Description des principales méthodes de battage de pieux

La construction de tout bâtiment capital commence par la construction de la fondation. L'apparence, les performances, la durabilité et la sécurité de la structure dépendent de la qualité du choix de son type et de la réalisation des travaux d'installation. Aujourd'hui, les fondations sur pieux sont de plus en plus utilisées dans la construction d'objets à des fins diverses.

Les pieux battus reposent sur des couches de sol solides et se caractérisent donc par une capacité portante élevée. En outre, leur utilisation empêche la déformation de couches de sol dangereuses qui, dans d'autres conditions, entraînent un affaissement inégal de la structure.

Le battage des pieux s'effectue dans les types de sols suivants :

• sols sablonneux meubles et de résistance moyenne;
• loam sableux fluide et plastique;
• argiles et limons plastiques durs, fluides et tendres.

Différents types de pieux sont utilisés pour le battage. Si nous parlons de la forme de la section, alors ce sont:

• rond (plein et creux);
• en forme de T ;
• carré.

Selon le matériau utilisé, on distingue les pieux :

• métal - adapté à la construction de grands bâtiments en briques, basés sur une ossature en bois, ainsi qu'à la construction de maisons à ossature;

• béton armé - utilisé pour les bâtiments industriels monolithiques et à plusieurs étages, recommandé pour les sols en mouvement ;
• en bois - convient aux maisons privées, aux chalets d'été, aux petits ponts, aux bâtiments temporaires.

Monolithique et soudé, selon le mode de fabrication.

Les critères de sélection et les caractéristiques des pieux en bois sont déterminés conformément à GOST 9463-88. Il existe des réglementations pour d'autres produits.

Quel que soit le type de pile, ils doivent répondre aux exigences suivantes :

• un élément doit supporter une charge lourde;
• haute résistance aux fissures;
• résistance à des charges variables élevées, capacité de fonctionner dans des conditions hydrogéologiques difficiles.

Pour le battage de pieux, un équipement spécial est utilisé qui exerce une charge statique (indentation constante) ou dynamique (impact) sur les éléments. Les travaux sont précédés d'une exploration géologique et d'un pilotage d'un élément d'essai. La dernière action permet de voir la précision des hypothèses théoriques sur la nature du sol, d'évaluer le comportement du pieu dans le sol.

Si l'essai de conduite a réussi, tous les supports sont installés, la fondation est organisée, à l'issue de laquelle la fondation est reprise. Ce dernier implique la fermeture de la partie aérienne de la base afin de la protéger des facteurs environnementaux négatifs. Le ramassage peut être effectué à l'aide de maçonnerie, de planches, de mortier de béton. La plinthe résultante est ensuite revêtue d'un matériau approprié.

Le principal avantage de la fondation sur pieux est, bien sûr, la possibilité d'ériger des bâtiments de moyenne et grande taille sur des sols dangereux sujets à l'effritement et à la plasticité. Un élément peut supporter une charge de 1,5 tonne. Ceci, à son tour, vous permet de réduire le nombre de piles et, en même temps, de réduire l'estimation des coûts. Les coûts de la fondation sur pieux seront inférieurs aux coûts d'organisation d'une bande ou d'un analogue monolithique.

Outre l'évidence, la méthode de battage de pieux présente les avantages suivants :

• les bâtiments voisins ne subissent pas de charges dynamiques ;
• la possibilité de construire sur des sols en relief, des sols à forte pente ;
• préservation de l'aspect général du paysage;
• grande vitesse de construction des fondations, pas besoin d'attendre que la fondation gagne en force;
• adapté à tous les types de bâtiments;
• rend presque n'importe quel site approprié à la construction.

Une caractéristique de la technologie de battage de pieux est la nécessité de pré-forer des puits de la profondeur requise. L'étape suivante consiste à organiser l'arbre du pieu. Cette étape peut être réalisée, selon le type de sol, de l'une des trois manières suivantes :

• sec - réalisé sans fixer les parois du support;

• utiliser de l'argile, ce qui évite la desquamation du puits ;

• à l'aide de boîtiers pour fixer les supports.

De plus, le processus de conduite lui-même peut être effectué de différentes manières :

• par un coup;
• par méthode de vibration;
• par empreinte;
• méthode de vissage;
• avec l'utilisation de puits de guidage pour les supports.

Parfois, plusieurs méthodes sont appliquées à la fois sur le même fondement. Regardons chacun d'eux de plus près.

Le battage de pieux implique l'utilisation d'un engin de battage ou d'un autre équipement spécial (par exemple, une excavatrice), sur lequel un marteau hydraulique (ou un marteau diesel ou pneumatique) est suspendu pour le battage. Le marteau diesel est un marteau simple mais efficace. Il fonctionne quelle que soit la disponibilité des sources d'énergie, a une haute performance, résistance aux intempéries.

L'essence de la méthode de martelage est basée sur l'énergie d'impact. À chaque coup sur la tête, l'élément s'enfonce plus profondément dans le sol jusqu'à ce que sa pointe repose sur une base solide.

L'entraînement par vibration implique une diminution du frottement entre la surface latérale des supports et les parois du forage, de sorte que le procédé nécessite moins de contraintes. Lors de l'immersion vibratoire, le sol déplacé doit être compacté autour du pieu, car cela est directement lié à la résistance de la future fondation. Elle est réalisée à l'aide de submersibles, de marteaux et d'installations spéciales qui assurent la vibration et la déformation du sol sous les pointes des pieux et dans la zone de leurs parois latérales.

Le vibrateur de pieux dans cette technique est efficace sur les sols saturés d'humidité. Pour les sols secs et denses, les marteaux vibrants à ressort sont plus adaptés.

La technologie d'indentation est l'une des plus silencieuses. Elle est réalisée en raison d'une certaine charge sur les pieux, à cause de laquelle ils "tombent" littéralement dans le sol. La charge provient de vibrateurs et d'un vérin hydraulique, il est important que les pieux soient également pressés sous l'influence de leur propre poids.

Le processus implique plusieurs cycles d'approfondissement et d'extraction ultérieure du support jusqu'à ce que sa pointe se bloque et atteigne la profondeur de conception. Convient à la plupart des types de sols, y compris ceux avec des couches denses profondes. Cette méthode ne convient pas aux pieux enfoncés à une profondeur supérieure à 6 m. En raison de la taille de l'équipement utilisé, une superficie d'au moins 500 mètres carrés est nécessaire pour sa mise en place. De plus, c'est un moyen assez coûteux d'organiser une fondation sur pieux.

La technologie de vissage implique l'utilisation de pieux en métal ou en béton armé (RC), qui, en plus de la pointe, ont des lames. Ces derniers sont nécessaires pour l'immersion, en vissant les supports dans le sol.Cette méthode est utilisée sur les sols inondés et fragiles, elle est largement utilisée dans la construction urbaine, car elle ne crée pas de bruit et de vibrations, ne déforme pas les couches de sol des objets voisins.

Le coffre-fort le plus silencieux pour le paysage est considéré comme la méthode d'enfoncement des supports. Il convient aux sols rocheux, aux sols de la zone de pergélisol, aux sols avec des inclusions solides (jusqu'à 20%).

L'essence de la méthode de forage est qu'un trou (trou de guidage) est fait dans le sol, dont le diamètre est inférieur au diamètre du pieu. La hauteur du forage résultant correspond à la hauteur du pieu sans la pointe. Après cela, un support est enfoncé dans le puits.

Une variante de la méthode submersible est la passe de forage. Dans ce cas, le diamètre du puits est légèrement supérieur au diamètre des pieux, donc, après immersion de ces derniers, l'espace libre entre les parois du trou et les parois du support est rempli d'un ciment-sable ou mélange de sol.

Le forage de puits est effectué à l'aide de marteaux de battage équipés non pas de marteaux de battage, mais de rotateurs rotatifs. Ces derniers assurent un sens de forage strictement vertical, ce qui est un indicateur clé de la qualité du forage.

Le choix de l'une ou l'autre méthode de battage des pieux est principalement déterminé par les caractéristiques du sol. Ainsi, les équipements à percussion sont inacceptables pour être utilisés dans des sols à imprégnations solides (pierre, pierre concassée, gravier). La méthode de colmatage ne fonctionnera pas même si le chantier est situé à proximité des installations exploitées, des canalisations principales. Bref, où les bruits et vibrations sont interdits.

La méthode d'immersion vibratoire est optimale pour les sols saturés d'eau et sableux, mais elle n'est pas disponible lorsqu'il s'agit de sols denses et inactifs, notamment rocheux.

Un critère de sélection important est la consommation de pieux et, par conséquent, le coût des travaux. En règle générale, pour les locaux à usage régulier, il faut choisir entre le béton armé et les pieux vissés. La capacité portante des supports en béton armé est plus élevée, mais ils sont installés avec le même pas que ceux des vis. Autrement dit, il ne sera pas possible de réduire leur nombre.

Mais pour les sols avec des dénivelés importants ou sur des sols arrosés, il est préférable d'utiliser des pieux vissés. Le béton armé (même lors de l'utilisation de modifications composées) a dans ce cas tendance à échouer, ce qui n'arrive pas avec les homologues à vis en raison de leur base plus large. De plus, ce dernier peut être étendu à la longueur requise - jusqu'à ce que la base repose contre des couches solides.

Si nous comparons la complexité des méthodes, alors tous les pieux installés par la méthode enfoncée nécessitent moins de temps d'installation. En règle générale, pour cela, il vous suffit de livrer un équipement spécial sur le site, qui se déplace le long de celui-ci sur une piste à chenilles. Pour un quart de travail, de telles installations sont capables de conduire jusqu'à 40 pieux, c'est-à-dire de créer une fondation entière dans la plupart des cas.

L'introduction de pieux vissés dans le sol implique l'utilisation d'équipements électromécaniques ou d'une tarière à l'aide de laquelle une boîte de vitesses est installée dans le trou de montage et assure le vissage des supports. Si l'accès au chantier est difficile ou pour d'autres raisons il n'est pas possible d'utiliser des équipements spéciaux, l'installation manuelle des pieux est possible.Le processus s'avérera long et laborieux.

Quelle que soit la technologie choisie et la taille, la destination du bâtiment, des schémas doivent être dressés, reflétant la portance des supports, la profondeur de leur enfouissement, leur marche, leur diamètre, etc.

Si le bâtiment prévoit des structures lourdes, par exemple des poêles, des cheminées, ils ont alors besoin de leur propre mini-fondation. Il n'est pas associé à la base principale et doit être construit selon ses propres calculs.

Lorsque vous conduisez un tas de vos propres mains, il ne faut pas oublier qu'il doit être installé en dessous du niveau de gel du sol et traverser toutes les couches faibles. C'est le seul moyen d'obtenir la résistance et la fiabilité de la fondation de type pieux.

Les pieux sont enfoncés, comme déjà mentionné, sur un sol solide, dont la profondeur correspond à la documentation de conception. Ce faisant, il est important de s'assurer que l'élément a atteint des couches solides et ne repose pas, par exemple, contre une pierre. Sinon, l'inclinaison du pieu ne peut être évitée pendant le fonctionnement de la maison, ce qui affecte la géométrie de la structure dans son ensemble.

Il est préférable d'immerger ou d'enfoncer des tas pendant la saison chaude, après le dégel des couches supérieures du sol. S'il n'est pas possible d'effectuer des travaux avant le gel, ils peuvent être effectués de manière régulière, à condition que le sol soit gelé à une profondeur ne dépassant pas un mètre.

Si la congélation est plus importante, vous pouvez utiliser un appareil spécial - "aiguille à vapeur". Il représente un tube sur lequel il a un trou - de la vapeur chaude en sort. Le tube est descendu dans le puits, aidant à dégeler le sol. Pour les sols gelés, la méthode de la passe de forage avec forage préliminaire des puits principaux convient également.

Un marteau à main peut être utilisé pour enfoncer des pieux de petit diamètre à de faibles profondeurs. Pour les grandes constructions, un marteau électrique ou hydraulique est utilisé. Leur coût est élevé, mais ils peuvent être loués pour la construction de logements privés.

Lors de l'utilisation de la méthode de forage, vous devez d'abord prendre soin d'éliminer le sol extrait pendant le processus de forage. Sinon, le niveau de construction augmentera en moyenne de 0,5 m.

La profondeur du puits est d'une importance stratégique pour le forage de tête. Il doit être plus court d'un demi-mètre que le support. Dans le cas contraire, il ne sera pas possible d'assurer la rétention du tas avec la terre.

Pour le battage par vibration, l'indentation et le battage de pieux, voir la vidéo suivante.