puits préparé, les sommets des tiges doivent être dégagés de 20 à 40 centimètres du point de conception le plus élevé du puits (ou du point du tubage, du coffrage) - cela est nécessaire pour la fixation ultérieure de la fondation en béton armé.

Il est à noter que la mise en place d'un cadre armé en cas de pose de moellons-béton (en utilisant de la pierre concassée ou des moellons, qui sont enfoncés dans le béton en appliquant une pression vibratoire) peut être problématique. Dans ce cas, les éléments renforcés ne sont pas placés sur toute la hauteur de la structure, mais uniquement dans la partie supérieure du pieu. Cette méthode est utilisée dans deux cas : lorsque le maître d'ouvrage souhaite renforcer les pieux de manière naturelle ; si vous le souhaitez, économisez sur le mélange de béton.

Un autre point important dans l'installation d'une fondation forée est le placement correct du grillage et la conformité de ses fonctions avec les caractéristiques requises. Que l'installation correcte du grillage soit importante ou s'il suffit de le placer simplement sur les piles - la question est plutôt rhétorique. Le grillage remplit la fonction principale dans le travail de la fondation - il répartit la pression et la charge appliquées du bâtiment aux pieux ou au sol. La différence entre le grillage de la fondation forée et le grillage du type de ruban habituel est qu'il ne repose pas sur des roches de sol dans des tranchées préparées, mais sur les extrémités de tiges renforcées qui poussent au-dessus du pieu.

N'oubliez pas qu'en hiver, il existe un risque élevé de déformation du sol en raison des processus de soulèvement - pour une fondation de type pieux, c'est un problème courant, donc, afin d'éviter d'endommager la fondation elle-même, il vaut la peine de laisser un espace de 15 à 20 centimètres entre sa base et le sol. Si vous avez déjà installé le grillage et que la hauteur depuis le sol est inférieure à celle indiquée, nous vous recommandons de placer une couche de 5 cm de mousse plastique sous le grillage, cela évitera le gonflement et redonne généralement sa forme en période plus chaude.

Il vaut la peine de donner des instructions étape par étape, lors de l'utilisation, et après avoir appliqué les précautions et les mesures décrites ci-dessus, le technicien sera en mesure de construire de ses propres mains une fondation forée de haute qualité.

Ainsi, le constructeur doit suivre les étapes suivantes :

• réalisation de travaux de mesure et de marquage - pour leur mise en œuvre compétente, les techniciens préparent ou commandent des dessins spéciaux, en tenant compte à la fois des caractéristiques territoriales et techniques du bâtiment;
• détermination du type de pieux - pieux suspendus (qui n'atteignent pas les sols denses) et pieux-poteaux (structures de pieux à base de roches solides), le premier type est plus applicable sur des zones de sols discutables - avec un niveau élevé d'eaux souterraines, avec déplacements du sol et avec des sols à fort soulèvement en hiver;
• installation d'une plate-forme de forage au point de forage ;

• forer un puits avec les valeurs de profondeur et de diamètre nécessaires au technicien (ces deux paramètres sont choisis avant le début de la construction, en fonction des dimensions du bâtiment et du type de sol) ;
• l'introduction d'une solution d'argile - cela est nécessaire pour empêcher les processus de perte des parois du trou, puis - la surface de l'argile ne permet pas l'humidité des eaux souterraines et devient une sorte de renforcement interne naturel du trou;
• les déblais (ou les mêmes produits de forage - toutes sortes de roches, impuretés, strates obtenues lors du forage) doivent être enlevés à la surface avec du fluide de forage ou mécaniquement (tout dépend du type de forage);

• si l'objet est grand et dimensionnel, et que les futurs éléments de pieux nécessitent un renforcement exceptionnel, le développeur utilise un équipement spécialisé pour immerger les éléments de renforcement sur toute la profondeur d'un puits déjà creusé (selon la profondeur, ce processus peut avoir lieu sous pression) ;
• après avoir été placés dans le trou, les éléments de renforcement sont fixés avec des butées, ces butées peuvent être des coffrages dont nous examinerons les variétés ci-dessous;
• après les procédures ci-dessus, le trou est rempli de béton (en fonction de la profondeur de la structure de pieux, le béton peut être livré par un équipement spécial ou manuellement, cependant, le bétonnage ne doit en aucun cas durer plus de 3 heures - c'est la norme SNiP );
• d'autres actions impliquent le forage et le remplissage des puits déjà à un point différent selon le schéma décrit, d'autres actions de mesure et la fixation de tous les pieux avec une fondation en bande de béton armé.

Le processus d'installation de toute fondation est basé sur des chiffres clairs et secs. Peu importe à quel point vous aimeriez penser le contraire, la moindre erreur dans l'installation de la fondation - et vous pouvez vous fournir, ainsi qu'à votre structure, des réparations constantes avec des travaux de terrassement et de nombreux coûts financiers. Éviter cela est simple - il suffit de prendre en compte le plus large éventail possible de facteurs pouvant affecter la fiabilité de votre fondation. Ceci, bien sûr, s'applique également aux fondations sur pieux forés.

Voici une liste complète des paramètres qui, d'une manière ou d'une autre, affectent la sécurité de l'installation d'une fondation forée :

• la surface et la longueur de la fondation / du grillage, ainsi que sa hauteur, la surface de la surface latérale et le pied - vous pouvez ainsi calculer la pression moyenne du bâtiment sur une partie distincte de la fondation et du pieu ( ne pas oublier de prendre en compte les paramètres des partitions internes) ;
• coûts moyens des éléments en béton ou en moellons - cela vous permettra de calculer les possibilités de rigidité et de résistance d'un pieu individuel - ici, il convient de prendre en compte la présence ou l'absence de tuyaux de siège, de coffrage, d'éléments d'étanchéité (n'oubliez pas que le les coûts initiaux prévus du béton sont presque 100 % légèrement inférieurs au volume dépensé dans le résultat );

• charge et pression sur un pieu individuel, et charge sur la roche due au poids du bâtiment et des fondations ;
• les exigences et recommandations pour le cadre renforcé doivent être respectées - il s'agit d'un diamètre de 1 cm, du nombre, de la longueur et du poids des barres d'armature, du diamètre et du pas des pinces de fixation selon SNiP pour votre bâtiment ;
• les caractéristiques du coffrage (selon le matériau utilisé pour le coffrage, ces valeurs selon GOST varient considérablement);
• en plus de tout cela, tenez compte des conditions climatiques extérieures, qui ont déjà été mentionnées ci-dessus.

Il arrive souvent que certains types de calculs ne puissent pas être appliqués aux bâtiments construits par des promoteurs privés., cela peut être justifié par des facteurs tels que l'installation de structures et d'éléments supplémentaires sur le territoire (auxquels des opérations de conception précises ne peuvent être appliquées avant la construction), l'utilisation d'un type de fondation individuel (étranger, pas si populaire ou pas si répandu types de fondation connus) et quelques autres.C'est une situation courante aujourd'hui, alors que le nombre de projets individuels augmente et qu'il existe de plus en plus de solutions de conception audacieuses dans la construction de bâtiments. Dans ce cas, le développeur doit utiliser les normes, règles et tableaux avec des données en SNiP 2.02.03-85, SNiP 3.03.01-87, SNiP 52-01-2003 et GOST R 52086-2003. L'étude de ces documents vous permettra de déterminer le nombre optimal d'éléments de pieux, de calculer la profondeur de pieux, la charge sur le sol et les fondations de votre région, et sera certainement utile pour les constructeurs novices.

Le processus de calcul d'une fondation forée est simple. Tout d'abord, vous devez calculer le poids de toutes les structures de fondation, prendre en compte le poids approximatif des meubles, des personnes, des barrières murales, des escaliers, des superstructures, des charges de neige ou de pluie. La prochaine étape consistera à déterminer la capacité portante d'un pieu individuel, cela dépendra de paramètres tels que le diamètre et la longueur du pieu, les caractéristiques de la cage d'armature, les charges des roches du sol et leurs propriétés. Vous pouvez calculer la capacité portante des pieux à partir des données obtenues à partir des tests de matrice

Après les mesures calculées, le constructeur effectue des travaux correctifs, qui incluent l'optimisation du nombre de pieux (si le nombre est impair, il est généralement arrondi à un nombre pair) et en vérifiant l'ensemble de la structure pour détecter les dommages et les fissures. Le nombre de pieux, ainsi que la distance entre eux, est déterminé par le poids du bâtiment et le diamètre des pieux eux-mêmes. Lors de la mise en place des pieux, gardez à l'esprit que leur installation dans les coins et à la jonction des murs à proximité du bâtiment est requise. Sinon, la charge et la pression sur certaines sections de la fondation peuvent être proches de la valeur critique.

Après avoir lu les recommandations d'experts, vous pouvez comprendre qu'il ne faut pas négliger les règles d'installation des pieux forés. Toute fondation est la fondation d'un bâtiment, son "noyau". Une inexactitude fondamentale dans les erreurs de calcul - et considérez qu'au lieu des 100 ans prescrits, votre maison ne durera que 30 à 40 ans. Tenez compte de ce fait si vous souhaitez économiser sur la qualité du béton ou sur le nombre de tiges renforcées, n'oubliez pas d'utiliser les normes des SNiP et des GOST, elles ne sont pas créées pour limiter vos activités et ne pas restreindre les actions sur l'installation, mais uniquement pour votre sécurité et celle des autres.

Pour plus d'informations sur la façon de faire des pieux forés de vos propres mains, voir la vidéo suivante.