PETIT COMPLMENT DE COURS : LE TASSEMENT LA PORTANCE D'UNE FONDATION

1. Prambule

a) Rapport entre ces deux notionsLes deux notions n'ont, a priori, aucun rapport entre elles. Toutefois, on peut les rapprocher dans la mesure o les tassements se rvlent des limiteurs de portance dans la plupart des cas. En effet, et cela est prsent plus bas dans texte, c'est, bien plus que les caractristiques mcaniques des sols, la valeur des tassements acceptables par une structure qui prsident la dtermination des caractristiques des fondations.

b) TassementsLa notion de tassement est particulirement importante dans la comprhension du comportement des structures.

Les tassements sont l'origine de dsordres dont les consquences peuvent tre importantes et conduire, ventuellement, une improprit destination des btiments, voire des effondrements.

c) Portance d'une fondationLa portance d'une fondation est une valeur de capacit mcanique en fonction d'un tat de sollicitation du sol jug acceptable.

2. Tassement : Principe - DfinitionLe tassement correspond une variation altimtrique de l'assise d'un support. En termes simples, il s'agit le plus souvent d'un crasement du sol sous une fondation. Cela concerne donc le plus souvent le matriau sol . Lorsque l'on voque une dformation d'un appui au sein d'une structure, on parle plutt de ... dformation, tout simplement.

3. Tassement : ProcessusLe tassement d'un sol survient de la manire suivante :

Lorsque la fondation sollicite le sol (action), celui-ci oppose une raction correspondant l'action (tant que l'on demeure dans le domaine de l'quilibre, videmment).

La mobilisation de cette raction intervient, comme pour tout matriau, par l'intermdiaire d'une dformation au sein de la matire.

Compte tenu du caractre htrogne de la grande majorit des sols, cette dformation se rpartit entre une dformation plastique et une dformation lastique.

Dformation plastique : Due un modification de lorganisation des grains constituant le sol. On parle de resserrement du squelette solide. Une fois que cette dformation est enregistre, elle demeure car il n'y a aucune raison pour que les grains se r-cartent les uns des autres lorsque l'action disparat. Il s'agit donc d'une dformation plastique.

Dformation lastique : Due la mise en compression des diffrents lments qui

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constituent les grains de matires (ainsi que l'ventuelle matrice solide qui peut exister entre les grains). Cette compression entrane l'lvation de la contrainte l'intrieur de la matire qui ragit par une modification de son organisation au niveau atomique. Cette dformation est, trs gnralement, rversible (elle s'annule lorsque l'action disparat), ce qui permet de la qualifier de dformation caractre lastique.

Trs majoritairement, la valeur de dformation plastique est beaucoup plus importante que la valeur de la dformation lastique.

Il faut retenir que les deux dformations interviennent en mme temps lorsque la fondation sollicite le sol d'assise. Il y a donc, en mme temps, apparition d'une dformation caractre dfinitif et une dformation caractre temporaire, et cela mme si le sol n'est pas sollicit au-del de sa capacit de portance donne par l'tude de sol.

4. Tassements : Absolus Diffrentiels Tassements absolus : Il s'agit de la valeur de tassement enregistre pour un point sans se

soucier des relations avec le reste de la structure.

Tassements diffrentiels : Il s'agit de la diffrence de valeur de tassement entre deux points de la mme structure.

Bien sur, ce qui est trs prjudiciable une structure, ce sont les tassements diffrentiels. C'est pour cette raison que l'on redoute toujours les variations de nature de sol de fondation, et que l'on est amens placer des joints de tassements lorsque le btiment est grand sur un sol prsentant une variabilit mcanique avre.

5. Portance d'une fondation : DfinitionLa portance d'une fondation correspond la capacit d'une fondation supporter une certaine charge. Elle est directement fonction de la nature et de la dimension de la fondation et du sol d'assise. C'est un travail d'quipe entre le sol et la fondation. On ne peut pas parler de portance d'une fondation dans l'absolu sans la lier avec un certain sol.

Attention : Cette dfinition m'est propre. Elle permet de regrouper sous un mme mot, un ensemble de facteurs qui rendent compte de la capacit d'une fondation.

D'une manire gnrale, on emploie le terme portance pour qualifier un sol et comme quivalent de la contrainte admissible. Toutefois, ce terme tendant disparatre de la littrature, je me permets de le dvoyer quelque peu pour les besoin de ce cours.

6. Portance d'une fondation : lments de dterminationLa valeur de portance d'une fondation est fonction de plusieurs facteurs :

La qualit du sol d'assise. Plus un sol est compact et plus, toute choses gales par ailleurs, une fondation donne aura une capacit de portance leve.

La nature de la fondation (semelle isole, semelle filante, puits, pieux....). Le type de fondation doit tre adapt la nature du sol.

Les dimensions de ladite fondation. Les dimensions sont calcules pour permettre de mobiliser la raction du sol sans dpasser la contrainte admissible.

Trs important : En plus des facteurs ci-dessus, il faut comprendre que la valeur de la portance

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dpend galement du tassement maximal autoris. Quand on dit autoris , il ne s'agit pas de comparer cela une valeur absolue fixe ex-nihilo, mais il s'agit de la valeur maximum de tassement que peut supporter la structure du btiment en projet sans qu'il y ait apparition de dsordres.

7. Relation entre les deux notionsOn le voit, les deux notions sont lies. La capacit de portance d'une fondation est borne par la limitation des tassements admissibles par une structure donne.

Ex : Une structure mtallique avec bardage mtallique et absence d'ouvrage rigide peut accepter des tassements suprieurs une structure en maonnerie de blocs (bton par exemple).

Les deux structures tant implantes sur un mme sol, on pourra prendre en compte une valeur de contrainte admissible plus leve pour la structure mtallique que pour la structure en maonnerie. Les tassements seront suprieurs, mais nanmoins admissibles en fonction de la capacit de dformation de la structure mtallique.

On voit ainsi que le choix structurel est un levier pour adapter le projet au site d'implantation.

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1. Prambulea) Rapport entre ces deux notionsb) Tassementsc) Portance d'une fondation

2. Tassement: Principe - Dfinition3. Tassement: Processus4. Tassements: Absolus Diffrentiels5. Portance d'une fondation: Dfinition6. Portance d'une fondation: lments de dtermination7. Relation entre les deux notions