Fondations en pieux et en lamelles: avantages et inconvénients, recommandations pour la construction
La nécessité d'assurer la stabilité des immeubles sur des terrains mouvants ou marécageux entraîne la recherche de nouveaux systèmes de fondations. Telle est la fondation sur pieux, combinant les avantages de deux types de fondations.
Caractéristiques spéciales
Le fond de teint Pile-Ruban est une base de ruban adhésif sur les supports (pieux), permettant ainsi une conception stable avec une marge de sécurité élevée. Dans la plupart des cas, une fondation similaire est créée pour les grands immeubles bas sur des sols «problématiques» (argile, matériaux organiques, reliefs inégaux, saturé d’eau).
En d’autres termes, la résistance de la structure est assurée par la fondation en ruban (généralement de faible profondeur) sur laquelle les murs sont appuyés, et la forte adhérence au sol est fournie par les pieux enfoncés sous le niveau de gel du sol.
Ce type de fondation n'est pas conçu pour les constructions à plusieurs étages. Sur une telle fondation, les maisons privées ne sont généralement pas construites sur deux étages avec des matériaux légers - bois, blocs de béton cellulaire (béton cellulaire et blocs de mousse), pierre creuse et panneaux sandwich.
Pour la première fois, la technologie a commencé à être appliquée en Finlande, où des maisons principalement en bois sont en construction. C'est pourquoi la fondation combinée est optimale pour les maisons en bois ou à ossature. Les matériaux plus lourds nécessiteront une augmentation du nombre de bases et parfois la recherche d'autres solutions.
Le plus souvent, une telle fondation est érigée sur de l'argile flottante, des sols sableux fins, dans des zones marécageuses, des sols peu absorbants, ainsi que dans des zones présentant une différence de hauteur (de niveau ne dépassant pas 2 m).
La profondeur du pieu est généralement déterminée par la profondeur des couches de sol solides. Les fondations en béton monolithique sont coulées dans le coffrage situé dans une tranchée de 50 à 70 cm de profondeur. Avant de commencer les travaux, faites une étude du sol et des puits d’essai. Sur la base des données obtenues, un schéma de dépôt des couches de sol est élaboré.
L’utilisation de la semelle filante sur les pieux permet d’accroître considérablement les caractéristiques opérationnelles de l’objet en construction.
Parmi les avantages du système figurent certains postes.
- La possibilité de construction de capital sur des sols "capricieux" - où il est impossible d'utiliser la base de la bande. Cependant, en raison de la lourde charge de l'objet, il ne sera pas possible d'utiliser uniquement des piles.
- Dans ce type de fondations, il est possible de réduire la sensibilité de la base de la bande au soulèvement des sols et des eaux souterraines.
- La possibilité de protéger les fondations en bandes contre les inondations, ainsi que de transférer une grande partie du poids de base aux couches de sol les plus dures, à une profondeur de 1,5 à 2 m.
- Une telle fondation convient également aux sols durables soumis aux déformations saisonnières.
- Vitesse de construction supérieure à celle de la fondation avec une fondation profonde.
- La possibilité d'obtenir un objet avec un sous-sol, qui peut servir de pièce utile ou technique.
- Accessibilité de l'utilisation des matériaux utilisés pour l'organisation de la fondation et pour la construction de structures de murs.
- Réduire le coût et la complexité du processus par rapport à l'organisation du pied de bande.
Une telle fondation présente des inconvénients.
- Augmentez lorsque vous versez la base du nombre d'opérations manuelles. Cela est dû à l'impossibilité d'utiliser des excavatrices et d'autres équipements pour creuser des tranchées à cause des pieux martelés.
- L'impossibilité d'utiliser la salle résultante du sous-sol comme une pièce à part entière (piscine, salle de repos), comme cela est possible avec la bande de périphérique. Ce désavantage peut être corrigé en creusant une fosse, mais le coût et la lourdeur du processus augmentent. De plus, cette approche n'est pas possible sur tous les types de sol, même en présence de pieux.
- La nécessité d'une analyse approfondie du sol, la compilation d'une grande documentation de projet. En règle générale, ce travail est confié à des spécialistes afin d’éviter les imprécisions et les erreurs de calcul.
- Un choix assez limité de matériaux de construction pour les murs - il doit nécessairement s'agir d'une construction légère (bois, béton cellulaire, pierre creuse, maison à ossature, par exemple).
Appareil
La charge du bâtiment sur le sol est transmise par une fondation en bande, installée le long du périmètre de l'objet et sous ses éléments porteurs, ainsi que par des pieux. Et le soutien, et le renforcement renforcé de la bande.L’installation du premier est réalisée par une méthode de forage ou par la technologie du béton coulé de tuyaux d’amiante installés dans les puits. La méthode de forage implique également le forage préliminaire de puits dans lesquels les supports sont immergés.
Aujourd'hui, les pieux vissés s'étendent également, avec des lames dans la partie inférieure du support pour se visser dans le sol. La popularité de ce dernier est due à l'absence de besoin d'une préparation complexe du sol.
Si nous parlons de pieux vissés jusqu’à 1,5 m, ils peuvent être torsadés indépendamment, sans intervention d’équipements spéciaux.
Les piles à la dérive sont rarement utilisées, car cette méthode provoque l’apparition de vibrations du sol, ce qui nuit à la résistance des bases d’objets voisins. De plus, cette technologie implique un niveau de bruit élevé dans le processus.
Selon les caractéristiques du sol, on distingue les peuplements de pieux et leurs analogues suspendus. La première option est caractérisée par le fait que la conception des piliers repose sur des couches de sol solides, et la seconde - les éléments structurels sont dans les limbes en raison de la force de friction entre le sol et les parois latérales des supports.
Calcul
Au stade du calcul des matériaux, il est nécessaire de déterminer le type et le nombre de pieux, adaptés à leur longueur et à leur diamètre. Il est nécessaire d’aborder ce stade du travail de la manière la plus responsable possible, car la résistance et la durabilité de l’objet dépendent de la précision du calcul.
Les facteurs déterminants dans le calcul de la quantité requise de matériaux sont les positions suivantes:
- charge sur la fondation, y compris le vent;
- la taille de l'objet, le nombre d'étages qu'il contient;
- caractéristiques et caractéristiques techniques des matériaux utilisés pour la construction;
- caractéristiques du sol.
Lors du calcul du nombre de pieux, tenez compte du fait qu'ils doivent être situés dans tous les coins de l'objet, ainsi qu'à la jonction des structures de murs porteurs. Le long du périmètre du bâtiment, les supports sont installés par tranches de 1 à 2 m, la distance exacte dépendant du matériau des murs choisis: 2 m pour les blocs de laitier et les surfaces en béton poreux, 2 m pour les maisons en bois ou en ossature.
Le diamètre des supports dépend de la hauteur du bâtiment et des matériaux utilisés. Pour les installations à un seul étage, des supports de vis d'un diamètre d'au moins 108 mm sont nécessaires. Pour les pieux forés ou les tuyaux en amiante, ce chiffre est de 150 mm.
Lors de l'utilisation de pieux vissés, il convient de sélectionner des modèles d'un diamètre de 300–400 mm pour les sols de pergélisol, de 500–800 mm - pour les tons moyennement à intensément saturés d'humidité.
Il est important qu'ils aient un revêtement résistant à la corrosion.
Sous les annexes - terrasses et vérandas - et les structures lourdes à l'intérieur du bâtiment - poêles et cheminées - nous avons besoin de notre propre fondation, renforcée par des supports le long du périmètre. Il est également nécessaire d'installer au moins un pieu de chaque côté du périmètre de la deuxième fondation (supplémentaire).
L'assemblée
Pour arriver à la mise en place de la fondation en bandes sur pieux, il est nécessaire de mener des enquêtes géologiques - observations et analyses du sol à différentes saisons. Sur la base des données obtenues, la charge requise de la fondation est calculée, le type optimal de pieux, leur taille et leur diamètre sont sélectionnés.
Si vous décidez de créer vous-même une fondation sur pilotis, les instructions détaillées ci-jointes simplifieront ce processus.
- Sur le site nettoyé, effectuez un marquage sous la base. La tranchée de la bande peut être peu profonde - environ 50 cm. Le fond de la tranchée est rempli de sable ou de gravier, ce qui assurera le drainage de la base de béton et réduira le soulèvement du sol.Si nous parlons d'un grand sous-sol, l'excavation est extraite.
- Aux angles du bâtiment, à l'intersection de la structure et également autour du périmètre du bâtiment, avec une marche de 2 m, des forages pour pieux sont effectués. La profondeur des puits résultants devrait être inférieure de 0,3 à 0,5 m au niveau de gel du sol.
Le diamètre du puits devrait dépasser légèrement le diamètre du support utilisé.
- Dans la partie inférieure des puits, il convient de créer un tapis de sable de 15 à 20 cm de hauteur, ainsi que de bien humidifier et tasser le sable humidifié.
- Des tuyaux d’amiante sont introduits dans les puits, dans lesquels le béton est coulé au préalable de 30 à 40 cm, puis levés de 20 cm, ce qui permet au béton de s'écouler et de former une semelle. Sa fonction est de renforcer la structure en assurant une meilleure adhésion des supports au sol.
- Lorsque le béton est en place, l'alignement vertical des tuyaux est effectué à l'aide d'un niveau.
- Après solidification de la base du tuyau, son renforcement est réalisé - une grille y est insérée, constituée de tiges d'acier reliées par un fil métallique.
La hauteur de la grille doit dépasser celle du tuyau pour que la grille atteigne le haut du ruban de base.
- En surface, des coffrages en bois, renforcés aux angles par des barres et renforcés de l'intérieur par des armatures. Ce dernier est une tige reliée l’un à l’autre par un fil métallique et formant un treillis. Il est nécessaire de connecter correctement les pieux de renforcement et le ruban adhésif entre eux - ceci garantit la résistance et la solidité de l'ensemble du système.
- La prochaine étape - coulage de pieux et de coffrage en béton. À ce stade, il est important de couler la solution de manière à éviter l’accumulation de bulles d’air dans l’épaisseur du béton. Pour cela, des vibrateurs profonds sont utilisés et, en l’absence de l’appareil, vous pouvez utiliser une tige ordinaire qui perce la surface du béton à plusieurs endroits.
- La surface du béton est nivelée et protégée en recouvrant le matériau des effets des précipitations. Pour gagner de la résistance dans le béton, il est important d’observer les conditions de température et d’humidité. Par temps chaud, la surface doit être humidifiée.
- Une fois le béton pris, le coffrage est retiré. Les experts recommandent de procéder immédiatement à l’imperméabilisation du matériau, car il est hygroscopique. La saturation en humidité provoque le gel et la fissuration des fondations.Dans ce cas, vous pouvez appliquer des matériaux laminés (matériau de toiture, films de membrane modernes) ou une imperméabilisation du revêtement bitume-polymère. Pour améliorer l'adhésion avec la couche d'imperméabilisation, la surface du béton est prétraitée avec des apprêts et des antiseptiques.
- La construction de la fondation est généralement complétée par son isolation, ce qui permet de réduire les pertes de chaleur dans la maison et d'obtenir un microclimat favorable. Des plaques de polystyrène expansé collées sur un composé spécial ou de la mousse de polyuréthane pulvérisée sur la surface de la fondation sont généralement utilisées comme isolants.
Pourboires
Pour atteindre la douceur des parois extérieures de la bande permet l'utilisation de polyéthylène. Ils sont recouverts de l'intérieur d'un coffrage en bois, après quoi une solution de béton est coulée.
Les avis des utilisateurs et les conseils de professionnels nous permettent de conclure que la solution de coulée doit être préparée à partir de ciment de teneur minimale de M500. Les marques moins durables ne fourniront pas une fiabilité et une solidité suffisantes de la structure, elles ont une résistance insuffisante à l'humidité et au gel.
La meilleure solution est une solution de 1 part de ciment et 5 parts de sable et de plastifiants.
Lors du bétonnage, il est inacceptable de laisser tomber le mortier dans le coffrage à une hauteur supérieure à 0,5 à 1 m. Il est inacceptable de déplacer le béton à l'intérieur du coffrage à l'aide de pelles - il est nécessaire de réarranger le malaxeur. Sinon, le béton perdra ses propriétés et il y a un risque de déplacement du treillis d'armature de renforcement.
Pour le coffrage devrait être à la fois. La pause maximale dans le travail ne devrait pas dépasser 2 heures. C’est le seul moyen de garantir la solidité et l’intégrité de la fondation.
En été, pour protéger contre la déshydratation, la fondation est fermée avec de la sciure de bois, un sac, qui est humidifiée de temps en temps pendant la première semaine. En hiver, il est nécessaire de chauffer la bande pour laquelle un câble chauffant est posé sur toute sa longueur. Il est laissé jusqu'à ce que la fondation gagne la force finale.
La comparaison de la résistance du cerclage de renfort avec les tiges et le soudage permet de conclure que la deuxième méthode est préférable.
Lors de l’introduction de pieux à visser de vos propres mains, il est important de surveiller leur position verticale. Habituellement, deux travailleurs font pivoter des barres de fer ou des leviers en faisant pivoter la base, et un autre contrôle la précision de la position de l'élément.
Pour faciliter ce travail, il est possible de forer au préalable un puits dont le diamètre doit être inférieur à celui du support et la profondeur - 0,5 m, permettant ainsi une position strictement verticale du pieu.
Enfin, les artisans du foyer ont adapté les outils électriques ménagers au vissage des pieux. Cela nécessitera une perceuse d'une puissance de 1,5 à 2 kW, qui sera maintenue par un pieu au moyen d'une boîte à clé spéciale, caractérisée par un rapport de 1/60. Après le démarrage, l’opérateur fait pivoter la pile et il reste à contrôler la verticale.
Avant d'acheter des piles, vous devez vous assurer que la couche anti-corrosion est disponible et fiable. Cela peut être fait en examinant la documentation jointe aux produits. Il est également recommandé d'essayer de gratter la surface de la pile avec un bord de pièce ou des clés - idéalement, cela ne réussira pas.
L'installation de pieux peut être réalisée à basse température. Mais cela n’est possible que si le sol gèle à moins de 1 m.Pour une congélation plus profonde, un équipement spécial doit être utilisé.
Il est préférable de couler le béton pendant la saison chaude, sinon il est nécessaire d'utiliser des additifs spéciaux et de chauffer le béton.
Vous pouvez apprendre la vidéo suivante pour savoir comment créer une fondation de ruban avec vos propres mains.