Pieux battus : variétés et subtilités de pose

L'élément le plus important de tout bâtiment est la fondation. Le choix de la technologie pour sa construction dépend avant tout des caractéristiques du sol, ainsi que du type de bâtiment en construction. La version la plus utilisée dans la construction moderne est la version en bandes et en pieux de la fondation.

La fondation sur pieux battus, utilisée dans la construction sur des sols instables, s'est généralisée. Pour une telle base, des supports sont utilisés - des tiges en béton armé d'une section transversale (souvent carrée) comprise entre 150 et 500 mm et d'une longueur de 3 à 25 m.

En partie basse, ils peuvent être tranchants pour une meilleure pénétration dans le sol, et en partie haute, ils sont équipés d'une tête. Ce dernier sert à protéger les supports de la déformation pendant le processus d'enfoncement, les coups de marteau tombent sur la tête.

Les pieux sont enfoncés dans le sol à l'aide d'un équipement spécial - un marteau hydraulique. La longueur et la section du pieu sont calculées en fonction des caractéristiques du sol et de l'objet en construction. Un point important - la longueur doit être suffisante pour que le support repose de manière stable sur un sol dur, en contournant les couches molles. Ce n'est que dans ce cas que l'on peut parler de la stabilité et de la fiabilité de l'objet, insensible à son influence du soulèvement du sol.

La sphère d'utilisation de la fondation sur des pieux battus concerne les sols «à problèmes» - tout d'abord organiques, c'est-à-dire les sols marécageux et tourbeux. Ce type de base convient aux sols argileux et limoneux, aux sables fins, ainsi qu'aux sols saturés d'eau. La fondation sur pieux peut être utilisée sur des zones inégales avec des différences de hauteur. En d'autres termes, l'utilisation de cette technologie permet de rendre presque tous les sols aptes à la construction.

La fondation sur les pieux peut être de type carrelage (grillage) ou ruban. Le premier type est considéré comme la meilleure option pour les sols instables.

Le battage des pieux peut être effectué selon l'une des options suivantes :

• un champ de pieux, habituellement utilisé pour la construction d'immeubles de grande hauteur sur une base de dalle;
• dans une rangée - les pieux sont montés en rangées pour les constructions privées de faible hauteur, tandis que les supports doivent être installés à l'intersection des murs porteurs, dans les coins;
• supports simples montés dans des endroits sujets à la plus grande déformation du sol.

Le principal avantage des fondations sur pieux battus est la possibilité de construire sur presque tous les sols, y compris les sols très instables (tourbe) - là où d'autres systèmes ne sont pas applicables. Une exception pour le battage de pieux ne concerne que les sols rocheux et de pergélisol, sur lesquels des fondations sur pieux sont également réalisées, mais en utilisant une technologie différente (méthode forée).

Les pieux peuvent supporter non seulement des charges verticales mais aussi horizontales, ce qui permet de les utiliser sur des "sables mouvants". En ajustant la hauteur des pieux en différents points de l'objet, il est possible de réaliser des constructions sur des surfaces en relief, des pentes, des zones avec des dénivelés.

Les pieux ont une capacité portante élevée, ils conviennent donc à la construction de petits bâtiments de construction de logements privés et de bâtiments résidentiels à plusieurs étages, d'installations civiles, industrielles et agricoles. Dans le même temps, les supports ont une longue durée de vie, qui est de 50 à 150 ans.

Comme tout système, les fondations sur pieux battus présentent des inconvénients. Tout d'abord, c'est l'impossibilité d'utiliser cette méthode dans les conditions des bâtiments d'usine ou dans le cas où il y a des maisons érigées à proximité. Cela est dû au fait que lors de la conduite, des vibrations du sol se produisent, ce qui est indésirable pour les fondations des objets voisins, ainsi que pour les routes, les canalisations principales. De plus, le processus d'installation s'accompagne d'un niveau sonore élevé, ce qui devient une gêne pour les personnes vivant dans les maisons voisines.

Malgré les sondages effectués et la construction de dessins préliminaires, il est extrêmement difficile d'imaginer comment les sols se comporteront à de grandes profondeurs, cette technologie n'exclut donc pas le risque de tassement des fondations et de violation de la géométrie.

La fondation sur pieux ne vous permet pas d'obtenir un sous-sol ou une salle de sous-sol à part entièrequi peut être exploité. Si cela s'avère néanmoins nécessaire, un système de ruban adhésif avec une fosse creusée est utilisé, mais c'est une option laborieuse et pas toujours possible. Enfin, la nécessité d'attirer des équipements spéciaux peut également être considérée comme un inconvénient, ce qui entraînera également des coûts supplémentaires.

Le principal document réglementaire régissant le processus de construction est le SNiP (Building Norms and Rules). Quant aux caractéristiques de conception des fondations sur pieux, elles sont définies dans le SNiP 2.02.03-85 (« Fondations sur pieux »). L'installation directe des supports doit être conforme aux exigences du SNiP 3.02.01-87 ("Terrassement, fondations et fondations").

Selon le matériau à partir duquel les pieux battus sont fabriqués, il en existe plusieurs types.

• En bois. Les pieux en bois ont la plus petite marge de sécurité, ils sont utilisés dans la construction de logements privés pour des cabanes en rondins légères ou des maisons à ossature. Le mélèze, le chêne, le cèdre et d'autres espèces dures sont utilisés comme matières premières, qui résistent à l'humidité et aux changements de température. Structurellement, ce sont des supports d'un diamètre de 20 à 40 cm et d'une longueur de 3 à 8 m, généralement équipés d'une pointe en acier avec un cerclage. Selon le climat et les conditions d'exploitation, la durée de vie des pieux en bois est d'au moins 50 ans.

• Acier. Ils ont une capacité portante légèrement supérieure, mais ils sont également rarement utilisés. En règle générale, ils servent de support aux structures temporaires. Une caractéristique est la pointe effilée. Un tel pieu métallique conique est similaire à un analogue de vis, mais n'a pas de lames.
• Béton armé (RC). Ils sont les plus répandus, selon la taille, ils peuvent supporter un poids de 10 à 60 tonnes, la durée de vie atteint 150 ans.

Les pieux RC, à leur tour, diffèrent selon les critères suivants :

• selon le mode de renforcement, il existe des armatures longitudinales précontraintes (pour les sables, les sols sableux et argileux fluides), les armatures transversales précontraintes (pour les sols compressibles, sauf pour les sols argileux), les armatures longitudinales sans précontrainte (pour les sols argileux, sableux), et également des pieux à section carrée et à cavité circulaire à l'intérieur avec armature longitudinale précontrainte ou non ;

• en forme, les pieux se distinguent par des sections rondes, carrées, en T et creuses, ainsi que cylindriques et prismatiques;
• sur la base des caractéristiques de conception, on distingue les pieux monolithiques et préfabriqués (composites);
• selon les particularités du talon - pieux à talon enchaîné ou creux et pieux à base élargie apparus relativement récemment.

Pour assurer la fiabilité de la fondation, un calcul précis du nombre de pieux, de leur diamètre de section et de leur longueur permet. Lors de la construction d'un bâtiment résidentiel, selon le type de sol, on utilise des pieux en béton armé d'une section de 150 à 250 mm et d'une longueur de 3 à 10 m. Comme vous le savez, les pieux doivent reposer sur des couches solides de sol - leur la longueur en dépend.

En forant un puits géologique, les caractéristiques du sol sont établies et la profondeur des couches solides est déterminée. Pour calculer le nombre de supports, vous devez connaître la masse de la maison. Par exemple, la profondeur des couches dures sur les sols limoneux est en moyenne de 3,5 m, la longueur des pieux sera donc de 4 m.

Pour calculer le poids de la maison, vous devez savoir combien pèse 1 mètre cube. m de matériau à partir duquel il est construit. Dans notre cas, il s'agit de mélèze, 1 mètre cube. m qui pèse environ 800 kg (ce paramètre permet de connaître une table spéciale, que l'on peut trouver dans le domaine public pour différents matériaux de construction). La superficie totale de la maison est de 60 m². m. Le poids total de l'objet est calculé par le produit de ces indicateurs. Le résultat est de 50 tonnes.

À ce poids, ajoutez la masse du grillage, des planchers, des finitions et des autres matériaux. En calculant en volume, nous obtenons encore 80 tonnes. Ajouter 10 tonnes pour les meubles et équipements utilisés dans la maison pendant le fonctionnement.

En additionnant les chiffres résultants, nous obtenons 140 tonnes. Environ 30% du poids est ajouté pour la force, de sorte que le poids total de la maison sera égal à 182 tonnes.

Un pieu d'une longueur de 4000 mm, selon le type de sol, peut supporter une charge de 10 à 40 tonnes. Si nous prenons une valeur moyenne de 20 tonnes, alors pour la construction d'une maison en bois d'une superficie de 60 m². m nécessitera 9 pieux.

Une fois les calculs effectués, un schéma de battage de pieux est établi. Ils doivent nécessairement tomber sur les angles des bâtiments, à l'intersection des éléments porteurs.

La section du pieu détermine également sa résistance et sa capacité portante. Par exemple, un pieu d'une section de 150x150 mm est recommandé pour les bâtiments saisonniers, les bains. Un analogue d'une section de 200x200 mm peut être utilisé pour la construction de maisons en bois ou à ossature d'un étage. Pour des objets plus impressionnants de 2-3 étages, ainsi que des blocs de construction ou des briques, des supports d'une section de 300x300 mm sont nécessaires.

L'installation de la fondation sur pieux battus commence par des études géologiques, au cours desquelles le type de sol est établi. Sur la base des données reçues, la documentation du projet est créée, les matériaux sont achetés. Directement sur le chantier, l'installation commence par son déblaiement et son marquage, la fourniture des matériaux. Lors du marquage du site, les points de battage des pieux sont également marqués, après quoi le niveau et la géométrie de la future fondation sont vérifiés.

La technologie de conduite implique l'utilisation d'équipements spéciaux avec un marteau pneumatique ou hydraulique. Le pieu est installé strictement verticalement et enfoncé dans le sol avec un marteau, s'enfonçant plus profondément à chaque coup. Il est important de surveiller le comportement du support - il peut trébucher sur une pierre ou une autre formation solide, ou littéralement commencer à "s'enfoncer" dans le sol (tomber dans des vides souterrains).

Dans ce cas, le support est allongé ou déplacé de 0,5 à 1 m plus loin. Lorsque tous les pieux sont enfoncés, ils commencent à battre le haut du support pour accéder à l'armature. Ces derniers sont alignés à la même hauteur. Après cela, le grillage est installé ou le coffrage pour la fondation en bande est en cours de préparation. Dans ce dernier cas, le coffrage est renforcé avec une cage d'armature et coulé avec du béton.Une fois qu'il a gagné en force (après environ 28 jours), vous pouvez continuer à travailler.

Le grillage, qui est une dalle monolithique qui relie tous les supports entre eux, peut être en métal ou en béton armé. Dans le premier cas, il s'agit de produits métalliques finis installés au-dessus des supports et soudés aux barres de renfort. En règle générale, ce type de grillage est utilisé pour les petits bâtiments (vérandas, bains) et les objets temporaires.

Selon le type de construction, le grillage est des types suivants :

• suspension - dans ce cas, la dalle est haute au-dessus du sol et l'espace sous le sol n'est pas isolé (convient comme base pour les bains, le grenier, les datchas saisonnières);
• peu profond - plonge à une faible profondeur dans le sol, ce qui n'en fait cependant pas un support supplémentaire, mais permet de réduire l'espace souterrain du bâtiment contre les intempéries et les vents froids;
• en retrait - par analogie avec une base en bande, il s'enfonce dans le sol, ce qui lui permet, comme des pieux, de supporter la charge du bâtiment (généralement utilisé pour les bâtiments résidentiels d'importance).

Après le coulage de la bande de base ou du grillage en béton armé, le béton doit être protégé par un matériau de revêtement des effets négatifs de l'environnement. Pendant la saison chaude, il est important de protéger la surface du dessèchement ; la première semaine, le béton doit être humidifié au besoin.

Il est préférable de ne pas verser la solution pendant la saison froide. Cependant, si vous devez encore le faire, vous devez ajouter des composants spéciaux à la composition et utiliser également un câble chauffant au stade du durcissement de la solution. Pour mélanger le mortier, vous devez utiliser du ciment dont la force de marque n'est pas inférieure à M500.

Qu'est-ce qu'une fondation sur pieux battus, en quoi elle diffère des autres et combien elle coûte, vous apprendrez de la vidéo ci-dessous.