Le dimensionnement des fondations constitue une étape cruciale du génie civil, assurant la transmission des charges de la superstructure vers le sol tout en garantissant la stabilité et la pérennité de l'ouvrage. Cet article détaille les principes de calcul basés sur les normes en vigueur, notamment l'Eurocode 7 (NF EN 1997).
1. Classification des fondations et critères de choix
Le choix du type de fondation dépend de la descente de charges, de la nature stratigraphique du terrain et des contraintes environnementales.
- Fondations superficielles : Semelles isolées, filantes ou radiers généraux (rapport D/B < 4).
- Fondations profondes : Pieux, barrettes ou puits (rapport D/B > 10).
- Fondations semi-profondes : Entre les deux catégories précédentes (puits courts).
2. Actions et combinaisons de charges (États Limites)
Le calcul s'articule autour de deux états fondamentaux :
- État Limite Ultime (ELU) : Concerne la sécurité des personnes et la résistance de la structure (rupture, poinçonnement).
- État Limite de Service (ELS) : Concerne la durabilité et l'aptitude au service (tassements, vibrations, fissures).
Les combinaisons classiques incluent les charges permanentes (G) et les charges d'exploitation (Q).
3. Méthodologie de calcul des fondations superficielles
La justification d'une fondation superficielle repose sur la vérification de la capacité portante et la limitation des tassements.
A. Vérification de la capacité portante (ELU)
La contrainte de calcul qed doit être inférieure ou égale à la contrainte de calcul du sol qrd :
Selon la méthode pressiométrique (NF P 94-261), la contrainte de rupture qu est définie par :
Où q0 est la contrainte verticale totale au niveau de l'assise et kp le facteur de portance.
B. Calcul des tassements (ELS)
Le tassement de consolidation est évalué pour éviter les tassements différentiels. L'approche pressiométrique utilise les modules de Ménard (EM) pour estimer la déformation sous charge.
4. Dimensionnement des fondations profondes (Pieux)
Le calcul des pieux repose sur la résistance de pointe (Qb) et le frottement latéral (Qs). La résistance de calcul d'un pieu isolé est donnée par :
5. Synthèse des normes de référence
| Norme | Désignation |
|---|---|
| NF EN 1997-1 | Eurocode 7 : Calcul géotechnique |
| NF P 94-261 | Justification des fondations superficielles |
| NF P 94-262 | Justification des fondations profondes |
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