SOMMAIRE

SOMMAIRE

1. OBJET .................................................................................................................... 3

2. DOMAINE DAPPLICATION ................................................................................ 5

3. NORMES EN RELATION AVEC LEUROCODE 7 CALCUL GOTECHNIQUE ............................................................................. 7

4. CALCUL GOTECHNIQUE COMPARAISON AVEC LA SITUATION ACTUELLE ........................................... 9

5. LMENTS DE LA NORME NF EN 1997 : CALCUL GOTECHNIQUE RGLES GNRALES .................................. 115.1 Domaine dapplication de la norme NF EN 1997, Partie 1 (cf. art. 1.1 de la norme NF EN 1997-1) ............................................................. 115.2 Hypothses (cf. art. 1.3 de la norme NF EN 1997-1) ........................................ 135.3 Principes et rgles dapplication ....................................................................... 145.4 D nitions et symboles de la norme NF EN 1997-1 ........................................ 15

6. BASES DU CALCUL GOTECHNIQUE ............................................................. 176.1 Exigences de calcul ............................................................................................. 176.2 Catgories gotechniques ................................................................................. 206.3 lments de la norme NF EN 1997-2 : Reconnaissance des terrains et essais ............................................................... 22

7. DIMENSIONNEMENT GOTECHNIQUE PAR LE CALCUL (cf. art. 2.4 de la norme NF EN 1997-1) ............................................................. 257.1 Gnralits .......................................................................................................... 257.2 Valeurs caractristiques des actions .................................................................. 267.3 Valeurs caractristiques des paramtres gotechniques ................................ 277.4 Valeurs caractristiques des donnes gomtriques ...................................... 367.5 Valeurs de calcul .................................................................................................. 367.6 tats Limites Ultimes (cf. art. 2.4.7 de la norme NF EN 1997-1) ...................... 377.7 tats Limites de Service (cf. art. 2.4.8 de la norme NF EN 1997-1) ................. 48

8. DIMENSIONNEMENT GOTECHNIQUE DES FONDATIONS SUPERFICIELLES ............................................................... 498.1 Dimensionnement aux tats Limites Ultimes (ELU) (cf. art. 6.5 de la norme NF EN 1997-1) .............................................................. 498.2 Dimensionnement aux tats Limites de Service (ELS) ..................................... 51

1

DIMENSIONNEMENTDES FONDATIONS

9. DIMENSIONNEMENT GOTECHNIQUE DES FONDATIONS PROFONDES PORTANCE DES PIEUX SOUS CHARGE AXIALE (cf. art. 7.6 de la norme NF EN 1997-1) ............................................................. 539.1 Dimensionnement aux tats Limites Ultimes (ELU) ......................................... 539.2 Autres mthodes de dtermination de la portance ........................................ 559.3 Dimensionnement aux tats Limites de Service (ELS) ..................................... 58

10. DIMENSIONNEMENT GOTECHNIQUE DES MURS DE SOUTNEMENT POIDS (cf. art. 9.7 de la norme NF EN 1997-1) ............. 6110.1 tats limites concernant les ouvrages de soutnement .................................. 6210.2 Actions, donnes gomtriques et situations de calcul .................................. 6410.3 Calcul ltat Limite Ultime dun mur poids .................................................... 65

11. EXEMPLES DAPPLICATION .............................................................................. 7111.1 Exemples de dimensionnement gotechnique des fondations profondes .... 7111.2 Exemples de dimensionnement gotechnique des fondations super cielles ........................................................................................................ 8811.3 Exemple de dimensionnement gotechnique dun mur de soutnement poids ....................................................................................... 98

12. LISTE DES SYMBOLES ...................................................................................... 103

13. RFRENCES ET BIBLIOGRAPHIE .................................................................. 109

14. FEUILLES DE CALCULS SUR TABLEUR ........................................................... 12114.1 Tableur : EC7-portance semelle analytique c-phi.xls ..................................... 12114.2 Tableur : EC7-portance au penetrometre.xls .................................................. 12114.3 Tableur : EC7-tassement pressiomtrique semelle.xls .................................. 12114.4 Tableur : EC7-statistiques val caracteristiques.xls .......................................... 12114.5 Tableur : EC7-Mur poids portance glissement.xls ....................................... 121

DIMENSIONNEMENTDES FONDATIONS20

6.2 Catgories gotechniques

La norme NF EN 1997-1 introduit deux notions pour tablir les exigences minimales relatives lampleur et au contenu des reconnaissances gotechniques, des calculs et des contrles dexcution des travaux ainsi que pour faire une distinction entre les ouvrages lgers et simples et les autres ouvrages gotechniques.

Ces notions sont :

la dure de vie de calcul ;

la catgorie gotechnique de louvrage.

LAnnexe Nationale de la norme NF EN 1997-1 prcise que pour la dure de vie de calcul il faut comprendre la catgorie de dure dutilisation de projet au sens de la norme NF EN 1990.

Lorsque cette dure dutilisation de projet nest pas prcise cest la valeur donne dans le tableau AN.1 de lAnnexe Nationale, reproduit ci-aprs, qui est prendre en compte.

Catgorie de dure

dutilisation de projet

Dure indicative

dutilisation de projet(annes)

Exemples

1 10 Structures provisoires a)

2 25lments structuraux remplaables, par exemple poutres de roulement, appareils dappui b)

3 25 Structures agricoles et similaires

4 50 Structures courantes de gnie civil et de btiments

5 100Autres structures de gnie civil, ponts et structures monumentales de btiments

a) Les structures ou parties de structures qui peuvent tre dmontes dans un but de rutilisation ne doivent normalement pas tre considres comme provisoires.

b) Cette catgorie ne concerne normalement pas les ouvrages gotechniques.

Tableau 6.1 : Dure indicative dutilisation de projet (cf. Annexe Nationale de la norme NF EN 1997-1).

La catgorie gotechnique dun projet doit tre d nie par le Matre douvrage avant le dbut des tudes de projet. Elle dpend de la complexit gotechnique du site (topographie, nature et proprits des terrains, rgime hydraulique, etc.) et des consquences des dfaillances de louvrage.

DIMENSIONNEMENTDES FONDATIONS32

Lcart entre les lois normale et log-normale est moindre, mais nanmoins signi catif.

valeurs Ln n = 7 nombre de valeursddl = 6 (= n-1)

535 6.28 tS(5%) = 1.94 paramtre de Student au risque de 5%535 6.28670 6.51 loi loi log-normale680 6.52 normale Ln valeur395 5.98 moyenne m 519 6.22 505335 5.81 cart-type s 129 26.0%485 6.18 coefficient de variation CV 24.8% 26.0%

335 min m-tS.s 269 305680 max

Tableau 7.1 : Exemple de calcul statistique.

7.3.2 Variante pour la portance des pieux (cf. art. 7.6.2 de la norme NF EN 1997-1)

Pour la dtermination de la portance des pieux partir des rsultats dessais de sol (article 7.6.2.3), deux approches sont proposes. La deuxime dmarche est expose la clause 7.6.2.3 (8) ; elle est conforme la dmarche gnrale de larticle 2.4.5.2 de la norme NF EN 1997-1 prcdemment expose. Elle consiste dterminer les valeurs caractristiques des composants lmentaires de la portance : rsistance de pointe et frottements latraux.

La premire dmarche est expose la clause 7.6.2.3 (5). Elle consiste calculer autant de valeurs de portance que lon dispose de pro ls dessais, et appliquer la valeur moyenne et la valeur minimum des coef cients rducteurs, fonction du nombre de pro ls.

La formule est la suivante :

R

k Min

Rmoyen[3

;R

min[4

.

Les coef cients 3 et 4 sont donns dans le tableau A.10 de lannexe A de lEurocode 7, reproduit ci-aprs.

pour n = 1 2 3 4 5 7 103 1,40 1,35 1,33 1,31 1,29 1,27 1,254 1,40 1,27 1,23 1,20 1,15 1,12 1,08

n est le nombre de pro ls dessais de sol sur lesquels sont effectues les estimations

Tableau 7.2 : Tableau A.10 de lEurocode 7.

7. DIMENSIONNEMENT GOTECHNIQUE PAR LE CALCUL(CF. ART. 2.4 DE LA NORME NF EN 1997-1) 41

On doit vri er, pour toute colonne de sol pertinente, que la valeur de calcul de la pression interstitielle dstabilisatrice totale (udst;d) la base de la colonne, ou la valeur de calcul de la force dcoulement dans la colonne (Sdst;d), est infrieure ou gale la contrainte totale verticale stabilisatrice (stb;d) la base de la colonne, ou au poids djaug (Gstb;d) de la mme colonne, respectivement :

udst;d stb;d ; Sdst;d Gstb;d.

Les facteurs partiels (cf. Annexe Nationale de la norme NF EN 1997-1) pour dterminer udst;d, stb;d, Sdst;d et Gstb;d en situations permanentes et transitoires sont ceux de lannexe A5 de la norme NF EN 1997-1. Ils sont reproduits dans les gures et tableau ci aprs.

Figure 7.1. : Exemples de situations o le soulvement hydraulique d la pousse dArchimde peut tre critique (cf. art. 10.2 de la norme NF EN 1997-1).

on

6310. DIMENSIONNEMENT GOTECHNIQUE DES MURS DE SOUTENEMENT POIDS

(CF. ART. 9.7 DE LA NORME NF EN 1997-1)

Figure 10.2 : Exemples de schmas de rupture dlments de structure douvrages de soutnement ( gure extraite de la norme NF EN 1997-1).

Figure 10.3 : Exemples de schmas de mode de rupture de fondation dun mur poids ( gure extraite de la norme NF EN 1997-1).

Pour les murs poids et les murs composites, il convient en outre de prendre en compte les tats limites suivants :

dfaut de portance du sol sous louvrage (cf. gure 10.3, schmas c et f) ;

rupture par glissement sur la base du mur (cf. gure 10.3, schmas a et d) ;

rupture par renversement.

6710. DIMENSIONNEMENT GOTECHNIQUE DES MURS DE SOUTENEMENT POIDS

(CF. ART. 9.7 DE LA NORME NF EN 1997-1)

0

1

2

3

4

5

6

7

-0.5 0.5 1.5 2.5 3.5 4.5X (m)

Y (m

)Bloc 1Bloc 2Bloc 3Bloc 4Pt. Otalus amontcran fictifNiv EauSurcharge MurSurcharge TN amontTN aval

cran fictif

Remblai : ' k , c' k , a k

Surcharge q

Mur

`

O

b

B/2

Bloc 1

Bloc 3

Bloc 4

Bloc 2

e

Dnominations et symboles

Sol d'assise :bk , ple* k

Pp

RhRd

Gmur

Paq + Pag

Gterres

Figure 10.4 : Principaux efforts agissant sur un mur poids.

Pour les tats limites GEO et STR, lapproche de calcul retenue en France est lapproche deux en ce qui concerne :

le dfaut de portance du sol sous louvrage (ex. : gure 10.3, schmas c et f ) ;

la rupture par glissement sur la base du mur (ex. : gure 10.3, schmas a et d ).

Lapproche trois est utilise pour vri er ltat limite dinstabilit densemble.

Ces approches sont dcrites dans le chapitre 7.6.4 de ce guide.