Piliers battants: types et subtilités d'installation

L'élément le plus important de tout bâtiment est la fondation. Le choix de la technologie pour sa construction dépend principalement des caractéristiques du sol, ainsi que du type de bâtiment en construction. Le plus activement utilisé dans la construction moderne est une variante de la fondation sur bande et pieu.

La fondation sur pilotis, utilisée dans la construction sur des sols instables, s'est généralisée. Pour une telle base, on utilise des supports - des tiges en béton armé ayant une section transversale (généralement carrée) de 150 à 500 mm et une longueur de 3 à 25 m.

En bas, ils peuvent être tranchants pour une meilleure pénétration dans le sol,et au sommet - sont équipés d'une pointe. Ce dernier sert à protéger les supports de la déformation en cours d’entraînement, des coups de marteau tombant sur la pointe.

Le fonçage dans le sol se fait avec l'utilisation d'un équipement spécial - un marteau hydraulique. La longueur et la section transversale du pieu sont calculées en fonction des caractéristiques du sol et de l'objet en construction. Le point important est que la longueur doit être suffisante pour que le support repose fermement sur un sol ferme, en contournant les couches douces. Seulement dans ce cas, nous pouvons parler de la stabilité et de la fiabilité de l’objet, et non de la susceptibilité à son influence du soulèvement du sol.

Le champ d’utilisation des fondations sur pieux battus est celui des sols «problématiques» - d’abord des sols organiques, c’est-à-dire marécageux et tourbeux. Ce type de base convient aux sols argileux et limoneux, aux sols sableux fins, ainsi qu'aux sols saturés en eau. Les fondations sur pieux peuvent être utilisées sur des surfaces inégales avec des différences de hauteur. En d’autres termes, l’utilisation de cette technologie permet de rendre pratiquement tous les sols aptes à la construction.

Les fondations sur pilotis peuvent être carrelées (grillage) ou à ruban. Le premier type est considéré comme la meilleure option pour les sols instables.

Le battage peut être effectué à l'aide de l'une des options suivantes:

• Champ de pieu, généralement utilisé pour la construction de plaques à grande hauteur;
• en rangée - les pieux sont montés en rangées pour des constructions privées peu élevées, tandis que les supports sont nécessairement installés à l'intersection des murs porteurs, aux angles;
• supports simples, montés dans des endroits sujets à la plus grande déformation du sol.

Le principal avantage des fondations sur pieux battus réside dans leur capacité à réaliser des travaux sur presque tous les sols, y compris les sols très instables (tourbe), pour lesquels d'autres systèmes ne sont pas applicables. La seule exception en ce qui concerne les pieux battus concerne les sols rocheux et le pergélisol, sur lesquels des fondations de pieux sont également réalisées, mais en utilisant une technologie différente (méthode de forage).

Les pieux résistent non seulement à la verticale, mais également à la charge horizontalecela vous permet de les appliquer sur les "nages". 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 différences de hauteur.

Les piles ont une capacité portante élevée, elles conviennent donc à la construction de petits bâtiments de logements privés, ainsi que de bâtiments résidentiels à plusieurs étages, ainsi que d'installations civiles, industrielles et agricoles. Dans ce cas, les supports ont une longue durée de vie, de 50 à 150 ans.

Comme tout système, les fondations sur pieux battus présentent des défauts. Tout d’abord, c’est l’impossibilité d’utiliser une telle méthode dans les conditions de la construction d’une usine ou dans le cas où des maisons seraient construites à proximité. Cela est dû au fait que lors de la conduite, des vibrations du sol sont indésirables, qui ne sont pas souhaitables pour les fondations des objets voisins, ainsi que pour les routes et les canalisations principales. En outre, le processus d'installation s'accompagne d'un niveau de bruit élevé, qui devient une gêne pour les personnes vivant dans les maisons voisines.

Malgré les recherches effectuées et la construction de dessins préliminaires, il est extrêmement difficile de prévoir le comportement des sols à de grandes profondeurs. Cette technologie n’empêche donc pas le risque de précipitation de la fondation et la violation de la géométrie.

Les fondations sur pieux ne permettent pas d'obtenir un sous-sol complet ou une salle au sous-solqui peut être exploité. Si cela est néanmoins nécessaire, un système de ceinture à pieu avec une tranchée creusée est utilisé. Cependant, il s'agit d'une option laborieuse et pas toujours possible. Enfin, un inconvénient peut être considéré: le besoin d’attirer un équipement spécial, ce qui entraînera également des coûts supplémentaires.

Le principal document réglementaire régissant le processus de construction est le SNiP (Building Regulations and Rules). Les caractéristiques de conception des bases sur pilotis 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 («Travaux de terrassement, fondations et fondations»).

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

• Bois. Les piles de bois ont la plus petite marge de sécurité. Elles sont utilisées dans la construction de logements privés pour les maisons en rondins ou les maisons à ossature légère.La matière première utilisée est le mélèze, le chêne, le cèdre et d’autres roches dures, caractérisées par une résistance à l’humidité et aux changements de température. Structurellement, il s’agit de supports d’un diamètre de 20 à 40 cm et d’une longueur de 3 à 8 m, généralement munis d’une pointe en acier avec courroies. 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 sont également rarement utilisés. En règle générale, ils servent de support aux structures temporaires. Une caractéristique est la présence d'une pointe en forme de cône. Un tel pieu métallique effilé ressemble à un analogue à vis, mais ne comporte pas de lames.
• Béton armé (ZHB). Reçu le plus commun, en fonction de la taille peut supporter un poids de 10 à 60 tonnes, la durée de vie atteint 150 ans.

Les piles RC, à leur tour, diffèrent par les critères suivants:

• en fonction de la méthode de renforcement, il existe un renforcement longitudinal précontraint (pour les sols sableux, sableux et argileux), un renforcement transversal précontraint (pour les sols compressibles sauf l'argile)renforcement longitudinal sans précontrainte (pour les sols argileux et sableux), ainsi que pieux à section transversale carrée et cavité ronde à l'intérieur avec renforcement longitudinal précontraint ou non contraint;

• la forme distingue les pieux avec des sections rondes, carrées, en té et creuses, cylindriques et prismatiques;
• sur la base de la conception, émettre des pieux monolithiques et préfabriqués (composites);
• selon les particularités du talon, des piles à talon creux ou creux et des piles relativement récentes à base large.

Assurer la fiabilité de la fondation permet un calcul précis du nombre de pieux, du diamètre de leur section et de leur longueur. Lors de la construction d’une maison résidentielle, on utilise des pieux en béton armé d’une section de 150-250 mm de long, d’une longueur de 3 à 10 m, qui, comme vous le savez, doivent reposer sur des couches de sol solides - leur 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 solides sur les sols limoneux est en moyenne de 3,5 m, de sorte que la longueur des pieux sera de 4 m.

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

À ce poids, il faut ajouter le poids du grillage, des sols, des finitions et autres matériaux. En calculant en volume, nous obtenons 80 tonnes supplémentaires. Ajoutez 10 tonnes de mobilier et d’équipement utilisés dans la maison pendant le fonctionnement.

Additionnez les chiffres obtenus, il en résulte 140 tonnes. Environ 30% du poids est ajouté en plus pour la durabilité, de sorte que le poids total de la maison sera égal à 182 tonnes.

Une pile de 4000 mm de long, selon le type de sol, peut supporter une charge de l'ordre de 10 à 40 tonnes. Si nous prenons la valeur moyenne de 20 tonnes, nous construirons une maison en bois de 60 mètres carrés.m aura besoin de 9 piles.

Une fois les calculs effectués, un schéma de battage de pieux est établi. Ils doivent tomber aux coins des bâtiments, aux intersections des éléments porteurs.

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

L'installation de la fondation sur des pieux battus commence par la réalisation d'études géologiques au cours desquelles le type de sol est établi. Sur la base des données obtenues, la documentation du projet est créée, les matériaux sont achetés. Directement sur le chantier, l’installation commence par son nettoyage, son marquage, son approvisionnement en matériaux. Lors du marquage du site, les points d'entraînement du pieu sont également notés, après quoi le niveau et la géométrie de la future fondation sont vérifiés.

La technologie de conduite implique l'utilisation d'un équipement spécial avec marteau pneumatique ou hydraulique. La pile est installée strictement verticalement et martelée dans le sol avec un marteau, plongeant de plus en plus profondément à chaque coup. Il est important de surveiller le comportement du support - celui-ci peut trébucher sur une pierre ou une autre formation solide ou commencer littéralement à «couler» dans le sol (il tombe dans les vides souterrains).

Dans ce cas, le support est étendu ou transféré 0,5 à 1 m plus loin. Lorsque toutes les piles sont encrassées, continuez à battre les sommets du support pour accéder au renforcement. Ces derniers sont alignés à la même hauteur. Après cela, le grillage est établi ou le boisage d’une fondation en bandes est en préparation. Dans ce dernier cas, le coffrage est renforcé avec une cage de renforcement et rempli de solution de béton. Après avoir repris des forces (après environ 28 jours), vous pouvez continuer votre travail.

Rostverk, une dalle monolithique reliant tous les supports, peut être en métal ou en béton armé. Dans le premier cas, il s’agit de produits finis en rouleau métallique, installés sur les supports et soudés aux tiges du renfort. En règle générale, ce type de grillage est utilisé pour les petits bâtiments (porches, bains) et les installations temporaires.

Selon le type de construction, les types de grillage sont les suivants:

• Suspendu - dans ce cas, le poêle est situé très haut au-dessus du sol et l’espace sous le sol n’est pas isolé (convient comme base pour les bains, les combles, les chalets saisonniers);
• faible profondeur - plonge à une faible profondeur dans le sol, ce qui ne constitue cependant pas un support supplémentaire, mais réduit l'espace souterrain de la structure en raison des conditions météorologiques et des vents froids;
• enterré - par analogie avec un socle en ruban, il est immergé dans le sol, ce qui lui confère, à l’instar des pieux, la charge du bâtiment (il est généralement utilisé pour les immeubles résidentiels capitaux).

Après avoir coulé la base de la bande ou le grillage en béton armé, le béton doit être protégé avec un matériau de protection contre les effets néfastes de l'environnement. Pendant la saison chaude, il est important de protéger la surface contre le dessèchement, il est nécessaire d'humidifier le béton au besoin.

Il vaut mieux ne pas verser la solution pendant la saison froide, mais si vous devez toujours le faire,Cela devrait être ajouté à la composition des composants spéciaux, ainsi que d'appliquer un câble chauffant pendant la phase de congélation de la solution. Pour mélanger la solution, vous devez utiliser du ciment dont la force de la marque n’est pas inférieure à M500.

Vous apprendrez à partir de la vidéo ci-dessous sur les fondements des pieux battus, sur leurs différences et sur leur coût.