Recommandations recommandations pour la conception et la construction de fondations sur pieux sur des sols soulevés

2. EXIGENCES POUR LES ENQUÊTES

2.1. Le volume et l'étendue des travaux d'enquête pour les objets conçus sur des fondations sur pieux avec un volume de sous-remplissage réduit (ou à sa complète exception) devraient garantir une précision accrue dans l'évaluation de la variabilité des propriétés du sol (en plan et en profondeur). Pour cela, il est recommandé d'augmenter la proportion de méthodes à grande vitesse pour déterminer la résistance des pieux (méthodes express) et, en conséquence, d'augmenter le nombre de points pour l'inspection du site. Il est recommandé d'utiliser le sondage statique avec des installations hautes performances de type C-832M comme méthode express principale. Les volumes de sondage recommandés sont indiqués dans l'annexe recommandée.

2.2. Les points de sondage doivent couvrir uniformément tout le territoire du bâtiment ou de la structure projetée. Si une hétérogénéité accrue du sol est détectée, la « grille » des points de sondage doit être épaissie sur l'ensemble du territoire arpenté. La fréquence de localisation des points de sondage dans le plan dépend de la complexité des conditions du sol et doit être prise en moyenne à raison de 1 point par 50 ... 100 m. Dans le cas d'un arrangement de groupe d'objets, il est recommandé répartir uniformément les points de sondage sur l'ensemble du site, couvrant à la fois le territoire des bâtiments et les zones intermédiaires.

2.3. Lors du sondage et du calcul de la capacité portante des pieux, il convient d'utiliser les documents normatifs et de recommandations existants, en effectuant des calculs supplémentaires conformément à ces recommandations.

7. ORGANISATION ET TECHNOLOGIE DE PILE

7.1. Le battage des pieux avec la précision spécifiée dans le projet est effectué selon la technologie traditionnelle, assurant un contrôle strict de la position des pieux pendant tout le processus de battage : au moment de l'installation du pieu au point de battage, assurant la verticalité de le pieu lors de la pose et lors du battage, assurant l'alignement du pieu et du marteau, contrôle instrumental au-delà du niveau d'immersion.

7.2. En fonction des exigences de précision du battage de pieux dans le plan, il est recommandé d'utiliser les méthodes de battage de pieux suivantes ;

- immersion des pieux sans dispositifs de guidage ;

- immersion des pieux à l'aide de conducteurs métalliques ;

- immersion des pieux dans les trous des éléments conducteurs en béton et en béton armé de la structure.

La précision du battage des pieux dans le plan, fournie par chaque méthode, est donnée dans le tableau 4 (avec une précision standard de ± 6 cm).

Tableau 4

7.3. l'immersion du pieu avec une précision donnée dans le plan est obtenue si les exigences de base suivantes sont remplies :

- mise en place du pieu sur le point d'enfoncement avec une précision de ± Icm ;

- alignement de la verticalité du pieu avant battage, battage du pieu à une profondeur de 0,5 m et réalignement de la verticalité du pieu ;,

- assurer l'alignement du système marteau-pile pendant le processus de battage sur toute la profondeur ;

- utilisation de pieux avec une extrémité inférieure émoussée.

La technologie détaillée du travail, les appareils utilisés et les appareils sont indiqués.

7.4. Le contrôle du niveau de conception de la conduite doit être effectué à l'aide de dispositifs de visée, le long des piles du phare, à l'aide de niveaux et de jauges de niveau. Les deux premières méthodes fournissent, avec une certaine habileté du pieu, une précision de battage de ± 4 cm à partir de la marque de dessin, à l'aide d'instruments ± 2 si. Il convient de garder à l'esprit que le marteau diesel, après avoir arrêté l'alimentation en carburant, produit 1 à 3 coups sur le tas, en fonction de son état technique. Par conséquent, l'alimentation en carburant doit être arrêtée à l'avance, sinon la rupture des piles dans les sols mous peut atteindre 10 cm ou plus.La technologie de contrôle est donnée.

Tableau 5

Remarques : 1. Le nombre de pieux avec les écarts maximaux admissibles par rapport à la position de conception ne doit pas dépasser 25 % du nombre total de pieux avec une disposition en bandes. La question de l'utilisation de pieux avec des écarts supérieurs à ceux admissibles est établie par l'organisme de conception.

2. ré- diamètre d'un côté rond, carré ou du plus petit côté d'un pieu rectangulaire.

7.5. Dans le processus de battage des pieux, le capitaine doit conserver une documentation conforme au SNiP 3.02.01-83

Une attention particulière doit être portée à la détermination de la rupture résiduelle en fin de fonçage du pieu. L'écart de la valeur de la défaillance du contrôle par rapport à la valeur réelle obtenue lors des essais dynamiques ne doit pas être supérieur à -20 %

La technologie, les instruments et l'équipement permettant de déterminer la défaillance résiduelle du pieu sont indiqués.

7.6. Les écarts des pieux battus par rapport à la position de conception ne doivent pas dépasser les valeurs indiquées dans le tableau 5 (écarts dans le plan selon SNiP 3.02.01-83) et le tableau 6 (écarts par rapport à la marque de conception) ou les valeurs spécifiées dans le projet avec une justification appropriée.

Tableau 6

7.7. La réception des travaux de construction de fondations sur pieux est effectuée conformément à la documentation du SNiP 3.02.01-83.

2.3. Fondations combinées pieux-dalle (KSP)

2.3.1.
Les fondations combinées pieux-dalle (KSP) sont utilisées pour les
bâtiments lourds, dont la construction est prévue sur des sites où de la surface
les sols de résistance moyenne et les fondations en dalles reposent, même avec suffisamment
portance du sol, ne passe pas par les déformations.

2.3.2. Pour PCB
fondations, pieux forés d'un diamètre de 800 à 1200 mm et d'une longueur allant jusqu'à
la taille, la largeur du bâtiment, construit selon la technologie prévue à la clause 2.5a) du SNiP 2.02.03-85,
ou pieux battus en béton armé, plein, de section carrée avec un
renfort de canon aux dimensions 35´35 ou 40´40 cm conformément à GOST 19804.1-79 *.

2.3.3.
Selon les conditions du sol et la structure de la fondation du pieu dans ce type de fondation
doivent fonctionner comme suspendus, et donc ils sont situés sous la fondation
dalle sur une grille avec des distances entre les axes des pieux 5-7 diamètres (transversaux
tailles).

2.1. Structures en pieux vissés

2.1.1 Type à vis
les pieux sont utilisés dans les sols non rocheux pour la construction d'ouvrages porteurs ou
structures de fondation combinées (porteuses et enveloppantes) et
fabriqué selon le brevet RF "Méthode d'érection de pieux dans le sol"
(brevet N 2073084).

2.1.2.
Le pieu à visser () est constitué d'un métal
tuyau (1), pointe cruciforme (2) et enroulement en spirale (3),
assurer l'immersion du pieu en le faisant pivoter en combinaison avec l'indentation.

2.1.3.
Tubes métalliques utilisés pour la fabrication de pieux vissés,
peut avoir un diamètre extérieur de 100 à 800 mm et une longueur jusqu'à 12 m.
les tuyaux doivent mesurer au moins 6 mm et répondre aux exigences de résistance et
durabilité.

Riz.
2.1. Schéma d'un pieu vissé

2.1.4.
La pointe cruciforme est réalisée en deux pointes métalliques
plaques d'une épaisseur de 8 mm, soudées en forme de croix entre elles. En fonction de la
technologie du dispositif de pieux vissés, la pointe peut être amovible et
laissé dans le sol après l'immersion du tas; jusqu'à la marque de conception ou sourd,
soudé à une plaque ronde d'une épaisseur d'au moins 6 mm, recouvrant l'extrémité inférieure
tas. L'angle de pointe est de 60°.

2.1.5.
L'enroulement en spirale est une barre métallique continue
section transversale triangulaire, carrée ou circulaire (par exemple, armature) avec une largeur de =
(0,04¸0,06) d,
soudé à un tuyau métallique avec un pas a = (0,5 - 1,0) d, où d est
diamètre extérieur du tuyau.

2.1.6. À
à l'aide d'un embout amovible, les parois du pieu vissé sont
le rôle de la technologie de cuvelage et d'empilage est similaire
technologie utilisée dans la fabrication de pieux forés de type BSI.

2.1.7. Le principal
le domaine d'application des structures de fondation en pieux vissés -
construction et reconstruction de bâtiments et de structures, à proximité de bâtiments existants et
structures, lorsque l'immersion de pieux battus et vibrants peut provoquer
effets dynamiques inacceptables sur les bâtiments et les structures avoisinants et leurs
fondations, et le dispositif de pieux forés - déchargement et
ameublissement des sols lors de la conduite de puits.

Auto-vérifier l'exactitude du projet

Croquis indiquant la détermination des dimensions des pieux de fondation dans tous les paramètres

Lors du calcul de la charge de sol admissible, il existe toujours un facteur tel que la capacité portante des pieux vissés, et cela dépend du type de sol. Par exemple, la pile SVS 108/2500 peut supporter jusqu'à 17 tf. Par conséquent, toutes les bases, en fonction des charges existantes, sont divisées en groupes par le projet :

1. Pieux simples - pour les petits bâtiments compacts, installés à l'intersection des murs porteurs.
2. Des ceintures de pieux sont installées à un certain intervalle de conception sous les murs porteurs afin de transférer les charges réparties sur la longueur au sol. Il peut y avoir plusieurs de ces rangées, tous les supports sont reliés les uns aux autres par des grillages ou des renforts internes.
3. Les buissons sont des structures de forme rectangulaire, carrée ou ronde, ils sont installés sous les colonnes, renforcés dans leur ensemble. Ils sont utilisés pour transférer des charges à partir de grands bâtiments industriels massifs de faible hauteur.
4. Le champ de pieux est utilisé dans la construction de structures lourdes, les pieux sont régulièrement espacés sous la base du bâtiment, réunis par un seul grillage et alignés horizontalement.

Dans certains projets, une section peut être prévue pour décrire le type de grillage, sa structure et la méthode de renforcement.

Le nombre de pieux et leurs dimensions, ainsi que le matériau des produits, sont déterminés en fonction du calcul de la résistance maximale du matériau des pieux, ainsi que de la capacité portante du sol. Ces exigences sont décrites en détail dans SP 50-102-2003, il existe également des données sur la structure du métal et ses tests de résistance.

En outre, le projet prévoit le calcul de l'accouplement - il s'agit de l'effet conjoint d'un support autonome sur un autre en raison du transfert uniforme des charges à travers le grillage. Le calcul est assez compliqué, il fait intervenir la résistance du métal de renfort, le matériau des supports et la mobilité horizontale du grillage.

Le choix de la conception et des dimensions des pieux est toujours effectué en tenant compte des valeurs et des directions de l'impact des charges sur les fondations, y compris technologiques, ainsi que des technologies de construction de bâtiments. Ainsi, seul un professionnel peut développer une conception détaillée d'une fondation sur pieux, mais le résultat sera une documentation de construction de haute qualité avec une description détaillée de chaque étape des travaux de construction.

Application

TsNIIEPselstroy a mis au point un dispositif pour l'emboutissage des fosses pyramidales. L'appareil permet :

réduire la consommation d'énergie;

améliorer la qualité du joint;

minimiser les coûts de renforcement ;

réduire le coût d'érection des fondations sur pieux. L'appareil est simple à fabriquer et fiable en fonctionnement.

Retrait de l'appareil du sol

La séquence de la construction des fondations à l'aide du dispositif proposé :

aménagement du chantier de construction;

répartition des axes et du champ de pieux ;

immersion dans le sol de l'appareil à l'aide d'une unité de battage de pieux au niveau de la conception ;

retirer l'appareil du sol à l'aide d'une unité de battage de pieux, tandis que les parois latérales de l'appareil sont repliées, ce qui réduit la résistance du sol à l'arrachement.

En figue. montre un schéma de l'appareil lorsqu'il est retiré du sol.

La construction utilisant des fondations dans des cavités embouties permet d'exclure l'excavation et le coffrage, de réduire la consommation de béton de 30 ... 70%, le coût estimé et les coûts de main-d'œuvre - de 1,5 ... 3 fois.

TsNIIEPselstroy fournit une assistance technique dans la mise en œuvre de pieux pyramidaux dans un lit embouti, consulte, envoie la documentation de conception et fournit le matériel au client.

AVANT-PROPOS

Les pieux pyramidaux et à forage court sont des structures à cycle zéro efficaces pour les complexes agro-industriels de faible hauteur. L'utilisation de fondations à partir de pieux courts dans des sols sujets au gel et au soulèvement est limitée par les textes réglementaires en vigueur. Le respect des exigences des normes, selon lesquelles même les mouvements mineurs de pieux causés par le soulèvement du sol ne sont pas autorisés, entraîne une augmentation de leur longueur, ce qui aggrave fortement les indicateurs techniques et économiques des fondations sur pieux.

Dans le même temps, l'exigence d'inadmissibilité du flambement des pieux n'est pas justifiée, car tout bâtiment et structure est capable de résister à certaines déformations inégales des fondations. L'utilisation de fondations à partir de pieux courts repose sur une approche fondamentalement nouvelle de leur conception, qui repose sur le calcul des déformations de soulèvement. Une approche similaire a été utilisée dans la conception des fondations peu profondes. Expérience positive dans la construction et l'exploitation de bâtiments aux fondations peu profondes quant à sa légalité.

Lors de la conception de fondations à partir de pieux courts, le même principe est utilisé que lors de la conception de fondations en colonnes peu profondes: poutres de fondation, panneaux de sous-sol sont combinés en un seul système, formant un cadre horizontal assez rigide.

Un tel système redistribue les mouvements inégaux des pieux individuels, les nivelle, ce qui réduit finalement les déformations relatives des fondations et des structures aériennes des bâtiments.

Lors de la conception des fondations sur pieux, ainsi que des fondations peu profondes, l'exigence est que les déformations de soulèvement absolues et relatives ne dépassent pas le maximum admissible. Ces derniers dépendent des caractéristiques de conception des bâtiments et sont réglementés par VSN 29-85.

Pour les fondations sur pieux, dans la capacité portante dont un poids spécifique important est la capacité portante de la surface latérale, il est nécessaire de remplir la condition d'absence de déformations résiduelles de soulèvement.

Il est nécessaire que lorsque le sol dégèle, les pieux reviennent à leur position d'origine, c'est-à-dire leurs précipitations ne doivent pas être inférieures aux élévations provoquées par les forces de soulèvement.

Ainsi, lors de la conception de pieux courts, leurs dimensions géométriques doivent fournir la capacité portante nécessaire et la charge agissante doit assurer un levage et un retour régulés du pieu après dégel du sol à sa position d'origine.

Ces dernières années, TsNIIEPselstroy a mené des études approfondies sur l'interaction des fondations sur pieux avec les sols soulevés. Des essais de fondations ont été réalisés sur des sites formés par des sols présentant des degrés de soulèvement variables. Sur la base des résultats de la recherche, la faisabilité technique de l'utilisation de pieux courts dans des sols de soulèvement a été démontrée et des méthodes de calcul de ces derniers basées sur les déformations de soulèvement ont été développées.

Les dispositions de ces "Recommandations" ont été testées dans la conception et la construction de fondations sur pieux pour les bâtiments résidentiels de type manoir. À l'heure actuelle, plus de 600 maisons ont été construites sur des sols soulevés en utilisant de telles fondations à Omsk, Perm, Saratov, Yaroslavl et d'autres régions. Des observations instrumentales sont en cours pour nombre de ces bâtiments, qui témoignent du bon fonctionnement des fondations à partir de pieux courts. Dans le même temps, l'utilisation de telles fondations au lieu de bandes de blocs préfabriqués, posées sous la profondeur de gel du sol, a permis de réduire la consommation de béton de 30 ... 60%, le volume de terrassement - de 80 ... 90%, coûts de main-d'œuvre - de 1,5 ... 2 fois.

Les "recommandations" ont été développées par V.S. Sazhin et V. Ya. Chichkine. Ingénieurs L.M. Zarbuev, K.Sh. Pogosyan, T.A. Prikazchikova (TsNIIEPselstroy), candidat des sciences techniques A.G. Beirit, ingénieur A.P. Aydakov (Mosgiproniiselstroy) et candidat des sciences techniques V.N. Zekin (Institut agricole d'État de Perm).

Les "Recommandations" s'appliquent à la conception des fondations à partir de pieux pyramidaux courts (jusqu'à 4 m de long) et forés de bâtiments ruraux de faible hauteur (jusqu'à deux étages inclus) construits sur des sols faibles et moyens avec une profondeur de congélation standard de pas plus de 1,7 m.

Dans ce cas, les exigences prévues par le SNiP 2.02.01-83 avec ses modifications n ° 211 et d'autres documents pertinents de toute l'Union doivent être respectées.

3. ESTIMATION DE LA FONCTIONNALITÉ DE CONCEPTION DE FONDATIONS AVEC IMMERSION DES PIEUX À UNE MARQUE PÉRIODE

3.1. Il est recommandé d'évaluer la faisabilité de l'utilisation de fondations sur pieux avec battage de pieux à une altitude donnée au stade de la conception, sur la base de données d'enquête et d'informations sur les mécanismes de battage de pieux disponibles.

3.2 L'évaluation de la faisabilité technique et économique de l'utilisation de fondations sur pieux avec battage de pieux à une altitude donnée peut être effectuée au moyen de calculs spéciaux ou sans eux sur la base de l'analyse des coupes techniques et géologiques et des caractéristiques des structures conçues. Il est recommandé d'adopter la méthodologie d'une telle évaluation sur la base des clauses 3.3 à 3.5.

3.3. La décision sur l'inopportunité d'enfoncer des pieux à un niveau donné peut être prise sans calculs particuliers s'il existe une couche porteuse clairement définie dans la plage de profondeur considérée sous la forme d'une couche de roches à gros grains ou rocheuses avec une surface inégale ou inclinée. toit. Dans ce cas, le battage des pieux doit être effectué jusqu'à la défaillance spécifiée et les parties non finies des pieux doivent être coupées.

3.4. Le battage des pieux à la profondeur requise est assuré si les conditions suivantes sont remplies :

- rupture de pieux Savec le marteau sélectionné dans la zone avec les sols les plus durables, au moins une valeur prédéterminée est attendue S... Pour les objets de construction massive, il est recommandé de prendre S= 0,5 cm ;

- le nombre de coups du marteau sélectionné ne dépasse pas la valeur critique fixée en fonction de la résistance aux chocs des pieux sélectionnés, la méthode de vérification de ces conditions est donnée dans.

3.5. Dans les cas non couverts par la clause 3.2, il est recommandé de procéder à une évaluation quantitative simplifiée de la consommation de matériaux des deux options suivantes pour les fondations :

1) les pieux sont enfoncés à des profondeurs différentes jusqu'à une même rupture donnée (en supposant que cette rupture correspond à la rupture de la capacité d'immersion du marteau), les parties sous-chargées des pieux sont abattues ;

2) les pieux sont immergés à la même profondeur, correspondant à la profondeur minimale du pieu dans la première option, de sorte que la coupe du pieu est exclue.

Il est recommandé d'évaluer la faisabilité de ces options sur la base des données de sondage, en utilisant le critère simplifié donné à la clause 3.6.

3.6. La consommation de matériau d'une fondation en grappe ou en bande avec l'immersion des pieux à un niveau donné doit être considérée comme inférieure à la consommation de matériau de la fondation avec l'immersion des pieux jusqu'à rupture, si la condition suivante est remplie :

où Fu.m- résistance moyenne (standard) des pieux en kN avec profondeur d'immersion hdans M;

h- la profondeur d'immersion considérée des pieux, prise conventionnellement comme la profondeur correspondant à la deuxième option de l'article 3.5 ;

Est une valeur reflétant l'intensité de l'augmentation de la résistance limite moyenne du pieu avec l'augmentation de la profondeur en m / kN (dans les calculs pratiques, il est pratique de prendre la variabilité F_vous.m. dans la gamme de h avant h+1 m);

V- la valeur prise avec un faible grillage égal à 0,8, pour les autres structures de pieux - 0,6.

3.7. L'évaluation de l'intensité de la main-d'œuvre du travail sur pieux doit être effectuée, en prenant approximativement les coûts de main-d'œuvre pour couper chaque pieu et enlever ses débris égaux au coût de sa conduite. La proportion de pieux soumis à l'abattage dans de tels calculs peut être prise égale à 70 % de leur nombre total.

3.8. Le nombre de sections à l'intérieur desquelles une seule profondeur d'immersion du pieu est prise doit être choisi de telle sorte qu'à chaque section, le coefficient de variation de la résistance ultime du pieu ne dépasse pas 0,3.

3.9. La question de l'utilisation de fondations sur pieux avec immersion des pieux à un niveau donné doit être résolue ainsi que la question de l'opportunité de certaines structures sur pieux. Il est recommandé d'utiliser des fondations avec pieux immergés à une hauteur donnée pour les bâtiments sur pieux-colonnes, avec des fondations sur pieux sans jointoiement, avec des fondations monopieux dans lesquelles le cisaillement des pieux pose des difficultés (fondations sur pieux combinés, etc.).

3. Calcul des fondations des fondations sur pieux pour l'action des charges verticales

où N - charge de conception transmise au pieu ;

F_ré - la capacité portante calculée du pieu au sol ;

- le coefficient de fiabilité, pris égal à 1,25, si la capacité portante du pieu est déterminée à partir des résultats d'essais sur le terrain avec analyse de charge statique ou de déformation.

où À - coefficient de proportionnalité égal au rapport de la charge sur le talon du pieu sur la charge totale au tassement maximum du pieu S, pris égal à 8 cm : coefficient À dépend du rapport de longueur de pile je à son diamètre ré et la consistance des sols. Pour les sols de consistance solide et semi-solide à jeré£ 3,75 À = 0,45 ; à 3,75 jeré£ 5 À = 0,40 ; à 5 jeré£ 7,5 À = 0,37. Pour les sols à consistance rigide-plastique avec les ratios indiqués jeré coefficient À égal à 0,5, respectivement; 0,45 et 0,40. Pour les sols de consistance plastique molle - 0,55 ; 0,5 et 0,45 ;

- coefficient tenant compte de l'augmentation du tassement du tas dans le temps, pris égal à :

0,5 - pour les sols argileux limoneux de consistance solide;

0,4 - pour les sols limono-argileux de consistance semi-dure et réfractaire ;

0,3 - pour les sols argileux limoneux de consistance plastique molle;

S_{Ave mer} - le tassement moyen maximal admissible des fondations, pris pour les bâtiments ruraux de faible hauteur, égal à 10 cm;

- la capacité portante ultime de la surface latérale du pieu foré, déterminée par la formule

où R_mer - la pression moyenne au contact de la surface latérale du pieu avec le sol, égale à

(3.4)

où - le coefficient de pression latérale du mélange de béton est pris égal à 0,9 ;

- poids spécifique du mélange de béton, kN/m3 ;

je - la longueur de la section du pieu, dans laquelle la pression du mélange de béton sur les parois du forage augmente linéairement avec la profondeur, je = 2 mètres ;

- retrait relatif du béton lors du durcissement au contact du sol : avec un débit de sol de 0,20 £J_L = 3 10-4, pour 0 £J_L = 4 10-4, à J_L = 5·10-4;

E, - le module de déformation calculé et le coefficient de Poisson du sol, respectivement.

Inclus dans la formule () résistivité avec₁ et l'angle de frottement interne du sol, compte tenu de son durcissement lors du bétonnage du pieu, sont égaux : j₁ = j_je + (5 … 7)°; avec₁ = avec_jemoù j_je, avec_je - l'angle de conception du frottement interne et la cohésion de conception du sol naturel ; n - coefficient pris égal à 1,8 ; 1.4 ; 1.3 et 1.2, respectivement, pour les sols de consistance dure, semi-dure, plastique dur et plastique mou.

Noter. Dans le cas d'un sol hétérogène dans la longueur du pieu, les valeurs moyennes pondérées des caractéristiques utilisées sont introduites dans le calcul.

3.3. La capacité portante de calcul des pieux pyramidaux et des blocs battus est déterminée selon VSN 26-84 "Conception et installation de pieux pyramidaux et blocs battus pour les bâtiments ruraux de faible hauteur".