Les différents types de fondation
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Les terrains compressibles sont la terre végétale, la glaise, la vase, la tourbe, etc... Il conviendra de pratiquer les mêmes types de fondations que Dans les rivières à courant rapide et à fond de graviers mobiles, très résistant, très affouillable et dans lequel les pilots pénètrent peu, on se met à l'abri des affouillements en construisant sur toute la largeur du lit un radier général sur lequel sera élevé l'ouvrage.
La méthode pour fonder celui-ci est la suivante. On commence par battre sur toute la largeur de la rivière au moins deux files de pieux et palplanches, l'une vers l'amont l'autre vers l'aval de l'ouvrage à construire. On drague ensuite sur une certaine profondeur dans l'enceinte ainsi formée, puis on construit une grille constituée de madriers.
François Blondel fut l'inventeur du radier général pour le pont de Saintes (17). Mesqui, 1986.
Après sont déposés des moellons à l'intérieur du maillage de la grille, par-dessus un plancher est installé, puis une maçonnerie de libages et mortiers hydrauliques est construite sur l'ensemble.
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Fondation superficielle sur racinaux ou sur grillage
Après avoir construit un batardeau à l'emplacement de la construction, et battu un pilotis, on enlève toutes les terres rendues mobiles par le battage en déblayant aussi bas que possible le terrain autour des pieux. On remplit ensuite cette enceinte avec des enrochements que l'on comprime fortement. Ces matériaux ont pour but de maintenir les pieux.
Fondation superficielle. Prud'homme, 1881.On pose ensuite sur les pieux le grillage en charpente.
Fondation superficielle. Prud'homme, 1881.Ce grillage est formé de pièces de bois croisées les unes sur les autres et entaillées légèrement de manière à ce qu'il ne puisse pas y avoir de glissement horizontal dans aucun sens. Les pièces inférieures relient les files longitudinales de pieux et portent le nom de longrines.
Les pièces supérieures assemblées sur les premières portent le nom de traversines. Les longrines sont assemblées à tenons sur la tête des pieux ou bien fixées avec des broches en fer. On applique enfin sur les longrines et entre les traversines des madriers qui forment ainsi une plate-forme sur laquelle on élève la maçonnerie.
Fondation superficielle sur racinaux du pont Neuf à Paris fondé en 1578. Mesqui, 1986. -
Ce type de fondation est utilisé lorsque l'ouvrage doit être établi à une grande profondeur sous l'eau, et surtout lorsque la rivière a des crues fréquentes.
Le principe utilisé pour fonder le pilotis est le même que pour la fondation superficielle. Ensuite un caisson est déposé sur la tête des pieux.
Caractéristiques d'un caisson du XIXème siècle
Un caisson est une espèce de bateau à fond plat avec des parois verticales et mobiles, pouvant se démonter à volonté. Ce caisson a la forme de la pile ou de la culée à construire. Il doit être bien calfaté, de manière à ce que l'eau n'entre pas à l'intérieur, et sa hauteur doit être assez grande pour qu'il ne soit pas submergé par les petites crues.
Caisson figurant sur la planche XXII dans l'Encyclopédie Diderot et d'Alembert, tome 3, 1753.Le fond du caisson se compose d'un cadre en bois fait de traversines jointives assemblées à rainures dans les côtés opposés du cadre. Ce fond forme une plate-forme aux angles de laquelle sont placés des poteaux dans lesquels s'assemblent des châssis en madrier. Les poteaux sont reliés à leur tête par des traverses horizontales qui sont elles-mêmes rattachées au cadre de la plate-forme par des tire-fond en fer portant à leur extrémité inférieure un œil dans lequel s'engage un crochet fixé au cadre. Ces tire-fond sont maintenus par le haut au moyen d'un écrou qu'il suffit d'enlever pour détacher les côtés du caisson. Les bords du caisson pouvant être employés successivement pour la fondation de toutes les piles d'un pont, sont divisés en panneaux de 2 à 3 mètres de longueur formés de planches maintenues par des traverses. Ces panneaux sont assemblés par le bas dans une rainure pratiquée dans la face supérieure des chapeaux de rive, et latéralement dans des poteaux verticaux portant également des rainures sur leurs faces latérales et assemblés aussi sur les chapeaux. Les bois employés à la construction de la plate-forme du caisson doivent être de très bonne qualité, pour avoir une durée si possible illimitée. Les bords qui sont mobiles et temporaires peuvent être en bois de moins bonne qualité.
Pour fixer le caisson sur les pieux, on construit dans son intérieur la maçonnerie de fondation, qui par son poids fait descendre peu à peu le caisson. Le caisson est maintenu en place soit par des câbles depuis les rives, soit par des pieux battus ad hoc. Lorsque le caisson est fixé sur la tête des pieux, on continue la maçonnerie jusqu'au-dessus de l'eau, puis on démonte les bords. -
Ce système consiste à enfoncer dans toute l'étendue de la fondation un nombre de pieux suffisant pour supporter le poids de l'ouvrage. Les pieux sont espacés suivant la pression totale qu'ils auront à supporter et suivant leur diamètre, qui doit être en général le vingt-quatrième de leur longueur.Calcul du nombre de pieux
Le nombre de pieux à placer sur l'étendue d'une fondation se détermine en divisant la charge totale que devra supporter la fondation par la charge que chaque pieu peut supporter lui-même. Un pieu commence à plier et casse sous une pression de 3 Kg par millimètre carré de section. On ne fait supporter que le cinquième de cette charge aux pieux soit 600 g par millimètre carré.
Le nombre de pieux étant connu ainsi que la section de la maçonnerie qui pèsera dessus, on détermine la place de chacun d'eux pour qu'ils aient tous le même poids à supporter. Pour cela, on partage la section de la maçonnerie en autant de surface équivalentes entre elles qu'il y a de pieux, et l'on place le centre de chaque pieu au centre de chacune des surfaces. Les pieux, répartis de la manière la plus convenable possible, sont enfoncés jusqu'au refus du mouton.
Le refus du mouton étant égal à un enfoncement inférieur à 3 mm par volée (1 volée = 30 coups de mouton).Pilotage d'une fondation figurant sur la planche XX
Machine à recèper les pieux figurant sur la planche XXI -
L'exécution de fondation dans l'eau nécessite la construction d'un batardeau pour pouvoir construire au sec. Cet ouvrage, parfois provisoire, doit être capable de résister à la pression de l'eau et aux infiltrations pendant la construction.
Lorsque la profondeur d'eau n'est que de 1 mètre, le batardeau se fait en terre en lui donnant entre 80 et 120 cm d'épaisseur. La terre doit être bien pilonné au fur et à mesure de la pose. Si le batardeau est exposé au courant ou à une plus grande profondeur, il faut construire une enceinte. Sa forme est celle d'une caisse sans fond en charpente, composée de 2 files de pieux parallèles et de planches jointives ou de palplanches, maintenues au sommet par des moises doubles et reliées entre elles par des traversines qui empêchent l'écartement des parois.
L'intérieur de la caisse est dragué de manière à obtenir un bon sol et est ensuite rempli avec de la terre argileuse mélangée à de la paille ou du fumier. L'argile est insoluble dans l'eau et permet de ce fait de former un corroi solide et imperméable lors de son pilonnage.
Le batardeau doit être solide pour résister à la poussée de l'eau et pouvoir servir de chemin de service. Il faut lui donner un peu plus d'épaisseur que celle nécessaire pour contrer le poids de l'eau. Cette épaisseur est souvent égale à la profondeur d'eau.
Selon les problèmes rencontrés, une deuxième voir même une troisième enceinte peuvent être construites.Coupes de batardeaux usuels. Mesqui, 1986.
