Le béton de fondation, essentiel pour les ouvrages de construction

Qu’est-ce qu’un béton de fondation ?

Le béton de fondation est le principal matériau utilisé dans les fondations de toutes sortes d’ouvrages :

• ouvrages publics (immeuble, école publique, gymnase, …) ;
• ouvrages d’art (pont, viaduc, tunnel) ;
• ouvrages enterrés (gare, parking).

Les fondations d’une construction constituent la base de cette construction qui transmet et répartit les charges de l’ouvrage sur le sol, appelé “sol d’assise”.

Les différents types de fondations

Il existe deux types de fondations :

• Les fondations superficielles pour les petits ouvrages : elles sont horizontales et à peine enterrées (moins de 3 mètres de profondeur), avec un encastrement inférieur à 3m de profondeur. Il existe trois types de fondations superficielles :

  • la longrine de fondation : il s’agit d’une poutre enterrée en béton armé souvent associée à la semelle ;
  • le radier de fondation : il s’agit d’une dalle porteuse pleine enterrée ;
  • la semelle de fondation : de forme carrée ou ronde, elle est soit isolée pour soutenir des poteaux, soit filante, pour soutenir des murs. Elle est souvent associée à la longrine.

• Les fondations profondes : généralement utilisées pour des ouvrages importants, ces fondations sont plus techniques à réaliser, de par la profondeur de la structure (plus de 3 mètres de profondeur). Elles sont utilisées lorsque le sol résistant se trouve à une profondeur importante ou bien dans le cas de la construction d’une grande structure. Il existe deux types de fondations profondes :

  • les micro-pieux et les pieux : le pieu de fondation est équivalent à un poteau enterré, là où la paroi moulée est équivalente à un mur enterré. Les pieux servent à reporter les charges d’un ouvrage sur une partie de sol plus résistante et pouvant supporter ces charges sans risque de rupture ou d’enfoncement de la structure. Les pieux sont mis en place par battage, vibration ou par enfoncement hydraulique.
  • les parois moulées ou puits : une paroi est la mise en place d’un mur dans le sol, réalisé avec du béton armé coulé directement dans une tranchée creusée avec une benne d’excavation. La tenue des parois de la tranchée se fait grâce à un fluide de perforation ou boue thixotropique (bentonite). Les parois moulées sont toujours entourées de murettes-guides, longrines provisoires peu épaisses situées de part et d’autre de la paroi et permettant de délimiter sa position et de positionner correctement les outils d’excavation.

Le bétonnage de fondation profonde

Le bétonnage de fondations par paroi moulée

Voici le mode opératoire d’un bétonnage d’une fondation par paroi moulée :

1. Réalisation d’une pré-tranchée appelée murette-guide pour garantir le nivellement du puits, la stabilité du sol en surface et servant de guide pour la perforation ;
2. Perforation du sol soit avec une benne mécanique ou hydraulique ou bien avec une hydrofraise. Remplacement du volume de terre par de la boue (bentonite et eau), qui est déversée continuellement dans l’excavation pour que le terrain ne s’effondre pas dans le trou. On perfore le sol en plusieurs fois de manière à excaver des panneaux. La longueur de chaque panneau excavé varie en fonction du type de sol ou de la structure en construction ;
3. Recyclage de la boue de forage après excavation de chaque panneau, pour limiter la quantité de particules de terrain en suspension ;
4. Mise en place d’une cage d’armatures dans le panneau. Des inclinomètres peuvent être ajoutés à travers des réservations (tubes en métal) sur les cages d’armatures. Il servent à mesurer les déplacements horizontaux de terrain et vérifier la verticalité de la fondation construite ;
5. Installation de colonnes de bétonnage jusqu’au fond du panneau ;
6. Bétonnage du panneau dans les colonnes de bétonnage. Le béton fait remonter la bentonite vers la surface, où elle est pompée puis recyclée ;
7. Construction d’une poutre de couronnement en béton, si nécessaire, pour lier les différents panneaux entre eux.

Le bétonnage de fondations par pieux

Généralement, les pieux sont forés. Il existe différents types de pieux forés et les méthodes de mise en place varient en fonction des types.

Le bétonnage de fondations par pieux forés simples

Voici le mode opératoire d’un bétonnage d’une fondation par pieux forés simples :

1. Réglage, préforage ;
2. Forage à la tarière et tubage ;
3. Ancrage au carottier si nécessaire ;
4. Mise en place d’une cage d’armatures. Ajout d’inclinomètres si nécessaire ;
5. Bétonnage à la colonne ;
6. Contrôle de l’arase béton (partie supérieure du pieu).

Le bétonnage de fondations par pieux forés tubés

Voici le mode opératoire d’un bétonnage d’une fondation par pieux forés tubés :

1. Installation du tubage par oscillation ou par vibration ;
2. Forage du sol et installation de tubages supplémentaires ;
3. Mise en place d’armatures. Ajout d’inclinomètres si nécessaire ;
4. Bétonnage au tube plongeur ;
5. Extraction des tubes provisoires au fur et à mesure du bétonnage.

Le bétonnage de fondations par pieux forés à la boue

Voici le mode opératoire d’un bétonnage d’une fondation par pieux forés à la boue :

1. Implantation, centrage du tube de forage et préforage ;
2. Mise en œuvre de la boue ;
3. Forage sous réalimentation de la boue ;
4. Recyclage de la boue, mise en place des armatures. Ajout d’inclinomètres si nécessaire ;
5. Remplacement de la bentonite par du béton et bétonnage au tube plongeur ;
6. Retrait du tube plongeur et extraction du tubage ;
7. Contrôle de l’arase béton.

Quelles sont les caractéristiques des bétons de fondation ?

Le béton de fondations joue un rôle important dans la durabilité et la stabilité des constructions, que ce soit dans le bâtiment ou le génie civil.

C’est pourquoi il a des caractéristiques bien spécifiques, à adapter selon la composition des sols ou par rapport au type d’ouvrage et aux fondations mis en place :

• Le béton de fondations utilisé pour les pieux forés doit respecter la norme NF EN 1536+A1 : par exemple, il est recommandé d’utiliser un ciment de type CEM II ou CEM III ou encore un béton de résistance C25/30 à C45/55.
• Le béton de fondations pour les parois moulées doit respecter la norme NF EN 1538+A1 ;
• Le béton de fondations pour les micropieux doit respecter la norme NF EN 14199.

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En plus du tracé automatique de la courbe de bétonnage, vous examinez l’interpolation mise à jour en temps réel du volume de béton final et vous observez la hauteur ainsi que les coupures des colonnes de bétonnage sur les chantiers de fondations.

Enfin vous gagnez du temps en exportant directement les courbes de bétonnage. Concrete Dispatch a inventé ces outils et propose donc une solution plus complète et mieux pensée pour le suivi des fondations que celles qui ont été développées par la suite comme Novade .