matériaux et produits pour le bâtiment propriétés hygrothermiques valeurs utiles tabulées La présente norme européenne a été élaborée par le Comité Technique CEN/TC 89 « Performance t…Full description
classification de l'environnement agressive
nils frahm - because
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Cerema Eurocode 7 Application aux fondations profondes (NF P94-262)
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J.
Guide méthodologique
Eurocode 7 Application aux fondations profondes (NF P94-262)
Centre d' études et d' expertise sur les risques, l'environnement, la mobilité et l' aménagement Direction techniqu e infrastructures de transport et matériaux - 11 o rue de Paris - 77171 Sourdun Siège social: Cité des mobilités - 25, avenue François Mitterrand - CS 92 803 - F-69674 Bron Cedex
Ont participé à la réalisation de ce guide: Groupe de rédaction : ·Arnold BALLIERE (Cerema/DTerMed) · Aurore BRACH (Cerema/DTeclTM) ·Samuel HEUMEZ (Cerema/DTerlle-de-France) • Frédéric JEANPIERRE (Cerema/DTerCE) • Philippe LAHEURTE (Cerema/DTerSO) • Benjamin LANDRY (Cerema/DTerOuest) • Sophie LEGRAND (Cerema/DTerNP) Groupe de relecture : • Sébastien BURLON (IFSTTAR) • Roger FRANK (ENPC) • Catherine JACQUARD (FONDASOL) • Agnès JOSEPH (Cerema/DTerCE) • Jean-Pierre MAGNAN (IFSTTAR) Remerciements : • Gaël BONDONET (Cerema/DTeclTM) • Denis COUSIN (Cerema/DTeclTM) ·Julien HABERT (Cerema/DterNP) ·Philippe JANDIN (Cerema/DTeclTM) ·Jérôme MICHEL (Cerema/DTeclTM) ·Frédéric ROCHER-LACOSTE (ex Cerema / DTeclTM) ·Jérôme SALIBA (Cerema/DTerMed) Coordination : • Aurore BRACH (Cerema/DTeclTM)
2
Eurocod e 7 ·Application aux fondations profondes (NF P94·262)
Sommaire
3
Avant-propos
5
Chapitre 1 - Généralités
7
1 - Contexte de la norme NF P94-262 2 - Situations de calcul et états limites 3 - Types de pieux
Chapitre 2 - Choix des approches de calcul pour la portance 1 - Choix d' une zone homogène 2 - Présentation des approches de calcul 3 - Choix entre les différentes approches 4 - Approches à partir des essais de sol
Chapitre 4 - Portance : modèle de terrain 1 - Principe de la procédure dite du « modèle de terrain » 2 - Valeurs caractéristiques qb,k et qs,i;k 3 - Détermination des valeurs caractéri stiques 4 - Détermination des valeurs de calcul
Chapitre 5 - Portance : pieu modèle 1 - Principe de la procédure dite du « pieu modèle »
2 - Détermination des valeurs limites de résistance 3 - Détermination des valeurs caractéri stiques des résistances 4 - Détermination des valeurs de calcul
Chapitre 6 - Essais de pieu 1 - Introduction 2 - Détails de la méthode de calcul de portance
Chapitre 7 - Tassements 1 - Préambule 2 - Combinaisons et situations de calcu l 3 - Détermination du tassement 4 - Commentaires
Chapitre 8 - Charge transversale 1234-
Préambule Principe des modèles de calcul Lois d'interaction sol-pieu Pieu sollicité en tête et soumis à des poussées latérales
7 8 9
10 10 10 11 12
13 13 18
23 23 23 24
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27 27 27 29 33
34 34 34
37 37 37 37
39
40 40 40 40 46
Sommaire
3
Chapitre 9 - Groupe de pieux
54
Chapitre 1o - Résistance structurale
56
1 - Propriétés des matériaux pour les justifications des fondations profondes 2 - Propriétés des matériaux pour l'analyse structurale 3 - justification des sections de béton armé 4 - Dispositions constructives
Chapitre 12 - Frottement négatif 1 - Principe et domaine d'application 2 - Frottement négatif sur un élément isolé de fondation 3 - Frottement négatif sur un élément de fondation au sein d' un groupe 4 - Cas particuliers pour les culées d'ouvrage
Chapitre 13 - Exemples 1 - Présentation des exemples 2 - Exemple 1 : Pieu modèle et tassement 3 - Exemple 2 : Pieu modèle et méthode statistique 4 - Exemple 3 : Micropieux et modèle de terrain 5 - Exemple 4 : Chargement transversal et résistance structurale 6 - Exemple 5 : Frottements négatifs 8 - Exemple 7 : Frottements négatifs et combinaisons d'actions
4
49
1 - Portance et résistance à la traction 2 - Tassements
49
56
58 58
60
63 63 67
74 74 75
80 82
83 83 84 91
95 99 107 122
Annexe A - Logigrammes de synthèse
125
Notations et symboles utilisés
137
Bibliographie
140
Eurocode 7 - Appli catio n aux fonda tions profondes (N F P94 -2 62)
Après une longue période de préparation et d'é criture, le corpus normatif des Eurocodes a été mis en place. L' Eurocode 7 (NF EN 1997-1), un des derniers nés de cette série de normes traitant du calcul des st ructures, permet une certaine uniformisation des pratiques au niveau euro péen pour le calcul des ouvrages géotechniques. Cet Eurocode a pour objectif de fournir des outils de dialogue entre les différents corps de métier intervenant dans la justification d' un ouvrage géotechnique. L' application de cet Eurocode se complète par des normes d' application nationales. En France, le choi x a été pris de rédiger une norme d' application pour chacu n des types d' ouvrages géotechniques : écrans (NF P94 -272), remblais renforcés et massifs en sol cloué (NF P9 4-270), murs de soutènement (NF P9 4-2 81), fondations superficielles (NF P94-261) et fondations profondes (NF P94-262) . Pour aider à leur familiarisation, apprentiss age et appropriation, la Direction technique Infrastructures de transport et matériaux du Cerema a décidé de publier une série de guides méthodologiques pour mieu x appréhender ces cinq nouvelles normes . Ce premier guide tra ite donc des fondatio ns profondes de génie civil et de bâtiment, et s' appuie sur la norme d' application française NF P94-262. Il accom pagne ainsi le changement des méthodes de calcul depuis le fascicule 62 Titre V du CCTG et le DTU 13 .2 vers la nouvell e norme d' appl ication française . Le guide est aussi un moyen de lever des doutes sur l' util isation de la norme NF P9 4-2 62 et de permettre son interprétation, et donc son utilisation au quotidien . il ne dispense pas de se référer à la norme NF P94-262 et à la norme NF EN 1997-1 , traitant des fondations profondes, ainsi qu ' à l' ensemble des autres Eurocodes le cas échéant. Ce guide se veut un lien entre les ingénieurs de calcul de structures et les géotechniciens afin de mettre en place une meilleure synergie entre ces deux domaine s techniques et de co-concevoir les fondations profondes des bâtiments ou des ouvrages de génie civil. Le vocabulaire commun défini par l' Eurocode 7 et la norme NF P94-262 y est présenté et détaillé afin d' améliorer les échanges lors de la conception . Le guide présente et décrit les procédures et méthodes de calcul nécessaires au dimensionnement des fondations profondes . il contient aussi des exemples détaillés de justifications qui complètent le corps du guide, afin d' aider le lecteur à prendre en main ces nouve lles méthodes . Des logigrammes de synthèse viennent s' ajouter à l' ensemble pour permettre de suivre les différentes étapes nécessaires au calcul des résistances du terrain et des autres éléments nécessaires à la justification des fondations profondes . Dans le corps du guide, les points particuli ers sont identifiés par des encadrés en rose ; ils permettent d' apporter des explications sur la norme et son application . Les renvois aux normes sont indiqués en grisé et italique, et sans précision, il s'agit de la norme NF P94 -262 objet de ce guide. Ces nombreu x renvois permettent de conserver un lien fort vers la norme de référence .
(1) Au 1" janvier 2014, les 8 CETE, le Certu, le Cetmef et le Sétro ont fusionné pour donner naissance ou Ceremo.
Avant·propos
5
Chapitre 1 Généralités 1 - Contexte de la norme NF P94-262 La norme française NF P94-262 « justifica tion des ouvrages géotechniques - Fondations profondes » est une norme d' application nationale de l' Eurocode 7 « Calcul géotechnique » norme NF EN 1997-1 . Contrairement aux autres Eurocodes, pour les justifications géotechniques, chaque pays précise dans son corpus normatif les méthodes de calcul permettant d' appliquer l' Eurocode 7. Cette norme est donc la description des méth odes de justifications des fondations profondes valables en France, que ce soient des structures de génie civil ou des bâ t iments, pour des ouvrages de catégorie géotechnique 2<2 l (définie par le Tableau 1). Cette norme regroupe les procédures courantes utilisées en France pour le calcul des fondations profondes (celles figurant dans les référentiels comme le Fascicule 62 -Titre V du CCTG et la norme NF P11-212-2 - ex DTU 13.2) ainsi que celles recommandées dans la norme NF EN 1997-1 .