Calcul de la Force Portante Verticale d’un Pieu
Contexte : Les fondations profondes, l'ancrage des grands ouvrages.
En géotechnique, lorsque les couches de sol superficielles ne sont pas assez résistantes pour supporter un ouvrage, les ingénieurs ont recours à des fondations profondes, comme les pieux. Un pieu est un élément structural élancé, enfoncé dans le sol pour transférer les charges du bâtiment vers des couches de sol plus compétentes en profondeur. Le calcul de sa force portanteC'est la charge maximale qu'un pieu peut supporter avant de s'enfoncer de manière excessive (rupture). Elle se compose de la résistance sous la pointe et du frottement le long du fût. (ou capacité portante) est l'étape la plus critique pour garantir la stabilité et la sécurité de la structure. Cet exercice vous guidera à travers la méthode statique pour déterminer la capacité portante d'un pieu isolé.
Remarque Pédagogique : Cet exercice illustre comment les ingénieurs en géotechnique combinent les propriétés du sol (cohésion, angle de frottement) et la géométrie de la fondation (longueur, diamètre du pieu) pour prédire un comportement mécanique complexe. Nous décomposerons la portance en deux mécanismes distincts : la résistance de pointe et le frottement latéral, une approche fondamentale dans la conception des fondations profondes.
Objectifs Pédagogiques
- Calculer la résistance de pointe (\(Q_{\text{p}}\)) d'un pieu.
- Calculer la résistance par frottement latéral (\(Q_{\text{s}}\)).
- Utiliser les facteurs de portance géotechniques (\(N_{\text{c}}, N_{\text{q}}\)) et d'adhérence (\(\alpha\)).
- Déterminer la capacité portante ultime (\(Q_{\text{u}}\)) du pieu.
- Appliquer un coefficient de sécurité pour obtenir la charge admissible (\(Q_{\text{adm}}\)).
- Se familiariser avec les unités en géotechnique (m, kN, kPa).
Données de l'étude
Schéma du Pieu et des Couches de Sol
| Paramètre | Symbole | Valeur | Unité |
|---|---|---|---|
| Diamètre du pieu | \(D\) | 0.6 | \(\text{m}\) |
| Longueur du pieu | \(L\) | 15 | \(\text{m}\) |
| Cohésion non drainée de l'argile | \(c_{\text{u}}\) | 40 | \(\text{kPa}\) |
| Poids volumique total de l'argile | \(\gamma_{\text{argile}}\) | 18 | \(\text{kN/m³}\) |
| Poids volumique déjaugé du sable | \(\gamma'_{\text{sable}}\) | 10 | \(\text{kN/m³}\) |
| Angle de frottement du sable | \(\phi'\) | 35 | \(\text{degrés}\) |
| Facteur de portance (sable) | \(N_{\text{q}}\) | 41.4 | - |
| Facteur d'adhérence (argile) | \(\alpha\) | 0.7 | - |
| Coefficient de sécurité global | \(FS\) | 3 | - |
Questions à traiter
- Calculer la résistance de pointe ultime (\(Q_{\text{p}}\)) du pieu.
- Calculer la résistance par frottement latéral ultime (\(Q_{\text{s}}\)) du pieu.
- Déterminer la capacité portante ultime totale (\(Q_{\text{u}}\)) du pieu.
- Calculer la charge de service admissible (\(Q_{\text{adm}}\)) du pieu.
Les bases du Calcul de Portance des Pieux
La capacité portante d'un pieu (\(Q_{\text{u}}\)) est la somme de deux composantes :
1. La Résistance de Pointe (\(Q_{\text{p}}\)) :
C'est la force que le sol sous la base du pieu peut supporter. Elle est analogue à la portance d'une fondation superficielle. On la calcule comme le produit de la surface de la pointe (\(A_{\text{p}}\)) par la contrainte de rupture unitaire en pointe (\(q_{\text{p}}\)).
Pour un pieu dans le sable, \(q_{\text{p}}\) est principalement fonction de la contrainte effective au niveau de la pointe et d'un facteur de portance \(N_{\text{q}}\).
2. Le Frottement Latéral (\(Q_{\text{s}}\)) :
C'est la résistance mobilisée par le contact entre la surface latérale du pieu (le fût) et le sol environnant. On la calcule en intégrant le frottement unitaire (\(f_{\text{s}}\)) sur toute la surface latérale (\(A_{\text{s}}\)).
Dans l'argile, le frottement est souvent lié à la cohésion non drainée via un facteur d'adhérence \(\alpha\).
3. La Portance Ultime et Admissible :
La portance ultime est la somme des deux composantes. Pour obtenir la charge que l'on peut appliquer en toute sécurité (la charge admissible ou de service), on divise la portance ultime par un coefficient de sécurité (\(FS\)), généralement compris entre 2.5 et 4.
Correction : Calcul de la Force Portante Verticale d’un Pieu
Question 1 : Calculer la résistance de pointe ultime (Qp)
Principe (le concept physique)
La résistance de pointe correspond à la capacité du sol situé directement sous la base du pieu à résister au poinçonnement. Lorsque le pieu s'enfonce, il comprime le sol sous sa base. La résistance maximale est atteinte lorsque ce sol se rompt. Dans un sol pulvérulent (sable), cette résistance dépend fortement de la contrainte effective verticale au niveau de la base, qui "confine" le sol et augmente sa résistance.
Mini-Cours (approfondissement théorique)
La formule de la contrainte de rupture en pointe pour les sols pulvérulents est une simplification de la théorie de la capacité portante de Terzaghi. La formule est \(q_{\text{p}} = c'N_{\text{c}} + q'N_{\text{q}} + 0.5\gamma'BN_{\gamma}\). Comme le sable est un sol sans cohésion (\(c'=0\)) et que le terme \(N_{\gamma}\) est souvent négligé pour les pieux, la formule se simplifie en \(q_{\text{p}} = q'N_{\text{q}}\), où \(q'\) est la contrainte effective verticale à la base du pieu et \(N_{\text{q}}\) est le facteur de portance qui dépend de l'angle de frottement \(\phi'\).
Remarque Pédagogique (le conseil du professeur)
Attention à bien utiliser la contrainte effective (\(q'\)) et non la contrainte totale. La pression de l'eau interstitielle ne contribue pas à la résistance au cisaillement du sol. C'est pourquoi on utilise le poids volumique déjaugé (\(\gamma'\)) pour les calculs dans la nappe phréatique.
Normes (la référence réglementaire)
Les méthodes de calcul de la portance des pieux sont codifiées dans des normes comme l'Eurocode 7 (NF EN 1997). Ces normes fournissent les valeurs des facteurs de portance (comme \(N_{\text{q}}\)) en fonction de l'angle de frottement du sol et définissent les approches de calcul pour garantir un niveau de sécurité adéquat.
Formule(s) (l'outil mathématique)
La résistance de pointe est calculée comme suit :
avec :
où \(q'\) est la contrainte effective à la base du pieu.
Hypothèses (le cadre du calcul)
On suppose que les couches de sol sont homogènes et horizontales. Le pieu est considéré comme parfaitement vertical. On suppose que la nappe phréatique est au niveau du terrain naturel, ce qui est une hypothèse conservative (sécuritaire).
Donnée(s) (les chiffres d'entrée)
- Diamètre du pieu, \(D = 0.6 \, \text{m}\)
- Poids volumique de l'argile, \(\gamma_{\text{argile}} = 18 \, \text{kN/m³}\)
- Facteur de portance, \(N_{\text{q}} = 41.4\)
- Profondeur de la base du pieu, \(L = 15 \, \text{m}\)
Astuces(Pour aller plus vite)
Il est plus simple de travailler en kN et en mètres. Les pressions seront en kN/m², c'est-à-dire en kPa, ce qui est standard en géotechnique. Une fois les calculs terminés, les forces seront directement en kN.
Schéma (Avant les calculs)
Mobilisation de la Résistance de Pointe
Calcul(s) (l'application numérique)
1. Calculer l'aire de la pointe (\(A_{\text{p}}\)) :
2. Calculer la contrainte effective (\(q'\)) à la base du pieu (15 m de profondeur). On utilise le poids volumique déjaugé \(\gamma' = \gamma_{\text{sat}} - \gamma_{\text{w}}\). On prend \(\gamma_{\text{w}} \approx 10 \, \text{kN/m³}\).
3. Calculer la contrainte de rupture unitaire (\(q_{\text{p}}\)) :
4. Calculer la résistance de pointe ultime (\(Q_{\text{p}}\)) :
Schéma (Après les calculs)
Résistance de Pointe Calculée
Réflexions (l'interprétation du résultat)
La valeur de 1406 kN (environ 140 tonnes) représente la force que la base du pieu seule peut supporter. C'est une force considérable, due au fait que le pieu est ancré dans un sable dense (\(N_{\text{q}}\) élevé) à une grande profondeur (contrainte de confinement \(q'\) élevée).
Points de vigilance (les erreurs à éviter)
Une erreur commune est d'oublier d'utiliser la contrainte effective, surtout en présence d'eau. Utiliser la contrainte totale (\(\gamma_{\text{total}} \cdot L\)) surestimerait considérablement la portance. De plus, pour les sables, la contrainte de pointe est souvent plafonnée à une valeur limite à grande profondeur, ce que nous avons négligé ici pour simplifier.
Points à retenir (permettre a l'apprenant de maitriser la question)
- La résistance de pointe dépend de l'aire de la base (\(A_{\text{p}}\)).
- Elle dépend de la contrainte effective à la base (\(q'\)).
- Elle dépend de la nature du sol via le facteur de portance (\(N_{\text{q}}\)).
Le saviez-vous ? (la culture de l'ingénieur)
Karl von Terzaghi (1883-1963) est considéré comme le "père de la mécanique des sols". C'est lui qui a développé le concept de contrainte effective, qui est la pierre angulaire de toute la géotechnique moderne et du calcul que nous venons de faire.
FAQ (pour lever les doutes)
Résultat Final (la conclusion chiffrée)
A vous de jouer(pour verifier la comprehension de l'etudiant parrapport a la question)
Si le diamètre du pieu était de 0.8 m, quelle serait la nouvelle résistance de pointe \(Q_{\text{p}}\) en kN ?
Question 2 : Calculer la résistance par frottement latéral (Qs)
Principe (le concept physique)
Le frottement latéral est la force de "grippe" entre le fût du pieu et le sol. Dans une argile, cette adhérence est directement liée à la cohésion du matériau. Le pieu mobilise cette résistance sur toute sa hauteur. C'est comme essayer de retirer un bâton planté dans de la boue : la résistance vient principalement du frottement sur les côtés.
Mini-Cours (approfondissement théorique)
Pour les pieux dans l'argile en conditions non drainées, on utilise la méthode \(\alpha\). Le frottement latéral unitaire (\(f_{\text{s}}\)) est une fraction de la cohésion non drainée (\(c_{\text{u}}\)). Cette fraction, \(\alpha\), est un facteur d'adhérence empirique qui dépend de la nature de l'argile et de la méthode d'installation du pieu. Pour les argiles molles, \(\alpha\) peut être proche de 1, tandis que pour les argiles raides, il est plus faible.
Remarque Pédagogique (le conseil du professeur)
Le frottement latéral est un mécanisme de transfert de charge très efficace. Il permet de "suspendre" la charge le long du pieu, soulageant ainsi la pointe. Pour les pieux très longs dans des sols homogènes, il peut même devenir la composante majoritaire de la portance.
Normes (la référence réglementaire)
L'Eurocode 7 et d'autres normes géotechniques fournissent des abaques et des valeurs recommandées pour le facteur d'adhérence \(\alpha\) en fonction de la consistance de l'argile (exprimée par sa cohésion \(c_{\text{u}}\)). Le choix de \(\alpha\) est une étape clé qui requiert du jugement de la part de l'ingénieur.
Formule(s) (l'outil mathématique)
La résistance par frottement latéral est calculée comme suit :
avec :
Hypothèses (le cadre du calcul)
On suppose que le contact entre le pieu et le sol est parfait sur toute la hauteur. On néglige les effets de remaniement du sol dus au forage qui pourraient réduire localement le frottement. On considère que le frottement est mobilisé dans la couche d'argile uniquement.
Donnée(s) (les chiffres d'entrée)
- Diamètre du pieu, \(D = 0.6 \, \text{m}\)
- Longueur du pieu, \(L = 15 \, \text{m}\)
- Cohésion non drainée, \(c_{\text{u}} = 40 \, \text{kPa}\)
- Facteur d'adhérence, \(\alpha = 0.7\)
Astuces(Pour aller plus vite)
Le périmètre d'un pieu circulaire est \(\pi D\). Pour un calcul rapide, on peut approximer \(\pi \approx 3.14\). Le périmètre est donc d'environ \(3.14 \times 0.6 \approx 1.88 \, \text{m}\). La surface latérale est alors \(1.88 \times 15 \approx 28.2 \, \text{m}^2\).
Schéma (Avant les calculs)
Mobilisation du Frottement Latéral
Calcul(s) (l'application numérique)
1. Calculer l'aire latérale du fût (\(A_{\text{s}}\)) :
2. Calculer le frottement unitaire (\(f_{\text{s}}\)) :
3. Calculer la résistance par frottement latéral (\(Q_{\text{s}}\)) :
Schéma (Après les calculs)
Frottement Latéral Calculé
Réflexions (l'interprétation du résultat)
La force de 792 kN (environ 79 tonnes) est reprise par le frottement le long du fût du pieu dans la couche d'argile. Cette valeur est significative et contribue pour environ un tiers de la portance totale, ce qui n'est pas négligeable.
Points de vigilance (les erreurs à éviter)
Il faut être prudent avec les couches de sol. Si le pieu traverse plusieurs couches, il faut calculer le frottement latéral pour chaque segment de pieu dans chaque couche (avec les propriétés de cette couche) et ensuite les additionner. Ici, l'exercice est simplifié avec une seule couche d'argile sur toute la longueur pour le frottement.
Points à retenir (permettre a l'apprenant de maitriser la question)
- Le frottement latéral dépend de la surface latérale du pieu (\(A_{\text{s}}\)).
- Dans l'argile, il est proportionnel à la cohésion non drainée (\(c_{\text{u}}\)).
- Le facteur d'adhérence \(\alpha\) est un paramètre empirique crucial.
Le saviez-vous ? (la culture de l'ingénieur)
La méthode de mise en place du pieu influence grandement le frottement. Un pieu battu (enfoncé par chocs) densifie le sol autour de lui et peut mobiliser un frottement plus élevé qu'un pieu foré, pour lequel le forage peut légèrement décomprimer les parois du sol.
FAQ (pour lever les doutes)
Résultat Final (la conclusion chiffrée)
A vous de jouer(pour verifier la comprehension de l'etudiant parrapport a la question)
Si la cohésion de l'argile était de 60 kPa, quelle serait la nouvelle résistance par frottement \(Q_{\text{s}}\) en kN ?
Question 3 : Déterminer la capacité portante ultime (Qu)
Principe (le concept physique)
La capacité portante ultime totale du pieu est simplement la somme des deux mécanismes de résistance que nous avons calculés séparément. Le pieu résiste à l'enfoncement à la fois par sa base qui pousse le sol (résistance de pointe) et par ses côtés qui frottent contre le sol (frottement latéral). Ces deux forces s'additionnent pour donner la charge maximale que le pieu peut supporter avant la rupture.
Mini-Cours (approfondissement théorique)
Le principe de superposition est fondamental ici. On suppose que les mécanismes de rupture en pointe et par frottement sont indépendants et peuvent être additionnés. C'est une simplification acceptée dans la plupart des méthodes de calcul statiques. La mobilisation complète de ces deux résistances ne se produit cependant pas toujours pour le même déplacement, mais cette approche reste la base de la conception.
Remarque Pédagogique (le conseil du professeur)
Visualisez le pieu comme un clou. Sa résistance vient de sa pointe qui s'enfonce dans le bois, mais aussi du frottement sur toute sa longueur. Pour l'arracher, il faut vaincre ces deux forces. Pour l'enfoncer, c'est la même chose. L'addition des deux est donc intuitive.
Normes (la référence réglementaire)
Les normes de calcul (Eurocode 7) définissent clairement que la résistance à la compression d'un pieu est la somme de la résistance de la base et de la résistance du fût. Elles précisent également comment appliquer des coefficients de sécurité partiels sur chaque composante si une approche plus détaillée est utilisée.
Formule(s) (l'outil mathématique)
La formule est une simple addition :
Hypothèses (le cadre du calcul)
L'hypothèse principale est que les deux mécanismes de résistance (pointe et frottement) sont indépendants et peuvent être sommés arithmétiquement. On néglige toute interaction complexe entre les deux.
Donnée(s) (les chiffres d'entrée)
- Résistance de pointe, \(Q_{\text{p}} \approx 1406 \, \text{kN}\) (du calcul Q1)
- Résistance par frottement, \(Q_{\text{s}} \approx 792 \, \text{kN}\) (du calcul Q2)
Astuces(Pour aller plus vite)
Avant de sommer, vérifiez que les deux valeurs (\(Q_{\text{p}}\) et \(Q_{\text{s}}\)) ont des ordres de grandeur cohérents. Si l'une est 100 fois plus grande que l'autre, il y a peut-être une erreur de calcul ou d'unité à vérifier. Ici, elles sont du même ordre de grandeur, ce qui est plausible.
Schéma (Avant les calculs)
Composition de la Portance Ultime
Calcul(s) (l'application numérique)
Schéma (Après les calculs)
Portance Ultime Calculée
Réflexions (l'interprétation du résultat)
La portance ultime est de 2198 kN (environ 220 tonnes). On remarque que dans ce cas, la résistance de pointe (1406 kN) contribue à environ 64% de la portance totale, et le frottement latéral (792 kN) à 36%. C'est typique des pieux qui sont ancrés dans une couche très résistante comme le sable dense. On appelle cela un pieu "porteur en pointe".
Points de vigilance (les erreurs à éviter)
Il ne faut pas oublier d'inclure les deux composantes. Omettre le frottement latéral serait une erreur non-conservative (dangereuse) qui sous-estimerait la résistance réelle du pieu. Attention également aux "effets de groupe" : si les pieux sont très proches les uns des autres, leur capacité individuelle peut être réduite.
Points à retenir (permettre a l'apprenant de maitriser la question)
- La portance ultime \(Q_{\text{u}}\) est la somme de la résistance de pointe \(Q_{\text{p}}\) et du frottement latéral \(Q_{\text{s}}\).
- L'analyse de la contribution relative de chaque composante permet de qualifier le pieu (pieu flottant vs. pieu en pointe).
Le saviez-vous ? (la culture de l'ingénieur)
Il existe aussi des pieux travaillant en traction, par exemple pour ancrer des structures soumises à des forces de soulèvement (pylônes, structures offshore). Dans ce cas, seule la composante de frottement latéral (\(Q_{\text{s}}\)) peut être mobilisée pour résister à l'arrachement.
FAQ (pour lever les doutes)
Résultat Final (la conclusion chiffrée)
A vous de jouer(pour verifier la comprehension de l'etudiant parrapport a la question)
Avec les nouvelles valeurs des questions 1 et 2 (\(Q_{\text{p}}=2499\) kN, \(Q_{\text{s}}=1188\) kN), quelle serait la nouvelle portance ultime \(Q_{\text{u}}\) en kN ?
Question 4 : Calculer la charge de service admissible (Qadm)
Principe (le concept physique)
La capacité ultime (\(Q_{\text{u}}\)) représente la charge de rupture. En ingénierie, on ne charge jamais une structure jusqu'à sa rupture. Pour garantir la sécurité, on applique un coefficient de sécurité (\(FS\)) pour déterminer la charge de service admissible (\(Q_{\text{adm}}\)). Ce coefficient tient compte des incertitudes sur les propriétés du sol, les imperfections de la construction et les limites des modèles de calcul.
Mini-Cours (approfondissement théorique)
Le concept de coefficient de sécurité global est l'approche la plus simple. Des méthodes plus avancées, comme celles des états limites (utilisées dans les Eurocodes), appliquent des facteurs partiels de sécurité sur les charges (on les majore) et sur les résistances du matériau (on les minore). L'objectif reste le même : s'assurer que la résistance de calcul est toujours supérieure aux charges de calcul.
Remarque Pédagogique (le conseil du professeur)
Le coefficient de sécurité est notre "marge d'erreur". Le sol est un matériau naturel, hétérogène et dont les propriétés sont connues avec une certaine incertitude. Un FS de 3 signifie que nous nous autorisons à charger le pieu qu'à un tiers de sa capacité de rupture estimée, ce qui est une marge de sécurité raisonnable pour ce type d'ouvrage.
Normes (la référence réglementaire)
Les normes de construction, comme l'Eurocode 7 pour le calcul géotechnique, spécifient les valeurs des coefficients de sécurité à utiliser. Ces valeurs dépendent du type d'ouvrage, de la qualité des reconnaissances de sol et de la méthode de calcul utilisée. Un coefficient de 3 est une valeur courante pour les calculs statiques des pieux.
Formule(s) (l'outil mathématique)
Hypothèses (le cadre du calcul)
On suppose que le coefficient de sécurité global de 3 est approprié pour le niveau de risque de l'ouvrage et la qualité des données géotechniques disponibles.
Donnée(s) (les chiffres d'entrée)
- Capacité portante ultime, \(Q_{\text{u}} = 2198 \, \text{kN}\) (du calcul Q3)
- Coefficient de sécurité, \(FS = 3\)
Astuces(Pour aller plus vite)
Pour une division par 3, il suffit de diviser par 10 et de multiplier par 3.33, ou plus simplement de faire la division. Pour un calcul mental rapide, \(2100 / 3 = 700\). Le résultat doit donc être un peu au-dessus de 700 kN.
Schéma (Avant les calculs)
De la Portance Ultime à l'Admissible
Calcul(s) (l'application numérique)
Schéma (Après les calculs)
Charge de Service Admissible
Réflexions (l'interprétation du résultat)
La charge admissible est de 733 kN (environ 73 tonnes). C'est la charge maximale que le bureau d'études autorisera à appliquer sur ce pieu dans la conception de la structure. Cette valeur garantit une marge de sécurité importante contre la rupture et permet également de limiter les tassements du pieu en service à des niveaux acceptables.
Points de vigilance (les erreurs à éviter)
Ne jamais concevoir une fondation avec sa charge ultime ! C'est la charge admissible qui doit être comparée aux charges de service descendant de la structure (poids propre, charges d'exploitation, neige, vent...). Confondre les deux est une erreur de conception majeure qui met en péril la sécurité de l'ouvrage.
Points à retenir (permettre a l'apprenant de maitriser la question)
- La charge admissible est la charge ultime divisée par un coefficient de sécurité.
- Le coefficient de sécurité (\(FS\)) couvre les incertitudes.
- C'est la charge admissible (\(Q_{\text{adm}}\)) qui est utilisée pour le dimensionnement de la structure.
Le saviez-vous ? (la culture de l'ingénieur)
Pour les structures critiques ou dans des conditions sismiques, les coefficients de sécurité peuvent être différents. On peut utiliser un FS plus élevé pour les charges permanentes et un FS légèrement plus faible pour les combinaisons de charges incluant des événements exceptionnels comme un séisme.
FAQ (pour lever les doutes)
Résultat Final (la conclusion chiffrée)
A vous de jouer(pour verifier la comprehension de l'etudiant parrapport a la question)
Si le client exigeait un coefficient de sécurité de 4, quelle serait la nouvelle charge admissible \(Q_{\text{adm}}\) en kN (avec \(Q_{\text{u}} = 2198\) kN) ?
Outil Interactif : Paramètres de Portance du Pieu
Modifiez les paramètres du pieu et du sol pour voir leur influence sur la capacité portante.
Paramètres d'Entrée
Résultats Clés
Le Saviez-Vous ?
Les fondations du Burj Khalifa à Dubaï, la plus haute tour du monde, reposent sur 192 pieux forés en béton armé. Chaque pieu a un diamètre de 1.5 mètre et s'enfonce à plus de 50 mètres de profondeur pour traverser les couches de sable et de roches tendres et s'ancrer dans un substratum rocheux plus compétent, garantissant la stabilité de cet immense gratte-ciel.
Foire Aux Questions (FAQ)
Que se passe-t-il si le pieu ne traverse qu'une seule couche de sol ?
Si le pieu est entièrement dans une seule couche (par exemple, une argile épaisse), les deux composantes (pointe et frottement) sont calculées avec les propriétés de cette unique couche. Dans ce cas, pour un pieu dans l'argile, on parle souvent de "pieu flottant" car une grande partie de sa portance provient du frottement latéral.
Cette méthode de calcul est-elle toujours utilisée ?
Oui, les méthodes statiques comme celle-ci (appelée méthode de l'A.P.I. ou de Meyerhof) sont la base de la conception des fondations. Cependant, elles sont souvent complétées par des essais in-situ comme l'essai pressiométrique ou le pénétromètre statique (CPT), qui permettent d'affiner les calculs et de réduire les incertitudes. Pour les grands projets, on réalise aussi des essais de chargement sur des pieux réels pour valider les calculs.
Quiz Final : Testez vos connaissances
1. Pour un pieu dans un sable dense, la composante principale de la portance est généralement...
2. Si on double le diamètre d'un pieu, sa résistance de pointe...
- Capacité Portante
- Charge verticale maximale qu'une fondation peut supporter avant la rupture du sol. On distingue la portance ultime (à la rupture) et la portance admissible (en service, avec sécurité).
- Cohésion (c)
- Partie de la résistance au cisaillement d'un sol qui est indépendante de la contrainte normale. C'est la "force de collage" des sols fins comme les argiles. Unité : kPa.
- Angle de Frottement (\(\phi\))
- Partie de la résistance au cisaillement d'un sol qui est proportionnelle à la contrainte normale. C'est la résistance due à la friction entre les grains, prédominante dans les sables. Unité : degrés.
- Frottement Latéral
- Résistance mobilisée le long de la surface latérale (fût) d'un pieu due à l'adhérence ou à la friction avec le sol environnant.
D’autres exercices de fondation:
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