BLPC 77 pp 117-128 Bru
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7/23/2019 BLPC 77 pp 117-128 Bru http://slidepdf.com/reader/full/blpc-77-pp-117-128-bru 1/12 Problèmes d exécution des pieux forés Présentation F. BAGUELIN Chef de la section des fondations M. RAY Chef de la section des bétons hydrauliques Laboratoire central ES laboratoires des Ponts et Chaussées poursuivent depuis plusieurs années des recherches sur les pieux. Le groupe spécialisé de coordination 05 « Fondations d ouvra- ges » se consacre à l étude de l ensemble du problème et plus particulièrement à la réper- cussion de la qualité d exécution sur la capacité portante des pieux, tandis que le groupe spécialisé de coordination 31 « Bétons et liants hydrauliques » s est surtout préoccupé de l exécution des bétonnages des pieux. L article de M. Bru est un article de synthèse qui fait le point de la technique d exécution des pieux forés tels qu ils sont exécutés aujourd hui. Il précède la parution d une recom- mandation SETRA-LCPC intégrée au Guide général de chantier d ouvrage d art sur le même sujet. Les maîtres d œuvre, les laboratoires et les entrepreneurs pourront lire cet article avec intérêt : l analyse des causes des différents incidents de bétonnage rencontrés ces der- nières années sur les chantiers ainsi que les quelques remèdes proposés pourront cer- tainement éveiller l attention et améliorer la qualité d exécution des pieux forés. Nous espérons que cet article en appellera d autres, qui feront part d expériences concrè- tes et pourront illustrer les techniques de contrôle et d auscultation décrites ici. J.-P. BRU Ingénieur Laboratoire régional de Bordeaux Bull. Liaison Labo. P. et Ch. - 77 - mai-juin 1975 - Réf. 1511
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7/23/2019 BLPC 77 pp 117-128 Bru
http://slidepdf.com/reader/full/blpc-77-pp-117-128-bru 1/12
Problèmes d exécution
des pieux forés
Présentation
F. BAGUELIN
Chef de la section des fondations
M. RAY
Chef de la section des bétons hydrauliques
Laboratoire
central
ES laboratoires des Ponts et Chaussées poursuivent depuis plusieurs années des
recherches sur les pieux. Le groupe spécialisé de coordination 05 « Fondations d ouvra-
ges » se consacre à l étude de l ensemble du problème et plus particulièrement à la réper-
cussion de la qualité d exécution sur la capacité portante des
pieux,
tandis que le groupe
spécialisé de coordination 31 « Bétons et liants hydrauliques » s est surtout préoccupé de
l exécution des bétonnages des
pieux.
L article de M. Bru est un article de synthèse qui fait le point de la technique d exécution
des pieux forés
tels
qu ils sont exécutés aujourd hui. Il précède la parution d une recom-
mandation
SETRA-LCPC
intégrée au Guide général de chantier d ouvrage
d art
sur le
même sujet.
Les maîtres d œuvre, les laboratoires et les entrepreneurs pourront lire cet article avec
intérêt : l analyse des causes des différents incidents de bétonnage rencontrés ces der-
nières années sur les chantiers ainsi que les quelques remèdes proposés pourront cer-
tainement éveiller
l attention
et améliorer la qualité d exécution des pieux forés.
Nous espérons que cet article en appellera d autres, qui
feront part
d expériences concrè-
tes et pourront illustrer les techniques de contrôle et d auscultation décrites ici.
J.-P. BRU
Ingénieur
Laboratoire régional de Bordeaux
Bull.
Liaison Labo.
P. et Ch. - 77 - mai-juin 1975 - Réf. 1511
7/23/2019 BLPC 77 pp 117-128 Bru
http://slidepdf.com/reader/full/blpc-77-pp-117-128-bru 2/12
D e p u i s 1970
les
L a b o r a t o i r e s
des
P o n t s
et
Chaussées
s 'intéressent a u x pro blèmes l iés à l'exécution des p i eux
forés . En
effet,
plus i eu r s i nc i d en t s d 'o r i g i nes d i v e r s e s
rencontrés
sur des chant i e r s ont
montré
dès lo r s que,
d ' une p a r t ,
la
b o n n e exécut ion, d o n c
la f o r c e
por tan t e ,
était t r i b u t a i r e d ' u n no m b r e a s se z i m p o r t a n t
de
p a r a
mètres
et
q u e ,
d ' au t r e p a r t ,
un
défaut
r e c o n n u
pose
u n
vér i table d i l em m e
au
maître
d'oeuvre et au
mécani
c ien des sols.
L e su i v i
de
no m b r eux c ha n t i e r s décidé
par le
g r o up e
spécialisé
de c o o r d i n a t i o n « F o n d a t i o n s d ' o u v r a g e s », et
grâce
à la c o l la b o r a t i o n de
maîtres
d'oeuvre et d ' en t r e
p r i s e s , a perm i s d'ef fectuer des cons ta ta t i ons qui ont
été consignées d a ns u n r a p p o r t
fin
1972. Très d o c u m e n
té , no tamment
en
p h o t o g r a p h i e s ,
ce
r a p p o r t
ne
p o uv a i t
être publ ié intégralement dans
le
B u l l e t i n , aussi a-t- i l
été décidé
d'en
ext r a i r e
un
ar t i c l e t ou t
en
permet tan t
au lec t eu r
intéressé
de p o u v o i r en o b t en i r un
exemp l a i r e (1).
N o t r e b u t n 'e s t nu l l emen t d ' i n c r i m i n e r
les
p i e u x forés
:
l es chant i ers
que
nous a vons su i v i s mont r en t qu ' i l s
c o n s t i t u en t
u n
m o d e de f o n d a t i o n à la fois
très
soup l e
et très
sûr
mai s , c omme t ou t système,
il
c o nv i e n t d ' e n
b i en
conna î t r e
le processus p o ur sa v o i r d'où peuven t
p r o v e n i r
les
i nc i d en t s éventue ls .
L e s o u c i
de cet
ar t i c l e
est de
p o u v o i r m o n t r e r
les
p r i nc i p a l e s causes
de
mal façons , leur s conséquences
et les
remèdes
que
l ' o n
peut p r a t i que r , d ' i nd i que r , en
l'état
a c tu e l de
n o s
conna i s sances , les m o y en s d o n t on
d i s p o s e p o u r
ef fec tuer
des
contrô les sér ieux
tant en
cour s d'exécut ion qu 'après réal i sat i on
des
p i e u x forés
et
de
sou l i gne r l 'i n su f f i s ance , v o i r e
le
d a ng e r d u respect
d e c e r t a i nes p r e sc r i p t i ons q u i figurent dans
le
fasc icul e
68
du
C a h i e r
des
p r e s c r i p t i o n s c o m m une s
ou le
Do c um en t t e c h n i q u e
unifié,
d o c um en t s q u ' i l faud ra i t
s e l o n n o u s r e v o i r p o u r
ce
q u i
c o nc e r n e
les
p i e u x
forés
[1
et
21.
(1)
A d r e s s e r la
d e m a n d e
du
r appo r t
de
J . - P .
Bru et Y.
B r u n
:
Exécut ion
de
d i v e r s p i eux fo rés (janv. 1973),
au
Labo ra to i r e
des
Ponts et
Chaussées
de
B o r d e a u x ,
472,
avenue
du
M a r é c h a l - d e -
L a t t r e - d e - T a s s i g n y ,
BP 57, 33019 Bo rde aux
C E D E X .
L ES PIEUX FORES DANS LA
CLASSIFICATION
L e t a b l e a u
I,
ext r a i t
de
l ' o u v r a g e récent
de H.
C a m b e -
for t
[3]
si tue
les
p i e u x forés dans
la
catégor i e
des
p i e ux moulés . Cet t e c l a ss i f i c a t i on
est
c o n f o r m e
à
cel le
d ' au t r e s au t eu r s
[1, 2, 4 et 5]. Il
conv i en t c ep endan t
d ' a j ou t e r que les p i e u x
moulés
à tube b a t tu se
diffé
r enc i en t
très
net t ement des p i eux
forés
par le fait
qu e :
Le s pieux moulés à tube b a t tu son t fermés à la base
so i t par un b o u c h o n de
béton
(Exp r ess , F r ank i ) s o i t
p a r
un
sabo t métal l ique
ou en f on t e
( S i m p l e x , V i b r o ,
etc. ). Les ter r a i ns
traversés
so n t d o nc
latéralement
refoulés. Se l o n les procédés ,
le
tube es t r emonté p end a n t
o u après
le
bé tonnage ,
ou
b i en laissé
en
pl ace . D an s
ce d e rn i e r
c as ,
il s'agit de p i e u x
moulés
à tube b a t tu
n o n
récupéré ou p e r d u .
Les pieux
forés
cons i s t en t à ef fec tuer un
vér i table
f o r a g e a v e c
un
proc é dé
q ue l c o nq u e .
Les
ter r a i ns
tr a
versés sont
extraits
a u f u r
et à
mesur e
de la
p e r f o r a t i o n
et le
bé tonnage
s'ef fectue no t a m m en t en p o i n t e en
con tac t d i r ec t
a vec le
s o l .
O n
conçoi t
dès lo r s que la
force
p o r t a n t e
d ' u n
p i eu
f o r é d é p e nd e n on seu l ement
de la
quali té d'exécution
d u
f o r a g e ,
mai s éga lement
de la
qual i té
de
mise
en
œuvre
du
bé ton .
Av a n t d ' a b o r d e r
les
prob lèmes d 'exécut ion ,
il
conv i en t
d 'e f f ectuer
u n
b r e f r a p p e l
s u r
les m o d e s de p e r f o r a t i o n
qu i c o nd u i s e n t a u x d i ve r s procédés
de
p i e u x forés .
RAPPEL SUR L ES DIVERS TYPES
DE
PIEUX FORES
Les t yp es de p i e u x
foré s dépenden t
so i t des out i l s
utilisés, soi t
des
mach ines employée s , par f o i s
du m o d e
de mise
en
œuvre
du
tube
de
t r a v a i l
ou du
m o y en
de
t enue des p a r o i s du f o r a g e , excep t i onne l l ement de la
f o r me
d u p i eu .
T A B L E A U I
Situation des pieux f o r é s dans la classification g é n é r a l e des pieux
B a t t u s
— p r é f a b r i q u é s ( d i a m . < 0,6 m)
— à t u b e battu ( d i a m . < 0,6 m)
P I E U X
M o u l é s
é
— h a v a g e d un t u b a g e p r o v i s o i r e ( d i a m . < 1,5 m)
( p e r c u s s i o n - v i b ra t i on )
— t a r i è r e ( d i a m .
< 1,50 m) ou
b e n n e ( s e c t i o n r e c t a n g u l a i r e )
é
— c i r c u l a t i o n de b o u e d i r e c t e ( d i a m . < 1 m)
i n v e r s e ( s e c t i o n q u e l c o n q u e : c i r c u l a i r e , r e c t a n g u l a i r e , c a r r é e ,
e n
H, en
c r o i x ,
etc.)
— l a n g a g e
P U I T S
( d é n o m i n a t i o n
des
b a t t e u r s
de
p i eux )
— p u i t s c r e u s é s à la main
U I T S
( d é n o m i n a t i o n
des
b a t t e u r s
de
p i eux ) — p i e u x f o r é s
de
g r o s d i a m è t r e ( d l a m .
> 1 m)
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Mode de forage associé aux outils ou aux machines
Pieux forés par percussion au trépan
L e s
matériau x situés à l 'intérieu r d 'u n
tube
d e
t r a v a i l
sont extra i ts so i t à l a so up a p e (cur e t t e ) , soi t à l 'a ide
d e b enn e ou d e t ré p an -b en n e. O n t r o u v e le s simples
chèvres ou
t r i p o d e s
en
bo i s
o u métall iques ass ociées
à des
tr eu i l s
de
ba t ta ge
(diam ètre foré < 60 cm ).
P o u r
des
diamètres supérieurs, des
mach ines
spéciales
sont
conçues p o u r f o r e r et ext r a i r e éventuel l ement l e tube
d e t r a v a i l p a r t r a c t i o n o u l o u v o i em en t (séries des Migáis
M
B 5 ,
M
B 6 ,
M
B 7 C ,
M
B 1 0 C
;
m a c h in e s B en o t o
5, 6,
E D F 5 5 ,
s up er E D F ,
E D F
1580,
E D F 1 96 0 ;
soi t enco re
F o n c e x
4 et 5 détubeuses ) .
Pieux
forés par rotation
Les o u t i l s s on t
le s
su i v a n t s
: tarières pleines, buckets ou
ca r o t t i e r s s imp l es
montés s u r d es
m a c h i n e s
spéciales
te l l es qu e C a l d w e l l , Tr e v i s i a n i , B S P , W i l li a m s ,
M a s c h i -
n e n , etc., e l les-mêmes f ixées su r des grues à cheni l l es
ou cam ions t ous t e r r a i ns s e l on
le
type
d e
m a c h i n e
;
tarières creuses adap tées su r d es
m a c h i n e s
part icul ières
comme dans
le cas du
p i eu T e c v i s
- Solétanche
(d i a
mètre < 70 cm ).
L e s
diamètres de
fo r a g e
dépassent a isément u n mètre
et
le s
p r o f o nd eu r s a t t e in t e s s o n t
d e
l ' o r d r e
de 40 m
e n m o y enn e .
Pieux forés par langage
E n
p i e d
d e
tub a g e
se
t r o u v e
u ne tête spécia le
c o m p o r
t an t p l us i eu r s buses
et u n e
c o u r o n n e
à
dents
stellitées.
L ' o p é r a t i o n d e fo r a g e s'ef fectue p a r
t r a n s l a t io n s v e r t i
ca l e s a l t e rna t i v e s de la c o l o n n e , associée a u lançage de
l ' e au
o u d e l a
b o ue b en t o n i t i q u e s o u s
des
press i ons
p o u v a n t a t t e i n d r e
20 à 30
b a r s .
L e d i amèt r e du
p i eu
es t a c tue l l ement
limité à 70 cm .
Mode de mise en œuvre du tube de travail ou moyen
de tenue des terres
Le
tube de
travail
peut être vibrofoncé ou battu avant
toute extraction des déblais
L e s v i b r o f o n c eu r s P T C , Sc h enc k , D B R o l b a , B S P
M u l l e r , T o m e n V i b r o , co n s t it u e n t u n e
g a m m e
i m p o r
t a n t e
de matér ie l s , de même que l es
m o u t o n s
d e
battage
D e l m a g , Pa j o t , N i l e n s , K o b e , M e n c k , H e r a ,
etc.
L e
fo r a g e
cons i s t e
à
ext r a i r e
à l 'in tér ieur d u
tub e
d e
t r a v a i l le s
te r r a i n s
traversés et i l es t généra lement néces
sa i r e
de
p o u r su i v r e l 'a n c r a g e
d u
p i eu d a n s
le
sub s t r a t um
à
l ' a i d e
de t répan.
La
tenue des terres e st ass urée par la boue
bentonitique
L o r s q u ' i l y a p e u o u p a s d e
c i r c u l a t i o n
de
b o u e
o n
r e t r o u v e
le s
p i e u x
forés décr i t s précédemment .
— e n c i r c u l a t i o n d i r e c t e on a l e s p i e u x pa r lançage ,
p a r
exemp l e ,
— e n c i r c u l a t i o n i n v e rs e le s mach ines S a l z g i t t e r o u C I S
(Solétanche) ut i l isées p o u r des f o r a g e s d e g r a nd s d i a
mètres se r e t r o u v en t également l o r s q u ' o n a à réal iser
d e s p i e ux de fo rme que l conqu e ( b a r r e t t e , H , e n
c r o i x , etc.) .
O n s o u l i g n e r a l' i m p o r t a n c e
de l a
s t a t i o n
de
fa b r i c a t i o n
et de régénéra t i on de l a b o ue b en t o n i t i qu e , de même
que ce l l e
des contrôles, en
c o u r s
d e f o r a g e , de l a
v i s
cos i té de la
b o ue
et de sa
ten eu r
en
sable .
Forme : pieux barrettes
L e
matériel u t i lisé est la
b e n n e
d u
t yp e K e l l y
o u
b enne
gu idée et la
b enne p en d u e
à câble, matér ie l qu e l 'o n
r e t r o u v e p o u r
l 'exécut ion des
p a r o i s
moulées.
L e l e c t e u r t r o u v e r a également d a ns le s d o c um en t s cités
en référence [6, 7 et 8] to u s le s rense i gnements complé
menta i r e s su r l a techno l o g i e des p i e u x forés.
P ROBL EM ES D EXECUTION
Q u e l qu e soi t le type d e p i e u foré, son exécut ion
c o m p r end t o u j o u r s le s phases s u i van t e s (fig . 1) : le
f o r a g e ,
la
mise
en
pl ace
des
cages
d ' a rma tur es
et éven
tue l l ement de ga ine o u d e chem i se , le bét onnage au
t u b e p l o n g eu r .
Forage
I l
c o m p r e n d
la t raversée des
ter r a i ns sus - j a c en t s
a u
subs t r a tum,
su i v i e p r e sque t ou j ou r s
d ' u n
ancrage
de
p l us i eu r s diamètres
d a ns celu i -c i .
L e s
problèmes
sont ceux re l a t i fs
à la t raversée des
t e r r a i ns , à
l ' anc ra ge d ans
le
s u b s t r a t u m
et au
curage
d u
f o n d
d u
tr ou .
Traversée des
terrains
L a
na tu r e
des
couches , l eu r
épaisseur, la présence
d 'une
na p p e
phréat ique
so n t
des éléments
i m p o r t a n t s
q u i
do i v en t r e t en i r l ' a t t en t i on
d u ma î tre d'oeuvre et de
l ' en t r ep r i s e .
A i n s i ,
dans l ' ex emp l e
de l a
figure
1 :
— L e r em b l a i , s 'i l est pu lvéru lent , nécess i t era a u fu r
et à mesur e de sa t ra ve rsée un e tenu e des p a r o i s d u
f o r a g e , p a r
exemp l e
p a r u n
tub e
de
t r a v a i l .
S ' i l
c o m p o r t e
des
débris de
tou tes so r t e s
(décharges
p ub l i q u e s )
o u
de
gros
bl ocs ( en r ochements
d e
d i g u e ,
etc . ) , i l
p o u r r a
s 'avérer nécessa i re non seu l em en t de tube r ma i s d 'u t i
l i ser u n o u t i l p a r t i c u l i e r tel que l e t répan p o u r t r a v e r s e r
l e r emb l a i .
D e
te ll e s ques t i ons d o i v e n t
être
c o ns t a m m en t
présentes à
l ' e sp r i t
d u ma ît re d 'œuvre ca r , en f in d e
c o m p t e ,
i l
fa u t d e v i n e r
les p rob l èmes qu i
r i s q u en t
d e
se p o se r a vec te l matér ie l o u te l pro cédé et a r r i v e r à
ne r e t e n i r qu e ce lu i q u i e n pose le m o i n s .
— L a t ra ve rsée de l a couche d e
va s e
n e p o s e r a pas
de
p rob lème, s i ce
n'est ce lu i
de s a
tenue d ans
la
mesur e
où
elle
est
fluante
:
se r a - t - i l
nécessa i re de
tub e r p o u r
év i t er des éboulements ? et , s i elle est co l l an t e , s e r a - t - i l
p o ss i b l e d ' ex t r a i r e
le
tub e
d e
t r a v a i l
? Y
a- t - i l r i sque
d e f r o t t ement
' négat if ?
a u q u e l
ca s
fau t - i l g a i n e r
et
que l t yp e d e g a in e a d o p t e r ? Y au r a - t - i l des sur
c o n s o m m a t i o n s
de béton ?
— L a couche de sa b le s u r m o n t a n t le su b s t r a t um , b i e n
qu e
p e u
i m p o r t a n t e ,
est pulvéru lente e t s i
elle n'est
p as tubée el le p e r tu rb e r a l ' anc r a ge d an s le sub s t r a t um
p a r
so n ébou l emen t
c o n t i nu e l .
119
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http://slidepdf.com/reader/full/blpc-77-pp-117-128-bru 4/12
i
Forage
B é t o n n a g e
Substra tum rocheux
D é b u t d u f o r a g e
Fonçage du tube
de travai l et
ex trac t ion
des terrains
traversés
D é b u t
d e l a n c r a g e
R é a l i s a t i o n
d e l a n c r a g e
A p r è s f i n
d u f o r a g e
B é t o n n a g e a u
t u b e p l o n g e u r
E x é c u t i o n d u
t u b e
d e
t r a v a i l
P i e u
t e r m i n é
Le
tube de Fermeture non correc te Fermeture correc te
travai l est du tube -* arrivée du tube de travai l
foncé au de sable
refus
El im inat ion totale
des déblais
Nota La
figure
reproduit en fait les phases d exécut ion
d u n
pieu
foré à l abri d u n
tube
de travail.
Cage d armature
mise en place
Fig . 1 - P r i n c i p e d ex éc u t i on de s p i eux fo rés ( phases d ex éc u t i on d un p i eu fo ré à l abri d un tube de t rava i l ) .
Ancrage dans
le
substratum
Le s que s t i ons
q u e l ' o n
do i t
se
pose r s on t t ou t
aussi
impo r t an t e s
:
— L a t ra v e r s ée d u
roche r
s u r
p l u s i e u r s
diamètres
p o u r r a - t - e l l e
être réalisée
a v e c
le s
out i l s ayan t s e r v i
à
la
traversée des
te r ra in s sus - j ac en t s
?
— L e t r épanag e du
s u bs t r a t u m
n e
pro v o q u e r a - t - i l
p a s
des
ébou lements de s
pa r o i s
d u f o r a g e et
quels mo yens
l ' e n t r ep r i s e
prévo i t - e l l e
p o u r
y remédier ?
— L a
fe rme tu re
d u
t u b e
d e
t r a v a i l d an s
le
s u bs t r a t u m
do i t
être
correc te
de façon à é v it e r que l e
sable
s u s -
j ac en t
n e s 'ébou le
con t inue l l emen t dans
le
f o n d
d u
f o r a g e ,
c a r i l
f a u d r a
bé tonne r
a vec
u n
f o n d
d e
f o r a g e
p r o p r e .
—
D a n s
le cas
pa r t i c u l i e r
d e
p i e u x
incl inés sur
sub
s t r a t um h o r i z o n t a l
o u de
pieux d ro i t s
ancrés
dan s
u n
sub s t r a t um
à
p e n d a g e f a v o r ab l e
ou dé f a v o r ab l e l a
fer
me t u r e
d u
tube
d e
t r a v a i l p o u r r a - t - e l l e
être réalisée ?
Curage
du fond du trou
A v a n t
le bé tonna g e , le
f o n d
d u f o r a g e
do i t
être
exempt
de
dépô t de
sab l e ,
auss i
do i t - o n
e n
effectuer
le
curag e
c on f o rmé me n t aux
pr e s c r i p t i o n s
d e
l 'ar t ic l e
38 (38.1.1 )
d u fasc i cu l e
68 [2 ] .
C ' e s t
l 'u n d e s p r ob l ème s
essent ie l s dans
la
techn ique
de s p i eux
forés e t i l es t
reg re t t ab l e
qu e
cet te
opé ra t i on
so i t encore
e s camo t ée p a r
certa ins che fs
d e
chant ie r .
C e ne t t o yag e ,
effectué
ma l h e u r e u s e me n t
géné ra l ement
sous
l ' e au ,
n e
pe u t
p as être cont rô lé a i sément
comme
d a n s le cas de
p i e u
foré à sec
( l a mp e
électr ique ou
g l ace ) .
A ce
ti t re ,
i l
c o n v i e n t
d e
bal ay e r c e r t a in e s
idées
préconçues
fo r t emen t
ancrée s e t qu i
sont
à
l ' o r i g i n e
d e
n o m b r e u x
débo i r e s , c ar i l
fau t a v o i r
u n b o n
contac t
bé ton -
s u bs t r a t u m
et
s'assurer
q u ' i l
n e
reste
p a s e n
f o n d
d u
p i e u
u n e
par t i e
de s o l r e man ié p a r l ' o u t i l d e
forage ,
t a r i è r e par
exemple .
— L 'é limina t i on de s déb la i s e s t
di t e t o t a l e l o r squ ' on
ne r emon t e p lu s r i en
à l a
s o u pap e ,
au t ré pan - b enn e o u
encore l o rsque
l a
bo u e
régénérée
mo n t r e
q u ' i l
y a
mo ins
de
2 d e
sab l e .
E n
fai t ,
i l
fau t v o i r
s ' i l n e
reste
p a s
en
s u s p e n s i o n
d es
fines sableuses
o u
arg i l euses
q u i n e
man q u e r o n t
pa s de s e décan te r
lors
d e l a
mise
e n
place
de s a rmatu re s , don c avan t
le b é t onnag e .
N o u s r e v i e n
d r o n s
s u r ce
po i n t d an s
le
chap i t r e
su r l e s c on t rô l e s
de chant ie r .
L ' a m o r ç a g e d u
tu b e p l o n g e u r
se
c h a r g e r a ,
p a r e ff et d e
chasse, d e
ne t t o y e r
le
f o n d
d u
p i e u
et le
pr e m i e r
bé ton
r e mo n t e r a a v e c
les résidus laissés après
curage .
O n ob j e c t e ra
qu e ce t e f fe t d e
chasse ,
s' i l es t rée l
po u r
de s p i eux
d e diamètre < 60 cm es t t rès limi té
po u r
des
diamètres supér i eurs car i l
plaque
latéralement les
sédiments ,
sous f o rme
d e
t r o n c
de cône ,
comme l ' o n t
montré de s
caro t tages
effectués au
con t ac t
bé ton - s o l
(f ig.
2 et 3) . D e plus , a u v u d es
pho t o g raph i e s
relevées
su r
u n
chan t i e r
dès 196 9 ( f i g . 4 e t 5 ) e t q ue l 'o n
aura i t
p u
pr e n d r e d e pu i s
s u r
d'au t r e s chan t i e r s , c ommen t
n e
pas adme t t r e
que ce p rob lème de
curage ex is te
?
A no t re av is cer ta in s types
d e
p i e u x
forés
perme t t en t
m i e u x qu e
d'au t r e s
de réussir
cet te
opé r a t i on d e
curage ,
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T u b e = 1 0 c m .
A r m a t u r e s .
i
>= 20
= 60 cm
15 c m
Fig . 2 - In f luence du d iam ètre d u p ieu su r l e f f icac i té de l effet
d e c h a s s e . U n au tre pa ram è t re sem b le ê t re ég a l em e n t l a fo rm e
du fond de p i eu en po in te .
Fig . 3 - Ex em p le de c on tac t en sifflet montrant que le fond du
fo rag e n était pas ho r i z on ta l .
enco r e
qu e
l ' ou t i l
idéal (émulseur )
em p l o y a n t
le procédé
de « l 'a i r l i f t » p u i s s e être ut i l i sé sur tous le s chant i e r s
d e p i e ux
foré s , c ar i l
cons t i tue
éga lement u n
moyen
r a p i d e d ' e x t r a c t i o n des débla is p u i s q u ' i l es t employé
p o u r v i d e r les matér iaux en fe rmés dans le s ba ta rd eaux .
L e s
procédés de
fo rma t i on sous b oue b en ton i t i que ,
c o m p t e t e nu de la nécess i té de dessab l e r , u t i l i s en t des
p o m p e s immergées e t , à ce t i t r e , p euven t aisément
ne t t oye r
le
fo nd
d u f o r a g e e n
pro f i t an t
d u
tub e p l o n
g eu r , même après la mise e n pl ace d es cag e s d ' a rma tur es .
Mise
en
place
des
armatures
et des gaines
Les i nc i d en t s c l a ss i ques l o r s de l a mise e n pl ace des
ac iers sont les ébou lements e t un m a nq ue d e cent r a ge
des cages.
L o r s
d u b ét o n n a ge o u e n
cour s d ' ex t r a c t i on
d u
tube
d e t r a v a i l , i l p eu t se p r o d u i r e , e n out r e , s o i t u n e
descen t e des cag e s soi t un e r e mon t ée p o uv a n t a t t e in d r e
p a r f o i s p l u s i e u r s
mètres .
Incidents
lors de la
descente
d e s cage s (éboulement,
m a u v a i s c e n t r a g e ) : l a p ré se nce d ' un tub e d e t r a v a i l
fac i l i te énormément l a descente des cag e s et leur
cen t r a ge p eu t
être réal i sé au
m o y en
d e
cales
e n
acier ,
d e r o u l e a ux
e n bé ton , ou
enco r e
d e
rou l e t t e s
en mat i è re
p l a s t i que .
E n revanche , d ans le cas de p i e u x forés sans tubage d e
t r a v a i l , seuls le s p i eux forés so u s b o u e b en t o n i t i q u e
p e rme t t en t , grâce à la sta t i on d e b o ue , d e net t oye r
co r r ec t ement le f o n d d u fo ra g e de f açon à él imine r
l e s t e r r a i ns
éboulés ,
cela
même en p ré s ence de l a cag e
d ' a r m a tu r e .
P a r
c o n t r e ,
le diamètre rée l d u
p i eu
n'étant
Fig . 4 - Ex em p le de m au v a i s c on tac t bé ton -roc her en po in te .
A p rès l é l im ina t ion de s séd im en ts s i tués en po in te su r p lus
d e 50 cm, la caméra de té lév is ion a montré que le p ieu éta i t
- sus pend u » . On rem arque à l a r r i è re - p lan l a g a ine m é ta l l ique
dev an t l aque l l e appa ra î t l e v i de s i tué sous l e p i eu .
Fig . 5 - M êm e ex e m p le su r un au tre c a ro t tag e e f fec tué au bo rd
de
l a c ag e d a rm a tu res à l a limite de l a g a ine m é ta l l i que . On
rem arque l abse nc e de bé ton , l e roc her so us l a g a ine e t au
p rem ie r p lan l es a rm a tu res .
p a s c o nnu
a v e c
préc is ion e t de to u t e façon supér i eur
à ce lu i demand é , l a cag e
d ' a r m a tu r e
est centrée le
p l u s
souven t comme
o n l e
p eu t ,
même
a v e c
d es
cales.
L a
c ag e d ' a r ma tu r e r e p o s a n t s u r l e f o n d d u p i eu a
l e p l us souven t , d ans le cas de s p i e u x d e g r a nd e l o n
gueur , t endance
à
flamber
même
a va n t
bé tonnage ,
c'est
p o u r q u o i
i l
faut essayer
de l a
susp end r e
en tê t e , c e qu i
n' est
p a s
to u j o u r s p o s s i b l e p o u r
le s
d iv e r s p i e u x
forés ,
no t a m m en t l o r s q u ' o n n ' a p a s d e tubage d e t r a v a i l .
Incidents
en cours de bétonnage ou lors de
Y
extraction
du tube de travail : no us e n p a r l o n s a u chap i t r e s u i van t
t r a i t an t
d u bét onnag e .
Bétonnage
S u r u n c e r t a i n n o m b r e d e p o i n t s , le bé ton de s p i eux
forés d i f fè re d u béton de sup e r s t r u c t u r e . I l sera traité
r a p i d em en t des qual i tés requ i s es ( p ou r u n e plus amp l e
i n f o r m a t i o n se référer a u r a p p o r t d e recherche ci té qu i
c o n t i e n t
l a major i té des é léments comp lémentai res ,
extra i ts
des é tudes
c o nd u i t e s
p ar le
g r o up e
spécialisé
d e c o o r d i n a t i o n
des bétons e t
l i an t s hyd rau l i ques ) .
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Béton pour
pieux
forés
Ses quali tés spécif iques sont , d ans l ' o r d r e l o g i que : la
man iabi l i té, la comp ac i té , la non -ségrégabi l i té e t en f i n
la
résistance.
U n bé ton d o i t d ' a b o r d être fluide o u e n c o r e pl as t i que
p o u r p e r m e t t r e
sa
mise
e n
pl ace
à
l ' a i d e
d u
tu b e p l o n
g eu r (20 à 30 cm de d i amè t r e ) . E n s u i t e i l d o i t être
c o m p a c t , c ar d e ce fa i t i l n e sera p as dé lavab l e e t
p o u r r a
rés is te r aux a c t i o n s éventue l les de c o u r a n t s d ' e a u ,
t o u j o u r s n o c i v e s , p r i n c i p a l em en t a v a n t l a p r i s e . A u
cour s du bé tonnag e , n o t a m m e n t d u remp l i s sa ge d u
t u b e p l o n g eu r , le béton do i t r e s t e r h omog è n e a f i n d'év i
t e r t ou t e
ségrégat ion,
c e l l e - c i f a v o r i s a n t
dès
lo r s
le
dé lavag e .
E n f i n ,
la p e r f o r m a nc e mécanique ( rés i s tance
à l a c o m p r e s s i o n s i m p l e ) es t i c i u n paramè t r e sec o nd a i r e
pa r ce q u e , d 'un e p a r t , elle est é tro i tement l i ée a u x
qual i tés précédemment dé f in i es e t , d ' a u t r e p a r t , les
v a l e u r s d u t a u x d e t r a v a i l e n c o m p r e s s i o n , généralement
de 5 0 bar s , s on t lo i n des va l eu r s exigées p o u r les bétons
d e s up e r s t r u c t u r e .
L es p o i n t s r e l a t i fs a u bé ton d e p i e u foré se t r o u v en t
t an t d ans le s g r a nu l a t s ( f o r me , propre té , g ranu la r i t é ) ,
le
t y p e
d e c i m en t , s o n
d osa g e
(350 à 400
k g / m
3
) ,
l ' eau
et le s a d j u v a n t s , qu e d a ns la g ranu lar it é d u béton . A c e
t i t r e , l'é tude de f o r m u l a t i o n d u bé ton , spéc ia l e à chaque
chant i e r , d o i t
être
fa i t e d an s cet te o p t i q u e
de béton
d e p i e ux forés , c 'es t -à -d i re q u ' o u t r e u ne g ranu lar i té
c o n t i nu e d u type B o l o m e y , elle do i t définir la m a n i a
bili té p o u r le s
d osa g e s
re t enus .
B e a u c o u p
d ' i n c i d e n t s s o n t d u s a u fa i t q u e l ' o n ut i l i s e
des bétons trop secs o u t r o p h um i d e s en ne c ons i dé ran t
qu e la seu l e rés is tance , o u la seu l e maniab i l i t é. L e s
q ua t r e quali tés fo nd a m en t a l e s d u bé ton so n t e n fa i t
étroi tement l i ées , ce qui n'est p a s to u j o u r s b i e n perçu
p a r le s chefs d e c h a n t i e r et les su r v e i l l a n t s d e l ' A d m i -
t r a t i o n .
I l y a u r a i t e n c o r e b e a u c o u p à d i r e s u r l a fa b r i c a t i o n
d u
béton (cen t ra l e d e c h a n t i e r , béton prê t à l ' em p l o i ,
bé ton po mpé , e tc .) e t s u r l e s m o y en s d e transpo r t , t e l s
qu e le s to up i e s qu e d ' a uc un s cons idèrent à tor t c omme
de b ons ma l axeur s .
Bétonnage proprement dit
L e bé tonnage dans t ous le s c a s ,
c'est
no t r e c o n v i c t i o n ,
d o i t être effectué a u tub e p l o n g e u r e n p r e n a n t
p a r t i
cul iè rement
s o i n
que :
— le tub e p l o n g e u r t o u c h e le f o n d d u
f o r a g e
et ne
r e p o s e p a s s u r l a cage d ' a r m a tu r e o u s u r l e p a n i e r ;
— le
prem i e r r emp l i s sa ge
d u
tube so i t c o r r ec t avec
mise
e n
pl ace
pré a l ab l e d ' un
b o u c h o n
d e
m o r t i e r b i e n
e xé cu t é o u d ' un
b o u c h o n
en p olys tyrène ;
— l 'amo r ç a g e , q u i cons i s t e à p r o v o q u e r b r u t a l em en t la
descen t e d u bé ton to u t e n a s su r a n t s o n a l i m en t a t i o n
en c o n t i n u , soi t effect i f ; i l se p r o d u i t u n e ff et de chasse
p lu s o u m o i n s rée l se l o n la d i m e n s i o n d u p i e u . C e t
amo rçage nécess ite u n p r em i e r m o u v em en t d e
va - e t -
v i e n t imposé au tub e p l o n g eu r et d o n t l 'a m p l i t u d e n e
d o i t pa s dépass e r 30 cm, s i n o n le p r em i e r béton sera
dé lavé e t p laqué latéralement en f o n d d e p i e u ;
— e n c o u r s de bé tonnag e , l e n i v e a u d u tub e p l o n g eu r
s o i t c o n s t a m m en t d ' a u m o i n s 1,50 m d a ns le béton,
af in d 'év i t e r l e dé samorçag e d e l a c o l o n n e . A ce ti tre ,
la règle définie tant d ans le D o c u m e n t t e c hn i q u e unifié
q u e d a n s le F a s c i c u l e 6 8 , e t q u i d o n n e 50 cm , e s t
d a n g e r eu s e c o m p t e t e nu
des
va - e t - v i e n t
imposés au
tube
p l o n g eu r p o u r a s su r e r la descen t e du bé ton e t q u i d é pa s
sen t l a r g ement
50 c m .
Incidents
dus au bétonnage
L e s i n c i d e n t s ma j e u r s q u e l ' o n r enc o n t r e s u r l e s c h an
t i e rs sont d i f f i c i l es à cl asse r p a r o r d r e d ' i m p o r t a n c e ,
ca r
ils se
p r o d u i s e n t
à des degrés
d i ve r s
e t p a s
to u j o u r s
su r
le s prem i e r s p i eu x .
Il s
se
r a p p o r t e n t s o i t
à l a cage
d ' a rma tur es , s o i t
a u
béton e t se si tuen t so i t e n po in t e , s o i t d ans le fût, soi t
en tête :
— L e s cages d ' a r m a tu r e s p eu v en t être soulevées , d 'une
pa r t , l o r s d u bé tonnag e sous l ' e f fe t de l a poussé e d u
bé ton ,
no t a m m en t l o r s q u e ,
p a r
s o u c i
d 'év i t e r u n désa
mor ç a g e d e l a
c o l o n n e ,
le
tub e p l o n g eu r
est
m a i n t e n u
d a n s
le f o n d d u p i eu , d ' au t r e p a r t , l o r s d e l ' ex t r ac t i on
d u
tub e d e t r a v a i l . C e d e r n i e r cas est so u v en t rencontré
l o r squ ' i l y a un e g a i n e et que l e j eu p révu ent r e le tub e
d e t r a v a i l et la g a i n e es t de l ' o r d r e de 5 c m , c a r le
bé ton passe en t r e le tube et la g a i n e et dès lo r s i l peut
y a vo i r p r i s e . O n p eu t d u reste se d em a nd e r , d a n s ces
c o nd i t i o n s ,
q u e l rôle jo u e la ga ine .
— L e s descen t e s d ' a rma tur es p a r flambage so n t enco re
asse z nombreuses
et
p euv en t a t t e i n d r e p l u s i e u r s
mètres.
Il est dès lo r s très di f f i c i l e de conna î tr e l a qua l i té du
p i eu .
— D a n s le même o r d r e d' i dé e s on p e u t e n c o r e ci t e r :
• la présence de bé ton dé lavé en p o i n t e ;
• l a s u r c o n s o m m a t i o n de bé ton qu ' i l est très d élicat
d ' e s t imer a van t le c h a n t i e r e t q u i p a r f o i s s'avère i m p o r
t an t e (2 0 à 40 ) ; i l es t di f f i c i l e également de savo i r
où el le se p r o d u i t et que l l e es t l a f o r m e f ina l e d u
p i e u
;
• la présence en tê te d u p i e u d 'u n bé ton po l lué à cause
d ' une i nsu f f i s ance
d'é l imina t i on du
m a g m a
bé ton - s o l ;
• l ' i n f l uence de l a c o n f e c t i o n d e p i eux v o i s i n s à des
p i e ux déjà exécutés où i n t e r v i e n n e n t n o n seu l ement la
na t u r e
des
te r r a i n s
et
cel l e
d u
s ub s t r a t um , m a i s
égale
m en t le s d i m ens i o n s d es p i e u x et leur en t r a xe .
C ONT ROLE S E N C OURS DE CHANTIER
L a
techn ique des p i e u x forés es t r end u e c o m p l e x e p a r
l ' ex i s tence d e n o m b r e u x p rocédés qu i ne cessent d e
se déve loppe r , e t i l fau t b i en conna î t r e l e s av an t a g e s
et les inconvénien ts , p o u r n e p a s d i r e le s l im i t e s d e
ce s procédés , c ar d a ns ce d o m a i n e c o m m e d a n s ce lu i d e
la mécan ique de s so l s l 'a p pa r e i l un i v e r s e l n ' ex is t e pas .
L e s contrô les so n t f o nd a m en t a ux c a r e u x seu ls p e r
me t t en t
d e
fa i r e p r o g r e sse r
l a
tec h n i q u e
e n
c o n t r i b u a n t
à la découve r t e de s
causes ,
à l 'é tude des remèdes e t à
la
mise
a u
p o i n t
d e
tel l e
o u
tel l e
amél i o ra t i on . I l s
sont
à la base d e l'établ i ssement d e r ec o m m a nd a t i o n s t e ll e s
que ce l l es q u i figurent dans d es d o c um en t s à caractère
évolut i f [8 e t 9 ] e t ne so n t nu l l em en t considérés comme
m a l v enu s de l a p a r t des maîtres
d'oeuvre
c o m m e d e
cel l e d es ent r ep r i s e s , c onsc i en t s des p rob lèmes .
I l fau t sa vo i r , e n p a r t i c u l i e r , qu e to u t n o u v e a u c h a n t i e r
es t di f fé rent des précéden ts , car le t e r r a i n est ce qu' i l
est, le matériel et les h o m m es d e v a n t s 'y adap t e r . C ' e s t
p o u r q u o i
à not r e a v i s les contrô les d 'exécut ion su r les
p r em i e r s p i eux son t part icul iè rement i m p o r t a n t s et les
i nc i d en t s q u i s ' y p r o d u i s e n t , l o r s q u ' i l s s o n t b i e n étudiés
grâce à ces contrô les , so n t dès l o r s p r a t i q u em en t évités
p a r l a su i t e .
P o u r l ' A d m i n i s t r a t i o n , ces contrô les d o i v e n t p o r t e r a u
préa lab l e su r l a r écep t i on d u matér i e l e t de s
out i l s ,
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sans
ome t t r e
le cas
p a r t i c u l i e r
d es
p i e u x
forés
sous
boue b en ton i t i que ( s t a t i on d e
b oue ) .
D a n s ce d o m a i n e il y a
enco r e
b e a u c o u p à fa i r e , c omme
d a n s ce lu i d es contrô les en c o u r s d e
f o r a g e
d e descente
des
cages
d ' a r m a tu r e et de bétonnag e .
Les p o i n t s e s s en t i e l s s on t b i en p l us
le ne t t o y a g e
correct
d u f o n d d u f o r a g e e t un b o n b ét onnag e qu e l e s respects
d e l ' i n c l i n a i s on , de la v e r t i ca l i t é, c on t rô le s qu i d u reste
son t p r e sque imposs i b l e s .
I l c onv i en t
de réfléchir à ce que ces con trôles
do i v en t
être : pra t i ques , p o s i t i f s e t n e p a s a b o u t i r , lo r squ ' i l y a
des i nc i d en t s , à la i s s e r s eu l e l 'en t r ep r i s e d evan t u n
vér i table d i l em m e . L e s documen ts o f f ic i e ls d ev r a i en t
être revus d ans ce sens.
P o u r n o t r e p a r t , n o u s p r o p o s o n s qu e le mécanic i en
des so l s so i t tenu a u c o u r a n t dès l ' o u v e r t u r e d u chant i e r
e t p r e nn e
ses responsa bi l ités en même
temps
que le
maî t r e
d'oeuvre
et
l ' en t r ep r i s e ,
car en f in de
comp te
i l s'agit
d e
c o ns t r u i r e
et de
b i en cons t ru i r e .
C ONT ROL ES A POSTERIORI
D e t e ls contrô les so n t nécessaires l o r s q u e d es anoma l i e s
on t été re levées soi t a u c o u r s de l ' e xécu t i on de t e l ou
te l
p i eu ( c ons ta ta t i ons ) , a u dégarnissage d es tê tes ( recé
p a g e ) ; soi t
enco r e
lo r sque , c omp te t enu d e l ' impo r tance
d e l ' ouv r a ge
et des di ff icultés inhérentes a u
si te ,
i l s on t
é té prévus au
C a h i e r
d e
p r e s c r i p t i o n s
spéc iales de façon
q u a s i systémat ique .
D a n s ce d e r n i e r c as , on s e conten t e le plus s ouven t ,
d a n s la m esu r e o ù les résultats des con trôles effectués
e n c o u r s d e chant i e r s on t b ons , d ' auscu l t e r que l ques
p i eux p r i s a u h a sa r d a u d r o i t d e chaque p i l e . E n r e v a n
che, si ces résultats sont
douteux
l ' a u s c u l t a t i o n d e
chaque p i eu est systématique.
I l
est
b ie n c o n n u
que l e s
ouv r a g e s
sans
défaut
sont
ceux p our l e sque l s aucune cons ta ta t i on n ' a é té fa i te
e n c o u r s d e t r a v a ux . P o u r t a n t , en mat i è r e de p i eux
forés , chaque chan t i e r
est di fférent
so i t p a r c e
que l e s
h o m m es , le s c o nd i t i o n s d e t r a v a i l et le matér i e l ne sont
pas les mêmes , so i t t ou t s imp l ement p a r ce que l e s
t e r r a i ns
à
trave r s e r
o n t d e s
ex igences
très di fférentes
s e l o n l e u r n a t u r e , la p u i s s a nc e d e s couches , leu r compa
cité et le fa i t q ue l a n a p p e es t en charge o u n o n .
D e t e ls contrô les d o i v e n t être le su i v i log i que des c o ns t a
t a t i ons effectuées en a m o n t et ne d o i v e n t e n au c u n cas
être considérés
c o m m e
u n
m o y en
«
so u r n o i s
» d e
juge r
d e
l a qua l i t é d u
t r a v a i l
effectué,
m o y en d o n t
les consé
quences s e r a i en t s ou rce d ' ennu i s p ou r le maître
d'oeuvre
ou l ' en t r ep r i s e . B i e n
a u
c o n t r a i r e ,
les ingénieurs e xpé
r imentés saven t que malg ré toutes les précaut ions
p r i s e s ,
ce r t a i ns t e r r a i ns p o sen t des p rob lèmes e t i l faut
v o i r d a n s
les contrô les a
p o s t e r i o r i
u n e
g a r a n t i e
supplé
m en t a i r e c o nd u i s a n t à prog r esse r
enco r e
d a ns la tech
n i q u e d es p i e u x forés .
C ' e s t p o u r q uo i , e n c e q u i c o n ce r n e l ' A d m i n i s t r a t i o n
d e s P o n t s et Chaussées, le p r i n c i p e q u i s e dess i ne à
l ' h eur e ac tue l l e v eu t qu e chaque p i eu so i t a u préa lab l e
équ ipé de façon à permet t r e à m o i nd r e s f r a is :
—
d'ef fectuer
d e tels contrô les ,
— de p rocéde r au x répara t i ons qu i s ' imposen t e n c a s
de mauva i s con tac t bé ton - roche r ou de so l u t i o n s d e
cont inui té .
De t e l s contrô les permet t en t de d é fi n ir s ' i l n ' y a pa s
de désordres d a ns le s p i eux , ma i s en l 'é tat a c tu e l d e n o s
c o nna i s s a nc e s ,
i l e s t
bea ucou p p l us d i f fi c i le
de dé te r
miner sans ambiguïté , après ces essa is , si les désordres
néce s s it en t o u n o n l e r em p l a c em en t de l a fo nd a t i o n .
Essai
statique
de
chargement
Cet essa i est réal isé généralement a u stade d u
pro j e t
ca r i l permet d e s ' a ssur e r de l 'in tégr i té d u p i eu et de l a
b o n n e l i a i s on e n po in t e en t r e le p i eu et l e s o l . I l e s t
irréaliste et d i s p end i e ux d ' u t i l is e r
cet te
méthode en
c o u r s
d e
t r a v a ux s a u f
après répara t i ons e n cas , p ar
exemp l e , d ' i n j ec t i on
e n
p o i n t e
après u n
mauv a i s con tac t
so l - p i eu , l ' e s sa i
n'étant
al o r s qu ' une
vér i f i cat ion.
Carottage
Cet t e
m éthode es t également on éreuse
mai s
elle
es t l a
seul e
q u i
peut p e rme t t r e
de con t rô l e r le b o n
contact
béton-sol en
po in t e .
S o n
coût
p eu t
être rédui t en
m e t t a n t
e n
pl ace
a u
préa lab l e ,
a vec
la c a g e d ' a r m a tu r e , u n o u p l u s i e u r s
tub es métal l iques de 102-114 m m de d i amè t r e f e rmés
à
leur base
p a r u n
b o u c h o n
de plâtre e t se
t r o u v a n t
d e 1 à 1,50 m au-d essus de l a p o i n t e d u p i eu .
Ce tubage associé à d 'au t r e s tub es prévus p o u r les
auscu l t a t i ons
définies ci -d essous p e rme t de répare r é co
no m i q u em en t
le
p i eu
en
p o i n t e l o r s q u e
d e
m a uva i s
con tac t s
o nt été
r ec o nnu s .
Méthodes d auscultation non destructives
L e r a p p o r t d e recherche , qu i décr i t ces méthodes e t
e n d o nn e le s lim i t e s d ' emp l o i ,
s'est
inspi ré des recher
ches
effec tuées p a r le
g r o up e
spécialisé de
c o o r d i n a t i o n
«
A u s c u l t a t i o n
d es ouv r a g e s
d ' a r t
».
L e s d o c um en t s
cités en référence [10, 11 et 12] décrive nt
ces d i verses méthodes . A u s s i , après u n r a p i d e r a p p e l ,
p r o p o s o n s - n o u s un e mé th od e t r i b u t a i r e d e l a mise en
p l ace préa lab l e de tubes d ' auscu l t a t i on .
Auscultation dynamique
L a
méthode p ar écho [10 ], pa r s a r ap i d i t é
d ' i n t e r v e n
t i on et par l e fa i t qu ' e l l e ne nécess i te pas de réservat ion
préalab le , es t par t icul iè rement a dap tée p o u r le s chant i e r s
d o n t
le s
p i e u x
foré s on t de s d i amèt r e s < 60 cm . L imi té e
ac tue l l ement
à des
p i eux
de 15 à 20 m d e
p r o f o nd eu r ,
c 'est
u ne mé th od e « to u t o u r i e n », en ce sens qu ' une
a no m a l i e p eu t très b i en ne pa s ê tr e u n défau t . El l e
pe rmet
n éanmoins d 'él iminer
l ' a u s c u l t a t i o n
ultér i eure
p lus
fine d es p i eu x p our l e sque l s aucune ano ma l i e n ' a
été décelée.
L e s méthodes de contrô le son ique , d i t e s pa r
trans-
parence, var i e n t s e l on
le
type
d'émetteur e t
se l on l 'en r e
g i s t r ement ob t en u . E l l e s nécessitent tou tes la mise e n
p l ace d e tubage p e rme t t an t d e descend r e l'émetteur e t
le
récepteur .
— L a m é th o d e C E B T P comme l a m ét ho d e L P C sont
des méthodes qua l i t a t i v e s à enreg i s t r ement e n con t i nu .
— L a m ét ho d e L P C d u L a b o r a t o i r e d ' A i x- e n - P r o v e n c e
comme cel l e d u L a b o r a t o i r e d e R o u en s o n t q u a l it a t i v e s
e t quan t i t a t i v e s à en r e g i s tr em en t d i s c o n t i n u . C e s deux
dern ières , antér i eures a u x précédentes ,
d ev r a i e n t
céder
le
p a s à
l ' en r eg i s t r ement
e n
c o n t i nu d o n t
u n
per f ec
t i o nn em en t
est
enco r e
à
at t end r e .
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T o u t e s ces mé thodes n e p euv en t pré tendre d o n n e r la
qual i té d u eontac t e n p o i n t e d u p i eu , l ' a u s c u l t a t i o n
s 'arrêtant à 10 cm
e n v i r o n
d u
fo nd , s a u f
s i l a
p e r f o
r a t i on sous l a p o i n t e d u p i e u est p o u r s u i v i e , p a r
e x emp l e
a u c h a r i o t d e
f o r a g e ,
c e q u i a ug m en t e le
coût.
Méthode par
rayonnement
y [12]
Cet t e méthode mise a u p o i n t p a r le L a b o r a t o i r e
d ' A n g e r s nécess ite la mise e n pl ace d e tub e s . C o m m e
l ' o n t montré l e s essai s compa ra t i f s effectués à la s t a t i o n
expé r imenta l e de
B o r d e a u x ,
el le
permet
de déce le r
tous
le s défauts d a ns le fût d u p i e u . D e p a r le p r i n c i p e même
de la mesur e effec tuée en c o n t i n u ,
elle
t r a d u i t la v a r i a
t i on
d e dens ité du béton e n fo nc t i o n d e l a p r o f o nd eu r .
C ' e s t d onc
un e mé thod e
q ua n t i t a t i v e
très intéressante.
Caméra miniature de télévision
C e procédé , t r i b u t a i r e d e la c la r té de l ' eau et de l a
réal i sat i on de
s o n d a g e
carotté , semb l e part icul iè rement
b i e n
adapté à l a
v i s u a l i s a t io n
de la qua l i t é du
contac t
bé ton -s o l en p o i n t e . L e s figures 4 et 5 m o n t r e n t la
qual i té de l ' o b s e r v a t i o n effectuée.
Choix d une méthode
L ' e x a m en r a p i d e
d e s
d i ve r s es
méthodes
d ev a n t
le s
p r o
blèmes d 'étud e d e la cont inu i té du fût d u
p i eu
et
ceux
de la qua l i té d u contac t bé ton -s o l en p o in t e n o u s
c o nd u i t à p r o p o s e r un e mé th od e
g l o b a l e
d e r ec o nna i s
sance.
E n
effet, d ev a n t l ' im p o r t a n c e des p rob lèmes écono
miques à résoud re lo r squ ' i l f au t répare r de s p i eux , p a r
e x emp l e
p a r i n j e c t i o n en p o i n t e , i l appara î t p ré fé rab l e
de
prévo i r a
p r i o r i
l'équipement sys témat ique des
p i eux ,
o u p u i t s ,
o u d e s
bar r e t t e s ,
d e
tubes v e r t i c aux p e rme t t an t
:
— le
caro t t a ge
d u c o n t a c t béton-rocher ,
— l ' examen d u fû t du p i eu et de l a p o i n t e pa r l e s
mé thodes par
t r a n sp a r e n c e
o u p a r
r a y o nn em en t
y ,
— l ' examen éven tue l de l a p o i n t e p ar caméra d e télé
v i s i on .
Il
es t
b i en
év iden t que
ce l a
dépend
su r t o u t
d e
l ' i m p o r
tance d u c h a n t i e r et de l a r é a li s a t ion de cons ta ta t i ons
en c o u r s
d e
t r a v a ux , m a i s
l a mé th od e
ut i l i s a n t
a u
mieux
ces ou t i l s d ev r a i t r e v en i r a u schéma su i v a n t :
Chantier
de N
pieux
fûts et
p o i n t e s
1. Méthod e p a r écho —> \
N
p i e u x
analysés .
E l l e
p eu t
être cons idérée
c o m -
me u n e exce l l en t e m é-
A bons
th o d e d ' a p p r o c h e p a r V
« to u t o u r i e n » ;
el le
l B d o u t eux
pe rmet de sé lec tionn er \
l e s p i eux b ons
d es
p i eux
d o u t eux . /
2 . Mé th od e s so n i q u e s o u
y —> B au scultés.
E l l e p e r m e t de préc iser
s ' i l
y a d é fau t ou n on et
de n e r e t e n i r q ue n p i eux
c o m p r e n a n t des dé fauts .
a
bons
b m a u v a i s
(so i t
n
p i eux )
' n
t
p i e u x < n p i eux ( m a u v a i s q u a n t a u seu l
con tac t
e n
p o in t e )
— ut i l i s a t i o n des ré s e r v a t i ons p o u r e x a m ens des
dé fau ts pa r c améra T V après
ne t t o y a g e
et élimi
na t i o n
d es fines,
— possibi l i tés
d ' i n j e c t i o n
et de répara t i on à
moind r e f r a i s .
n
2
p i e u x
< n
p i e u x
(fûts et
contac t s mauva i s )
—
f o r a g e s
d a ns
l
E x a m e n de s
le béton 1 dé fauts
) fûts et
+ caméra T V (
po in t e s
X
récupérables
Y à re fa i r e
L ' a p p l i c a t i o n
d e
cet te
méthode
devra i t p e rme t t r e
à
l ' u sa ge
de procéde r à
que l ques mod i f i c a t i on s
se
r a p p o r
t an t
auss i
b i en
à la
techn ique qu ' au
coût e t d ' en p ré vo i r
le s modal i tés d ' a p p l i c a t i o n d a n s le s C a h i e r s d e p r e s c r i p
t i o n s spéciales.
M A L F A ÇONS - REM EDES
Causes principales des malfaçons
E v i d e m m e n t inhérentes à l 'exécut ion des p i e u x forés ,
le s mal façons sont ma lheur eu semen t d ' au tan t p l us
g r a v e s
qu ' e l l e s cons t i tuen t géné ra l ement de s vices
cachés
d i f f i c i l ement
déce lables .
E l l e s son t
la
su i t e l o g i que
de con t rôl e s
inex i s t an t s
o u
insuf f i sants
n o n e f fec tués su r le
chant i e r , t an t
de l a
par t
d u
repré s en tan t d u maî t r e d 'œuv re que de l ' en t r ep r i s e
e f fec tuant le s t r a v a ux . O n co n ç o it tou te l ' impo r tan ce
de définir dans le C a h i e r d e p r e s c r i p t i o n s spéciales les
d i v e r s
contrô les
qu' i l c o nv i e n t
d'ef fectuer .
Ce s mal façons , no us l ' a v o n s v u , p euv en t être dues a u x
causes su i van t e s
:
— ma té r ie l ma l adap té o u
type
d e p i eu r e t e nu n o n
va l ab l e d evan t la na tu r e et l ' i m p o r t a n c e d es couches
t raversées , y c o m p r i s le sub s t r a t um ,
— m a u v a i s
ne t t o y a g e
d u f o n d d e t r o u ,
— procédés de bé tonnag e m a l adap tés ou
m o d e s
opé
r a t o i r e s
m a l
su i v i s ,
— e m p l o i d ' u n b ét o n n o n m a n i a b l e o u
segr egab l e ,
—
pr i s e
du bé ton
ent r e
le
tub e
d e
t r a v a i l
et la
ga ine ,
— prés ence de
c i r c u l a t i o n s
latérales
d ' eau r e l a t i v emen t
impo r tan t e s .
E n f i n ,
no us s i g n a l e ro n s éga lement qu ' e l l e s p euven t être
d u e s
à des
re ta rd s
d e
trava ux , l e sque l s cond u i s en t p a r
f o i s l ' en t r ep r i s e à « escamote r » l a sui te d u t r a v a i l .
Nature des malfaçons
E l l e s
intéressent le fût, la p o i n t e d u p i e u o u
enco r e
sa par t i e
supér ieure .
Malfaçons en pointe
E l l e s
se
r a p p o r t e n t ,
ain s i
qu e
no us l ' a v o n s
v u , à u n
m a uva i s c o n t a c t bé ton - roche r , ou
enco r e
a u r em a n i e -
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m en t t r o p i m p o r t a n t d ' u n e
z o n e de sol
in i t i a l ement
compac t e
(sab l e ,
g r a v i e r
ou
arg i l e ) .
L e s e u l
remède
cons i s t e
en des
in j ec t i ons
de
remp l i s sa ge
o u de c o ns o l i d a t i o n en po in t e .
Malfaçons
de fût
E l l e s se
t r a d u i s e n t
généralement
so i t
par une
d i s c o n t i
nui té
p a r t i e l l e
ou
to ta l e
du fût (discont inu i té du béton -
n a g e ,
éboulements, etc.) , soi t
enco r e
par l ' ex is tence
d ' un béton délavé ou peu
compac t ,
ou des
i nc l u s i o n s
d e b oue .
N o u s s i g n a l e r o n s
sur ce
d e r n i e r p o i n t
le cas d'un
chant i e r
d ' a u t o r o u t e
où un
p i eu
de 1,50 m de diamètre
et de 40 m de l o n g u e u r
s'est
trouvé affecté de deux
inc l us i ons
i m p o r t a n t e s
de
b en t o n i t e
ve r s 20 m de
p r o
f o n d e u r , décelées par a usc u l ta t i o n d y na m i q u e et
r e c o nnu e s
par
caro t t a g es .
L e
ne t t o y a g e des
poches
s'est effectué à
l' eau c l a i r e
émuls ionnée
à l 'a i r
comprimé.
L ' i n j e c t i o n
s'est déroulée en u n
prem i e r s t ad e
a v e c 700 1
de cou l i s à C / E * 2 et sa ns p r e s s i o n , le secon d s t ad e
d e
l 'opérat ion
c o ns i s t a n t
à
pl ace r
un
o b tu r a t e u r
et à
m o n t e r
en
p r e s s i o n
(3 b a r s )
p o u r b l o q u e r
le
cou l i s .
2 5 0 1 de cou l i s à C / E = 2 ont été
enco r e
nécessaires
p o u r c o m b l e r
les
vid es .
L a
p r e s s i o n
de b l o c a g e a été limitée à 3
b a r s
au
lieu
des 10 bar s envisagés, cer ta i nes résurgences de cou l i s
commençan t à se
m a n i fe s t e r a u t o u r
de la
semel l e
de
l ' appu i .
L e
prob l ème sou l evé par les malfaçons de fût est très
dél icat et
d 'a u t a n t p l u s i m p o r t a n t ,
c'est-à-dire grave ,
qu e les p i eux s o n t de d i m ens i o n s élevées.
D a n s
le cas de
pet i t s p i eu x
(diamètre < 60 cm), les
remèdes sont limités et généralement la seu l e so l u t i on ,
à
par t que l ques
cas
par t i cu l i e r s , c ons i s t e
à
r ec o n s t r u i r e
u n ou
p l u s i e u r s p i e ux
à proximité.
Malfaçons en tête
C ' es t p r e sque e s sen t i e l l ement so i t
une tête de
p i eu
présentant des
i nc l u s i o n s
de
b en t o n i t e
ou de
m a r i n a g e
( insuf f i sance de re j e t du p r em i e r bé t on ) , so i t une
m a u
va i s e l i a i s o n
en tête du
p i e u
au
te r r a i n
(cas de
p i eux
incl inés avec ga ine ) .
P o u r
le
p r em i e r
cas, les remèdes
r e v i e nn en t
à réal iser
le recépage sur une haute ur su f f i s an t e . D an s le cas de
p i e u x
inclinés
ou
n o n ,
l 'e space p l us
ou
m o i n s a nn u l a i r e
laissé ent r e la g a i n e et le te r r a i n p eu t c o nd u i r e à un
déplacement
h o r i z o n t a l
: on
peut so i t
se
c o n t e n t e r
de
fa i r e g l i sser
du
sable entre
le
te r r a i n
et la
ga ine p e rdu e ,
so i t in j ec ter .
A
ce
t i t r e , nous s i gna l e r ons
que le phénomène du
déplacement d'un p i eu de 35 cm en tête a y a n t été
ob s e r v é
sans
que le
p i e u
ait pu se
br i s e r
(changement
d ' i n c l i n a i s o n
a ng u l a i r e
respecté
to u t
le
l o n g
des
tubes
d ' a u s c u l t a t i o n restés ) , to u s les aut r es p i e ux fu r en t calés
p a r
une
i n j e c t i o n
périphérique d'un
cou l i s
de
sable
et
de c iment , chaque p i eu
étant
tenu
en tête jusqu'à
pr i s e
d u cou l i s .
L e c o u l i s c o m p r ena i t p o u r 50 kg de ciment C P F 325,
15
kg de
sab l e
0/1,
30 I
d 'eau , p l us
1,4 de
benton i t e
( exp r imée en p o u r c en t a g e du p o i d s du ci m en t , s o l u t i o n
b en t o n i t i q u e à 40 ). Le cou l i s était fabriqué au
mal axeur l en t
(300
tr/mn) , l ' in j e c t i o n s ' e f fec tuant sous
un e p r e s s i o n p r a t i q u em en t nu l l e .
Le
p r o g r a m m e
prévu
fu t
réal isé et
l ' i n j ec t i on
effectuée par
deux cannes
d e s cend u e s d a n s l 'a nn u l a i r e .
Le
v o l u m e m o y e n
injecté
a été de 2,4 m
3
.
Aperçu sur les injections en pointe
Les i n j ec t i ons
en
p o i n t e
des
p i eux p eu v en t
être néces
sa i res
:
—
so i t p o u r r em p l i r
le v i d e qui
existe sous
la
p o i n t e
d u fa i t d'un m a uva i s c u r a g e en f o n d de t r o u a v a n t
bé t onnage (fig. 4 et 5) et il
s ' a g it a l o r s d ' un e i n j ec t i o n
d e r emp l i s sa ge ,
—
so i t p o u r c o n s o l i d e r
p a r exemp l e le
sub s t r a t um s a b l o -
g r a v e l e ux
situé
so u s
la
p o i n t e
du
p i eu m a i s p o u r l e q u e l
le s propriétés mécaniques sont d evenues f a i b l e s : il s'agit
d ' u n e i n j e c t i o n
de
c o n s o l i d a t io n
ou de
compac ta ge .
D a n s
ces
d e u x
cas il
fau t
éviter
so i t
le
débouchage
de f i ssures
du
rocher
ou le
cl aquage
du sol, car la
c o n s o m m a t i o n
de
cou l i s s e r a i t
év idemment
t r o p i m p o r
t an t e et m a l v enu e , s a u f peut -êt re po ur l ' in j ec t eu r .
Coulis stable ou coulis instable ?
Remplissage
de vide :
cer ta i ns son t f a vo r ab l e s
à
l ' i n j ec
t i on au préalable de cou l i s i ns t ab l e (eau + c i m en t +
éventuel l ement
fines)
à
r a p p o r t
C/E
fa i b l e
< 1
su i v i e
après la
pr i s e ,
par une
i n j e c t i o n
de
fermetur e
de
cou l i s
s tab l e .
Ce t t e
façon de procéder est
accep tab l e
à
c o nd i t i o n
d ' i n j ec t e r le cou l i s i ns t ab l e sous très fa i b l e p r e ss i on ,
s i n o n
l ' o n
r i s qu e d ' o u v r i r
des
fissures dans
le
sub s t r a t um
et de l ' in j ec ter sans qu ' i l en ait b es o i n .
D ' a u t r e s
préfèrent
in j ec t e r d i r ec t ement
un
cou l i s s t ab l e
( eau
+
ciment
+
arg i l e
col lo ïda le + éventuel l ement
sab l e fin) à r a p p o r t C/E de l ' o r d r e de 2, en l i m i t a n t
v o l o n t a i r em en t
une première
phase d ' i n j ec t i on
à un
v o l u m e donné . Il est b i en év iden t que c'est le te r r a i n
qu i c o m m a n d e
en la mat ière :
se l o n qu ' i l s'ag i t
ou non
d ' un
r o c h e r
fracturé, le prob l ème est
que l que
peu diffé
r e n t , car on peut d i f f i ci l ement d ans le cas d'un rocher
fracturé
d i s t i ngue r l ' i n j ec t i on
des
v i d e s
de
cel l e
des
f r a c tu r es , d ' au tan t qu ' au
préalable on a effectué un
ne t t o y a g e à l ' eau émuls ionnée d ' a i r compr imé.
N o u s r e v i e n d r o n s
à
l ' exemp l e
du
c h a n t i e r
relaté par
les figures
3 et 4 en
ex p o s a n t
le
processus
adop té
p o u r
l e s i n j ec t i ons en p o i n t e .
L a présence de
deu x tub es
de
50-60
mm de diamètre
et
d ' u n
tube
de
102-114
mm de diamètre a
g r a nd em en t
facil i té l 'opérat ion qui a compor t é :
1. U n net t o yage e f fi cace , à
l ' e a u
émuls ionnée
d'a i r
compr imé (fig. 6), des sédiments tro uvés par
caro t t a ge
sous
la
p o i n t e
du
p i e u , su i v i
par un contrôle à la
caméra 0 75 mm à
v i s i o n r a d i a l e p u i s
latérale grâce
à la présence du tub e p r o t e c t e u r de 102-114 mm de
diamètre.
A v a n t
ne t t o y a g e , les
d eux b o uc h o n s
situés à
la
base
des
tubes
de
50-60
mm de diamètre
ava i en t
été préalab lement défoncés au c h a r i o t de f o r a g e ,
cha
qu e
f o r a g e
étant
p o u r s u i v i
jusqu'à
50 cm
d a ns
le
subs t r a tum.
125
7/23/2019 BLPC 77 pp 117-128 Bru
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A
Fig .
6
- E l im ina t i on de s séd im en ts
s o u s
la po in te d un p ieu à
m auv a i s c on tac t so l - bé ton .
2 . In j ec t i on d ' u n cou l i s s ous 10 bar s d e p r e s s i o n c o m
p r e n a n t p o u r 5 0 k g d e c i m en t C H F 3 2 5 , 2 0 à 30 1 d ' eau
(C/E
» 2) ,
p u i s
1,2 d e
so l u t i o n b en t o n i t i q u e
à 40 .
L e c o u l i s étai t préparé dans u n m a l a x eu r à haute
t u r b u l e n c e (1 500 tr/mn) .
L e s résistances à la co m p r e s s i o n s i m p l e , s ur éprouve t te s
c y l i n d r i q u e s
d e 16 X 32 m m donnè ren t l e s r ésu lta ts
su i van t s
:
3
j : 50
bar s
7 j : 125 bar s
28 j : 200 bar s
Fig .
7 -
E x e m p l e
d i n je c t i o n d e r e m p l i s s a g e
s o u s
la po in te
d un p ieu .
L ' a d j o n c t i o n d e sable (100 kg ) p ré vue i n i t i a l em en t fut
abandonné e p u i s q u ' e l l e c o nd u i s a i t à u n e chute de s
résistances annoncées ci -d essus , t ou t e n a ug m en t a n t
l ' ex suda t i on .
L a
p o m p e
d ' i n j ec t i on
éta i t une
p o m p e
à
p i s t o n .
L ' i n j e c t i o n
s'est
ef fe c tuée p ar l 'u n de s
tubes
métal l iques
de 50 -60
m m de d i amè t r e , aprè s
a v o i r
ob tu r é
l ' au t r e
tub e dès q u ' u n cou l i s d e b o n n e qual i té es t a p p a r u
(fig. 7).
P o u r
le s
qua t r e p r em i e r s p i eux ,
le
v o l u m e
a var i é de
5
à 12 m
3
. P a r l a
su i t e
i l a été l imité à 1 m
3
env i r o n .
Ap r è s c e s trava ux con fo r t a t i f s et mise e n ten s i o n des
câb le s de p récon t ra i n t e de l ' o u v r a g e , au c u n m o uv em en t
p a r t i c u l i e r des p i l e s et culées ne
s'est
p r o d u i t .
Injection de consolidation dans le s sables e t
graviers
ou sables, ou sables
fins
: le s cou l i s i ns t ab l e s n e d o i v e n t
p a s c o n v en i r c ar l e c i m en t se dépos e to u t d e su i t e d ans
l es v ides
e n
d o n n a n t
à
l ' i n j ec t i on
u n
r a y o n d ' a c t i o n
très
l imi té , ou b i en i l ne pénè t r e pa s s i l e sab l e es t f i n ou
enc o r e
a r g i l e ux . L ' a u g m en t a t i o n de l a p r e s s i o n néces
sa i r e
à
l' i n j ec t i on f e r a i t p l us
d e m a l q u e d e
b i en .
Seu l s
le s cou l i s s t ab l e s , v o i r e le s
gels
d e si l i c a t e d e
soude , s on t
employés , les
in j ec t i ons
de rés i ne ou
aut r es
p r o d u i t s
spéciaux étant à ce
j o u r
d ' u n
p r i x
d e
rev i en t
très élevé et
d ev a n t
être réservées à des
t r a v a ux c o n f o r
ta t i fs
très spéciaux.
L à
enco r e
la p r e s s i o n d ' i n j e c t io n c o m p t e b e a uc o up et,
af in d'év i te r le cl aquage d u s o l , i l es t i nd i s p en s a b l e d e
conna î t r e l e s p ropr i été s mécan iques d u s o l
vie r ge .
N o u s s i g n a l e r o n s
le c a s d ' u n
chant i e r
expé r imenta l de
p i e u x
forés à la
b en t o n i t e
de 9 0 c m d e d i amèt r e , an
crés de 11 m d a ns u n sab l e a r g i l eu x compac t , p o ur le
q u e l u n essa i s ta t ique d e chargement a mon t ré que le
sab l e situé sous la p o i n t e était fo r t ement remanié ( e f for t
de fluage en p o i n t e de 12 t , soi t u n e c o n t r a i n t e d e 2 bars,
a l o r s qu ' au press iomètre , la p r e s s i o n d e fluage étai t de
13 bars) .
A p r è s
neu f mo i s
d e
repos ,
i l a été p rocédé en u ne
seule
fo i s à u n e in j ec t i on d u s o l e n p o i n t e de 1 m
3
d e cou l i s
à 40 0 k g d e C P A 32 5 + 1 0 k g d e b en t o n i te p u r e
(so i t
u n
r a p p o r t C / E v o i s i n de 0 , 5 ) . L a press i on d ' i n j ec t i on
a
été de 10 bars.
Peu t -ê t r e
aur a i t - i l
été pré férable d ' in j ec t e r s ou s u n e
p r ess i on p l us f a i b l e
(d e
l ' o r d r e
d e 5
bar s
p a r
exemp l e ,
comp te t enu
d u
r em a n i em en t
d u
te r r a i n )
e n u n
temps
p lu s l o n g ?
N é anmo i n s , un d e ux i ème
essa i
d e
chargement
effectué
20 j ou r s après l ' i n j ec t i on a c o n d u i t à u n e charge d e
f luage en po in te de 53 t , soi t 4, 5 fo i s p l us qu ' a van t .
O n vo i t d on c d ' une p a r t t ou t e l ' impo r tan ce de l a q u a
l i té d u
f o r a g e
e n p o i n t e s u r l e c o m p o r t em en t d es p i eux
et , d ' autre par t ,
l' intérê t de
s ' a ssur e r
d u
n o n - r e m a n i e
ment d ans c e r ta i nes f o rma t i on s , s i non t ou t ca lcu l
d e
f o r ce por tan t e p eu t
être très
l o i n ,
et
p o u r c a u s e ,
d e l a
réali té.
Le s
auteurs
rem ercient les maîtres d œuvre de l Admi-
nistration
e t les entreprises qui , par leur collaboration,
ont facilité cette étude.
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Fig . 8 - Tes t du
m or t i e r im m erg é
pou r c on t rô l e r l a
t h è s e d e s c i r c u
l a t i ons d eau en
fond de p i eu qu i
dé lav e ra i en t l e
bé ton .
Présence ou non de circulations d eaux souterraines
L o r s q u e
des séd iments se
t r o u v e n t
«
p inces
»
ent r e
le
sub s t r a t um et l e béton, ou l o r s q u ' o n t r o u v e u n bé ton
délavé, le réflexe immédiat de
l ' en t r ep r i s e
et du ma ît re
d 'œuvre est de
so ng e r
à des
ci r cu l a t i o ns d ' eaux sou t e r
r a i nes .
A p rè s
ne t t o y a g e
cor r ec t des séd iments, o n p eu t effec
t u e r
des
mesur es
d e
vi tesse
a u
mi c r o m o u l i n e t , m a i s
à
no t r e a v i s il est éga lement so uh a i t a b l e de contrôler s ' i l
y a o u n o n
ef f ec t iv emen t
délavage d u bé t on .
N o u s c i t e r o n s c o m m e
exemp l e u n
test
intéressant qu i
s'est
dérou l é su r un chant i e r où le problème se posa i t
d e sa vo i r
si le dé l a vage d u bé t on no t é en
p o i n t e
d u
p i e u
p r o v e n a i t
de l a
mise
en œu v r e ou d e
c i r c u l a t i o n s
d ' e a ux s o u t e r r a i n e s , cet te deuxième hypothèse étant
avancée pa r
l ' en t r ep r i s e .
D e s
peti t s p an i e r s
de béton
f ra i s
(fig . 8 )
d es c end u s
e n
f o n d
d u
p i e u
p a r le
t r o u
d u
ca r o t t a ge
on t montré qu e le délavage éta it ins i gn i f i an t
( que lques mil l imètres ) e t que,
to u t
a u
plus ,
il se
p r o
du i sa i t de l a même façon su r l e
p a n i e r
inférieur placé
au n i v e a u de l a p o i n t e q u e s u r c eux restés à l'intérieur
d u p i e u .
C e t
essa i
a
perm i s
d 'élimine r l a thèse de
ci r
cu l a t i ons
d ' eaux t ou t
a u
moins impo r tan t e s .
ORIENTATION
DE LA RECHERCHE
I l
e n es t
ain s i c o m m e
d e
tou te t e chn ique
: les
p i eux
forés
sont t r i bu ta i r e s
d u
su i v i cor r ec t
d ' u n m o d e opéra
t o i r e se r a p p o r t a n t en l ' o c c u r r e n c e au x opéra t ions de
f o r a g e , d e
mise
en
pl ace
des
a r m a tu r e s
et de béton-
na g e
pour l e sque l l e s
le
m o i n d r e
écart
p eu t
être
fata l .
C ' e s t p o u r q uo i d a n s
le
d o m a i n e
de l a
recherche
i l
c o n
v i e n t
d e
p o u r s u i v r e
le s
cons ta ta t i ons
s u r
chant i e r
et
d 'étud ier en sta t i on d 'e s sa i c e r t a i ns p o i n t s p a r t i cu l i e r s
o u paramètres
p e r m e t t a n t
d e
m i eux
connaî t re l es
causes
e t l ' i m p o r t a n c e
d e
leur s
effets.
L e s p r i n c i p a ux p o i n t s
q u i
sont ac tue l l ement
à l 'étude
o u qu i l e
se r o n t p r o c h a i n em en t
à l a
s t a t i o n
expérimen
ta l e d e B o r d e a u x e n l i a i s on a vec le s g r o up e s spéciali
sés de
c o o r d i n a t i o n
intéressés
so n t
le s
su i v a n t s
:
Curage en fond de trou (sous l eau et sous boue
bentonitique)
— étude de la séd imentat ion ,
— é tude du c u r a g e p r o p r em en t dit associé au béton-
n a g e (effet de
chasse,
répart i t ions des
couches s e l on
le
t y p e de
ter r a i ns
:
roche r , s ab l e ) .
Bétonnage
—
fo rmul es
de bétons
p o u r p i e ux
forés
( fo rmul es ,
flui
dités, résistance à la ségrégat ion et au délavage, a d j u
van t s ) ,
—
fa b r i c a t i o n
et
t r a n sp o r t
d u bét on ,
—
techn iques
de
mise
e n œuvre (bé t onnage a u
tube
p l o n g e u r ,
bé t on p ompé ) ,
remp l i s sa ge ,
amorçage , al i
m en t a t i o n e n v u e d ' u n m o d e opérato i re ,
— in f l uence des arma tur es ,
— présence ou no n
d 'une ga i ne .
Auscultation du pieu réservation)
— le fût,
— l a p o i n t e (prob l ème du contact ) .
Ces que l ques p o i n t s sou l i gne n t
la
c o l l a b o r a t i o n
étro i t e
nécessaire ent r e mécanic iens des sols et bétonn iers
auss i b i en dans
le
d o m a i n e
de l a
recherche
en
sta t i on
d ' essa i s
que su r le
chant i e r .
A i n s i , i l e st p révu d e déboucher su r d es
r e c o m m a n d a
t i ons p r a t i ques p e rme t t an t n o n seu l ement d e fa i re p r o
g r e s se r
la
techn ique ma i s
également de
ser v i r
de
base
à la rédact ion d e
cl auses
part icul ières à
i nc l u r e d a n s
les
cahiers de p r e s c r i p t i o n s spéciales.
C ONC L USIONS
L ' e x a m e n des d i ve r s es opérat ions re l a t i v e s à la réal isa
t i on d e
p i e u x
forés et les
cons ta ta t i ons
effectuées su r
u n
c e r t a i n n o m b r e
d e
c h a n t i e r s m o n t r e n t
la
n a t u r e
et
l ' i m p o r t a n c e des problèmes soulevés et que n ou s p o u
v o n s
résumer
d a ns
le
ta b l e a u
I L
S i
cer ta i ns
pro blèmes liés a u matér ie l e t au x
hommes
p eu v en t
être
fac i l ement
résolus (a nc r a g e
d a ns
le
rocher
d e p l us i eu r s diamètres, cage d ' a r m a tu r e s b i e n centrée
p a r r a p p o r t
a u
p i e u ,
no n désamorçage d e l a gou l o t t e en
c o u r s de bétonnage, e tc. ) d ' au t r e s , cond i ti onnés p a r l e s
t e r r a i ns ( sub s t r a tum sab l eux , napp e
e n
charge , cu ra ge
d u f o n d d u
t r o u )
et la mise e n œuvre du bét on ( f o r
m ul e
du bét on app rop r i ée , bé t onnage a u
t u b e p l o n
g eu r , etc.) ,
nécessitent enco r e des
c o ns t a t a t i o n s
et des
r eche rches .
C a r i l
s'ag i t
n o n
seu l ement
de
t r o u v e r
les
remèdes et de déf in i r des
clauses d ' a pp l i ca t i on , ma i s
également de chi f f rer l ' in f lue nce de t e l o u t e l p a r a
mètre
p o u r
le
ca lcu l
des
p i e u x
forés ( pa r exemp l e :
i n f l uence d ' une ga i ne su r l e fro t t ement latéral, a u g m e n
ta t i on
de l 'e f fe t de
p o i n t e
p a r
i n j e c t i o n , etc.) .
C ' e s t p o u r q uo i n o u s i n s i s t o n s
s u r cet te nécessité d'ef
f e c tue r
des contrôles sér ieux
tant
en
c o u r s
d'exécution
q u ' a p o s t e r i o r i , s u r chant i e r et en sta t i on d ' e s sa i , d ' au
t an t qu ' i l s s ou l i gne r on t
a u x
y e u x
de
l ' en t r ep r i s e ,
en
c o nna i s s a nc e
d e
cause , t ou t e l ' impo r tan ce qu ' a t t a che
le
maî t re d 'œuvre à la réa l isat ion des p i eux forés.
127
7/23/2019 BLPC 77 pp 117-128 Bru
http://slidepdf.com/reader/full/blpc-77-pp-117-128-bru 12/12
T A B L E A U
II
Schéma
montrant
les éléments divers
intervenant dans
l exécution et la force
portante
des pieux forés
FORA GE
ARMATU
S ET
GAINES
1. Matériel
2 Terrains tra
versés jusqu au
substratum
3 Ancrage
— Machines • Type et puissance des ma
chines
— Outils •
Nature
• Forme et dimensions
• Poids
•
Nature
- Epaisseur
• Mode de superposition
• Nappe ph réa t i que
• Propr iétés mécaniques
F U T
Tenue des ter-
—
Remaniement
des parais
• Sols compacts graveleux ou cohé ren ts
• Rocher • Pendage
•
Variations du toit (
a l té ré
• Nature et é ta t • f r a c t u r é
• Propriétés mécaniques
'( sain
POINTE
— Remaniement
en pointe
—
Curage du fond
du forage
1. Nuance d acier - Constitution
d e s cages
-
Liaison entre élé
ments
-
Dispositif
de
centrage
2
Type
de
gaine
et
dimensions
(rigide
- 1/2
rigide
-
souple)
3
Réservation pour auscultation
— nombre
de
tubes
— dimensions, nature
— moyen de fixation
Moyens de mse en œuvre
(descente, centrage)
—
des cages
— des ganes
1. Béton
— Nature et forme, p rop re té des constituants
— Nature et dosage en ciment
— Eau (nature, dosage)
— Nature et d adjuvant
— Etude de composition avec m a n i a b i l i t é ,
com
pac i té - r és i s tance
2
Fabrication
et
transport
— Type de centrale de chantier - Production
horaire - Mode de transport
— Béton prêt à l'emploi - Dstance de transport
BETON-
N A G E
3
Mise
en œu
vre
•— Tube plongeur \ — Remplissage -
Amorçage - Conduite
[ du bétonnage (courbe
f de
bétonnage)
— Béton pompé \ — Fin du bétonnage
( é l i m i n a t i o n du magma)
4
Extraction
du
tube
de
travail
éventuellement
— Mode d'extraction \ — Comportement du
louvoiement, traction niveau du
béton
et de
pure, vibrations, con- - la cage d'armatures
tre battage \ et des ganes en cours
/ d'extraction
— Centrage des ca
ges
— Propreté
du fond
du forage après des
cente des cages d'ar
matures
Tenue des parois du
forage
— Contrôles de la Ion
gueur
fo rée ,
de l'in
clinaison
du forage
etc.
— Etablissement de
la fiche de forage
— Contrôles relatifs à l homogéné i té
de fabrication et de la mse en œuvre
du
béton
— Surconsommation r ée l l e
—
Courbe de
bé tonnage
pour chaque
pieu (fiche de forage - bétonnage)
— Relevés
des incidents (surconsom
mation, armatures, gaines...)
FR O T T E M E N T
L A TE R A L
S U R
LE FUT
(forme, c o n t i n u i t é du fû t , pré
sence
d'une gaine... contact
du béton sol en l a t é r a l . . . )
EFFET
DE POINTE
(contact béton-sol en pointe
remaniement du substratum...)
FORC E
PORTANTE
B I B L I O G R A P H I E
[1 ] F a s c i c u l e 68 du C a h i e r des p r e s c r i p t i o n s
c o m
m u n e s , Exécution des
T r a v a u x
de f o n d a t i o n s
d ' o u v r a g e s , S o u s - t i t r e II , Mode d'exécution des
T r a v a u x , A r t i c l e s 3C. 37 .38 .
[2] D o c u m e n t T e c h n i q u e Unifié
( D . T .U .
13.2), T r a
v a u x
de f o n d a t i o n s
profondes p o u r
le
bâti
m e n t , C h a p .
I V , P i e u x forés
- p u i t s de
fo n d a
t i o n s ,
p i l e s
c o l o n n e s ,
m a r s
19(56.
[3] C A M B E F O R T H . , Géotechnique
de
l ingénieur
re
connaissance
des
sols E y r o l l e s éd., 1971,
p. 85
à 110.
[4] D A V I D I A N Z., Pieux et fondations sur pieux
E y r o l l e s éd., 1969, p. 33 à 63.
[5] P K I G N A U D M. , Fondations sur pieux - Différents
types
de pieux Journées de recyclage de S a i n t -
Q u a y - P o r t r i c u x , j u i n 1971.
[6]
F E N O U X
M., Technologie des fondations pro
fondes, Expomat Actualités
15,
m a i - j u i n
1969,
p . 139 à 147.
[7] B E B T H E T
F.,
Pieux forés
et
moulés
par
vibra-
tion Expomat Actualités
15, m a i - j u i n
1969,
p . 148 à 150.
[8] S E T R A , D i v i s i o n des ouvrages d ' a r t B , G u i d e
d e c h a n t i e r du maître d oeuvre (GMO 70),
p . 128-140.
[9] L P C - S E T R A ,
F o n d a t i o n s
c o u r a n t e s d ouvrages
d ' a r t ( F o n d 72),
f a s c i c u l e
4 :
C o n c e p t i o n
et
c h o i x
du
type
de
f o n d a t i o n .
[10]
V E N E C
Y. et
M E N O U
J . , Contrôle de la cont i
nuité
des
p i e u x
par une
méthode
d ' a u s c u l t a
t i o n
d y n a m i q u e , Bull liaison Labo. routiers
P. et Ch.,
44,
m a r s - a v . 1970, p. 103-112.
[11
j
P A Q U E T J . Contrôle des p i e u x par carottage so-
n i q u e , Annales ITBTP 262, oct. 1969, Série Es
s a i s et M e s u r e s 118.
[12] G A B I I . I . Y Y . , Contrôle des p i e u x
et
p a r o i s
m o u
lés par
m e s u r e s
gammamétriques, Bull
liaison
Labo . P. et Ch. 58,
m a r s - a v .
1972, p. 2 2 - 2 5 .
128
