Analyse numérique par la méthode des éléments finis d’un pieu isolé

Chapitre I Analyse bibliographique sur les fondations profondes

1.1. Généralités sur les pieux :
1.1.1. Définition :
Un pieu est une fondation élancée qui reporte les charges de la structure sur des couches de terrain de caractéristiques mécaniques suffisantes pour éviter la rupture du sol et limiter les déplacements à des valeurs très faibles.
Le mot pieu désigne aussi bien les pieux, les puits et les barrettes.
Les 3 parties principales d’un pieu sont : la tête, la pointe et le fût compris entre les deux.
La longueur d’ancrage h est la longueur de pénétration du pieu dans les couches de terrain résistantes.
D’un point de vue mécanique, on distingue la longueur D du pieu de la hauteur d’encastrement mécanique De.
Cette valeur de De tient compte du fait que les caractéristiques mécaniques de la couche d’ancrage sont nettement supérieures à celles des sols de couverture traversés par le pieu.
On considère qu’un élément de fondation est de type profond lorsque sa hauteur d’encastrement relatif Dg/B est supérieure à 5.
Pour le calcul, les deux types de fondations (profondes et superficielles) se différencient essentiellement par la prise en compte d’un frottement sur les parois latérales de la fondation.
Pour les fondations profondes, le mode de travail et l’interaction avec le sol environnant conduisent à introduire la notion de profondeur critique qu’on peut définir, en première approximation, comme le niveau au-dessous duquel, en sol homogène, la résistance sous la base n’augmente plus.
Entre les deux extrêmes, fondations superficielles et fondations profondes, on trouve les fondations semi-profondes, dont la base se situe au-dessus de la profondeur critique, mais pour lesquelles le frottement latéral ne peut être négligé : il s’agit des pieux ou parois de faible longueur et de tous les types de caissons. Il n’y a pas de méthode de calcul propre à cette catégorie de fondations qui ne constituent que des cas particuliers ; il faudra adapter, suivant les cas, les méthodes retenues pour les fondations superficielles ou pour les fondations profondes.
1.1.2. Historique :
Des pilots en bois ont été utilisés dès l’époque préhistorique. De nombreux ouvrages anciens conservés jusqu’à nos jours sont fondés sur pieux, en particulier en Hollande et en Italie (le Campanile de Venise, datant de l’an 900, comporte des pieux battus).
Les pieux anciens étaient battus à la masse ou à l’aide d’un mouton actionné à la main, le relevage s’effectuait par un système de cordes et poulie {sonnette à taraude, figure 1.2), et l’enfoncement était obtenu par la chute libre de la masse sur le pieu {battage au mouton sec).
Dans la fabrication des pieux, l’acier et le béton (quelquefois la conjugaison des deux) sont pratiquement aujourd’hui les seuls matériaux employés.
La conception des ouvrages où sont mis en œuvre ces éléments exige une bonne connaissance de la mécanique des sols.

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Analyse numérique par la méthode des éléments finis d’un pieu isolé sollicité par une charge latérale (8.1 MB) (Rapport PDF)