1.88 m arvor géotechnique < 275 kpa 1.52 m < 187 kpa 1.88
Post on 21-May-2022
10 Views
Preview:
TRANSCRIPT
UFR Sciences et Sciences de l'Ingénieur
Université de Bretagne Sud - Rue Coat Saint Haouen
56321 LORIENT
ARVOR Géotechnique - 11 Route de Toulindac - 56870 BADEN
Tel. : 09.63.46.57.81 – Port. 06.35.94.13.78
Courriel : arvor-geo@orange.fr – Site : www.arvor-geo.fr
ARVOR GéotechniqueIngénierie des sols et des fondations
Master 1 - Génie Civil et Maîtrise de Projet
Corrigés des travaux dirigés de géotechnique ____________________________________________
Introduction aux calculs des fondations
superficielles ________________________________________________________
0.00
0.30
4.80
ELU 1 : 1,35 W + 1,35 Pa
Vd = 237.2 kN
ed = 0.26 m
1.88 m
126 kPa
R = 251 kN
< 275 kPa
Hd = 83.4 kN
Rh,d = 149.7 kN
ELU 2 :W + 1,35 Pa
Vd = 177.5 kN
ed = 0.44 m
1.52 m
117 kPa
R = 196 kN
< 187 kPa
Hd = 83.4 kN
Rh,d = 112.1 kN
ELS :W + Pa
Vd = 175.7 kN
ed = 0.26 m
1.88 m
94 kPa
R = 186 kN
< 167 kPa
Profil n° : Profil A2 B semelle : 2.40 Bp patin : 0.80 Bt talon : 1.30
Version du 29.03.2020 Année universitaire 2019 - 2020
Franck AVRIL
Université de Bretagne Sud – UFR Sciences et Sciences de l’Ingénieur – Master 1 – Génie Civil et Maîtrise de Projet 2 / 18
ARVOR GéotechniqueIngénierie des sols et des fondations
Introduction aux calculs des fondations superficielles
Année universitaire 2019 - 2020 Franck AVRIL
SOMMAIRE
1. Exercice n°1 - Diffusion des contraintes selon Boussinesq pour une fondation rectangulaire souple .............................................................................................................. 3
1.1. Données .............................................................................................................................................. 3 1.2. Solution .............................................................................................................................................. 3
2. Exercice n° 2 - Fondation circulaire souple. .................................................................... 7
2.1. Données .............................................................................................................................................. 7 2.2. Solution .............................................................................................................................................. 7
3. Exercice n°3 : Calcul de tassement d’un dallage en remblai - sous une sollicitation de 10 et 20 kPa. .............................................................................................................................. 8
3.1. Données .............................................................................................................................................. 8 3.2. Solution .............................................................................................................................................. 8
4. Exercice n°4 : Calcul d’une fondation superficielle par la méthode pressiomètrique selon la norme NF P 94-261 ..........................................................................................................11
4.1. Données ............................................................................................................................................ 11 4.2. Solution ............................................................................................................................................ 12
Université de Bretagne Sud – UFR Sciences et Sciences de l’Ingénieur – Master 1 – Génie Civil et Maîtrise de Projet 3 / 18
ARVOR GéotechniqueIngénierie des sols et des fondations
Introduction aux calculs des fondations superficielles
Année universitaire 2019 - 2020 Franck AVRIL
1. Exercice n°1 - Diffusion des contraintes selon Boussinesq pour une fondation
rectangulaire souple
1.1. Données
On applique une contrainte uniforme de 100 kPa sur une semelle rectangulaire de 5 m x 7.5 m.
Calculer la contrainte verticale à une profondeur de 5.0 m
a) sous le coin de la semelle,
b) sous le centre de la semelle,
c) à l’intérieur une distance de 2.0 m de chaque bord.
d) à l’extérieur à une distance de 2.0 m de chaque bord
1.2. Solution
a) Dans le coin de la semelle
Pour déterminer le coefficient d’influence I on peut :
- soit les éléments du tableau 1 qui indique la valeur du facteur d’influence v/q à l’aplomb de l’angle
d’un rectangle souple de dimensions B et L.
L/B
z/B 1 1.25 1.5 2 3 5 10
0 0,250 0,250 0,250 0,250 0,250 0,250 0,250 0,250
0,25 0,247 0,248 0,248 0,248 0,248 0,249 0,249 0,249
0,50 0,233 0,236 0,238 0,239 0,240 0,240 0,240 0,240
0,75 0,206 0,214 0,218 0,222 0,224 0,224 0,224 0,224
1,0 0,175 0,187 0,194 0,200 0,203 0,204 0,205 0,205
1,5 0,121 0,135 0,145 0,156 0,164 0,167 0,167 0,167
2,0 0,084 0,097 0,107 0,120 0,132 0,136 0,137 0,137
2,5 0,059 0,071 0,080 0,093 0,104 0,113 0,114 0,115
3 0,045 0,054 0,061 0,073 0,086 0,096 0,099 0,099
4 0,027 0,033 0,038 0,048 0,060 0,071 0,076 0,076
6 0,013 0,016 0,019 0,024 0,032 0,043 0,051 0,052
8 0,007 0,009 0,011 0,014 0,020 0,028 0,037 0,039
10 0,005 0,006 0,007 0,009 0,013 0,020 0,028 0,032
12 0,003 0,004 0,005 0,007 0,009 0,015 0,022 0,026
15 0,002 0,003 0,003 0,004 0,006 0,010 0,016 0,021
18 0,002 0,002 0,002 0,003 0,004 0,007 0,012 0,018
20 0,001 0,001 0,002 0,002 0,004 0,006 0,010 0,016
Tableau 1
- soit utiliser l’abaque de Newmark ci-avant, soit l’équation de Newmark établie sous le coin d’une
surface rectangulaire souple et rappelée ci-après :
²²1²²
)1²²(.2arctan
)1²²(
)2²²(
²²1²²
)1²²(.2.
4
1.
2/12/1
0
nmnm
nmmn
nm
nm
nmnm
nmmnqz
avec m =B/z et n=L/z
Les angles sont en radians.
Université de Bretagne Sud – UFR Sciences et Sciences de l’Ingénieur – Master 1 – Génie Civil et Maîtrise de Projet 4 / 18
ARVOR GéotechniqueIngénierie des sols et des fondations
Introduction aux calculs des fondations superficielles
Année universitaire 2019 - 2020 Franck AVRIL
Le résultat est présenté ci-après sous la forme d’un tableau comparatif.
B
(m) L(m) z (m)
Tableau 1 Newmark z
(kPa) Z/B L/B IO
m = B/z n = L/z I
5 7.5 5 1.0 1.5 0.194 1 1.5 0.194 19.4
b) au centre de la semelle
Pour le calcul au centre de la semelle, on divisera la semelle en 4 rectangles égaux de dimension :
- B1=B2=B3=B4 = 5/2 = 2.5 m
- L1=L2=L3=L4 = 7.5/2 = 3.75 m
D’ou le tableau suivant :
B1
(m)
L1
(m)
z
(m)
Tableau 1 Newmark z
(kPa) Z/B1 L/1B1
IO
m =
B1/z n = L1/z I
2,5 3,75 5,0 2 1,5 0,107x 4
= 0,428 0,50 0,75
0.107 x 4 =
0.428 42.8
Valeur du coefficient d'influence pour une contrainte verticale sous le coin d'une surface
rectangulaire uniformément chargée.
0.00000
0.02000
0.04000
0.06000
0.08000
0.10000
0.12000
0.14000
0.16000
0.18000
0.20000
0.22000
0.24000
0.26000
0.010 0.100 1.000 10.000
Valeur de n = B/z
Fa
cte
ur
d'in
flu
en
ce
I
m = 0.1
m = 0.2
m = 0.3
m = 0.4
m = 0.5
m = 0.6
m = 0.7
m = 0.8
m = 0.9
m = 1
m = 1.2
m = 1.4
L
BZ
z = q 0 .I
n = B/z ; m = L/z
Nota : m et n sont interchangeables
Université de Bretagne Sud – UFR Sciences et Sciences de l’Ingénieur – Master 1 – Génie Civil et Maîtrise de Projet 5 / 18
ARVOR GéotechniqueIngénierie des sols et des fondations
Introduction aux calculs des fondations superficielles
Année universitaire 2019 - 2020 Franck AVRIL
c) à l’intérieur de la semelle à une distance de 2.0 m de chaque bord.
Pour définir la contrainte à l’intérieur de la semelle, il faut définir 4 rectangles élémentaires et affecter
pour chaque d’entre eux un facteur d’influence. Le facteur d’influence total sera égal à la somme des
facteurs de chaque rectangle.
Rectangle B (m) L(m) z
(m)
Tableau 1 Newmark z
(kPa) Z/B L/B I m = B/z n = L/z I
I 2,0 2,0 5,0 2,5 1 0,059 0,4 0,4 0,060
38,4
II 2,0 5,5 5,0 2,5 2,75 0,101 0,4 1,1 0,104
III 3,0 5,5 5,0 1,67 1,83 0,14 0,6 1,1 0,140
IV 2,0 3,0 5,0 2,5 1,5 0,08 0,4 0,6 0,08
Total 0,38 Total 0,384
d) à l’extérieur de la semelle à une distance de 2.0 m de chaque bord.
Pour trouver la valeur de la contrainte vertical à la profondeur z, à l’extérieur de la surface chargée, on définit un
grand rectangle fictif dont l’un des angles correspond au point de calcul A, ainsi que des sous rectangles pour
lesquels on additionnera on l’on soustraira les facteurs d’influence.
L1 L2
B1
L4
B2
B3
B4 L3
I II
IV III
A’
A 1
2 3
4
7.5
5
5
6 7
8
1
7
Université de Bretagne Sud – UFR Sciences et Sciences de l’Ingénieur – Master 1 – Génie Civil et Maîtrise de Projet 6 / 18
ARVOR GéotechniqueIngénierie des sols et des fondations
Introduction aux calculs des fondations superficielles
Année universitaire 2019 - 2020 Franck AVRIL
Rectangle
B (m) L(m) z
(m)
Tableau 1 Newmark z
(kPa) Z/B L/B I m = B/z n = L/z I
A123 7,0 9.5 5 0,71 1,35 + 0.22 1,4 1,9 + 0,22
6
A176 2,0 9,5 5 2,5 4,75 - 0.11 0,4 1,9 - 0,11
A583 2,0 7,0 5 2,5 3,5 - 0,11 0,4 1,4 - 0,11
A546 2,0 2,0 5 2,5 1,0 + 0,06 0,4 0,4 + 0,06
Total 0,06 Total 0,06
Université de Bretagne Sud – UFR Sciences et Sciences de l’Ingénieur – Master 1 – Génie Civil et Maîtrise de Projet 7 / 18
ARVOR GéotechniqueIngénierie des sols et des fondations
Introduction aux calculs des fondations superficielles
Année universitaire 2019 - 2020 Franck AVRIL
2. Exercice n° 2 - Fondation circulaire souple.
2.1. Données
On applique une contrainte uniforme de 100 kPa sur une semelle circulaire de 5 m de diamètre.
Calculer la contrainte verticale à une profondeur de 1.0 m, 3.0 m, 5.0 m et 7.0 m.
La valeur de la contrainte à la profondeur z au centre de la semelle est donnée par la formule.
2/3
)²(1
11.
z
Rqv
R = D/2 = 2,5 m
2.2. Solution
Prof (m) R/z I0 v (kPa)
1.0 2.50 0.9487 94.87
3.0 0.83 0.5466 54.66
5.0 0.50 0.2844 28.44
7.0 0.36 0.1647 16.47
Université de Bretagne Sud – UFR Sciences et Sciences de l’Ingénieur – Master 1 – Génie Civil et Maîtrise de Projet 8 / 18
ARVOR GéotechniqueIngénierie des sols et des fondations
Introduction aux calculs des fondations superficielles
Année universitaire 2019 - 2020 Franck AVRIL
3. Exercice n°3 : Calcul de tassement d’un dallage en remblai - sous une sollicitation de
10 et 20 kPa.
3.1. Données
Cote du terrain naturel Cote de la nappe Poids volumique des sols
+100,0 + 98,0 18 kN/m3
Modèle géomécanique :
Sol n° Description Cote de
base
Prof de la
base (m) EM (MPa) Pl* (MPa)
1 Terre végétale (TV) + 99,7 0,3 - - -
2 Limon argileux mou (Li) + 95,0 5,0 3 0,3 0,67
3 Schistes très altéré (Sch1) + 94,0 6,0 15 1,0 0,67
4 Schiste altéré (Sch2) En deçà 10,0 30 3,0 0,50
Caractéristiques du remblai / couche de forme
- la terre végétale est entièrement décapée jusqu’à + 99,7
- remblais/ couche de forme en matériaux d’apport de carrière :
- EM = 15 MPa - pl = 1,5 MPa - = 0,33 – Poids volumique : 18 kN/m3
- Cote du niveau fini de la plate-forme sous dalle de béton : +101,0
Caractéristiques de la dalle béton – surcharge d’exploitation
- Cote fini du dallage : + 101.17
- Poids volumique du béton : 22 kN/m3
- Charges d’exploitation : cas 1 : 10 kPa (1 T/m²) – cas 2 : 20 kPa (2 T/m²)
Les calculs seront établis jusqu’à une profondeur de 4 m sous le toit des schistes (Sch2)
3.2. Solution
a) Contrainte verticale effective initiale ’vo au niveau du fond de fouille décapé
- ’v0 : contrainte verticale effective initiale du sol au niveau du fond de fouille décapé (base de la
terre végétale)
h
wwzv zhd0
0 ).(.'
Pour un TN à + 100,0 et un décapage à + 99,7 : h = 100 – 99,7 = 0,3 m
’vo = 18 x 0,3 = 5,4 kPa
Université de Bretagne Sud – UFR Sciences et Sciences de l’Ingénieur – Master 1 – Génie Civil et Maîtrise de Projet 9 / 18
ARVOR GéotechniqueIngénierie des sols et des fondations
Introduction aux calculs des fondations superficielles
Année universitaire 2019 - 2020 Franck AVRIL
b) Contrainte totale due au remblai/ couche de forme + dalle de béton sur le fond de fouille
- Hr = hauteur de remblai + couche de forme : +101,0 – 99,7 = 1,3 m
- Epaisseur de la dalle de béton : 0,17 m
- Contrainte ramenée sur le fond de fouille : 1,3 m x 18 kN/m3 + 0,17 m x 22 kN/m
3 = 27,14 kPa
En tête de la couche remblai/forme il convient de prendre en compte seulement le poids de la dalle de
béton (0,17 x 22 kN/m3 = 3,74 kPa) + les charges d’exploitation
c) Tassement du remblai sous son propre poids.
La valeur de la contrainte moyenne dans le remblai due à son propre poids est égale à :
r moyen = r x Hr / 2 = 18 kN/m3 x 1,3 m / 2 = 11,7 kPa.
Le tassement d’une couche de sol est donné par : i
iM
iii
E
Hs
.
.
Soit pour le remblai : cmsr 03,07,11.100015
1003,133,0
d) Accroissement de total de la pression sur le sol en fond de fouille – Profondeur d’arrêt des
calculs.
Dans les conditions géotechniques du site, les calculs de tassements seront conduits jusqu’à une
profondeur de 10 m / terrain naturel, soit 11 m / niveau de la plateforme, soit jusqu’à pénétrer de 4
mètres dans les schistes altérés 03b
Calcul des valeurs des tassements par couche et totaux
Le tassement d’une couche de sol est donné par : i
iM
iii
E
Hs
.
.
Description Epaisseur
Hi (m) EMi (MPa) i
Cas 1 = 10 kPa Cas 2 = 20 kPa
i
(kPa) Tassement i (kPa) Tassement
Remblai / Couche de forme 1,3 15 0,33 13,74
(*) 0,04 23,74 0,07
Limon argileux mou (Li) 4,7 3 0,67
31,7
(**)
3,33
41,7 (*)
4,38
Schistes très altéré (Sch1) 1,0 15 0,67 0,14 0,18
Schiste altéré (Sch2) 4,0 30 0,50 0,21 0,28
Tassement du remblai sous son propre poids 0,03 0.03
Tassement total s (cm) 3,75 4,94
(*) Le remblai reprend la surcharge d’exploitation + poids de la dalle
= 10 kPa + 3,74 kPa = 13,74 kPa et 20 KPa + 3,74 kPa = 23,74 kPa
(**) Augmentation de la contrainte en fond de fouille :
i = 10 + 27,14 – 5,4 = 31,7 kPa ou i = 20 + 27,14 -5,4 = 41,7 kPa
Université de Bretagne Sud – UFR Sciences et Sciences de l’Ingénieur – Master 1 – Génie Civil et Maîtrise de Projet 10 / 18
ARVOR GéotechniqueIngénierie des sols et des fondations
Introduction aux calculs des fondations superficielles
Année universitaire 2019 - 2020 Franck AVRIL
1
VILLE : Adresse : Projet :
Dossier n°: Date : 16/03/2014 Sondage de référence : SP1 Zone :
Système altimétrique : 18.0 kN/m3 19.0 kN/m3
Cote du
sondage
(avant
travaux)
Cote de la
nappe
Cote plate-forme
sous dallageCote du dallage fini
Cote prévisible
fond de fouille
compris
purges
Epaisseur des
purges /TN (m)
Hauteur
remblayée
entre TN et
niveau fini (m)
100.00 98.00 101.00 101.17 99.70 0.30 m 1.17 m
Cas 1 Cas 2
Poids.Vol
(kN/m3)
EM mini
(MPa)
pl mini
(MPa) 10.0 20.0
18.0 15 1.5 0.33 31.7 41.7
Sol n°
Cote
altimétrique
de la base
Prof de
la base/ Plate-
forme(m)
pl*
(MPa)
EM
(MPa)EM/pl
ES
(Mpa)Cas 1 Cas 2
1 99.7 1.3 1.5 15 10 0.33 45 0.04 0.07
2 95.0 6.0 0.3 3 10 0.67 4 3.33 4.38
3 94.0 7.0 1.0 15 15 0.67 22 0.14 0.19
4 90.0 11.0 3.0 30 10 0.50 60 0.21 0.28
5
3.76 4.95
E S :Module de déformation du sol au sens du DTU 13.3 de Mars 2005.
'v0 : Contrainte effective avant
travaux à la cote fond de fouille
(kPa)
Epaisseur de la dalle
béton (m)
Le modèle géomécanique est défini après les travaux de terrassement pour la
réalisation de la plate-forme
Limon argileux mou (Li)
Schiste très altéré (Sch1)
Remblai + Couche de forme
Schiste altéré (Sch2)
Description
27.1
Charges d'exploitation
q : Charges d'exploitation ELS sur
dallage (kPa):
5.4 kPa
Caractéristiques mécaniques du remblais technique / Couche de forme
Modèle géomécanique - calcul des tassements
Tassement du remblais sous
son propre poids (cm)
négligeable
NOTE DE CALCUL N°
Tassement total s (cm)
1.30 m
: Accroissement total de pression
sur le sol en fond de fouille (kPa)
Contrainte totale due au
remblais + dalle béton sur le
fond de fouille (kPa)
0.17 m
Caractéristiques altimétriques
Poids. Vol. saturé estimé du sol s :Poids. Vol. humide estimé du sol h :
Hauteur des remblais +
couche de forme / fond de
fouille
BADEN Bâtiment industriel
Estimation des valeurs de tassement sous dallage infini
à partir de résultats d'essais pressiomètriques
14-100
1 Route de Toulindac
Ensemble
102.0
101.0
100.0
99.0
98.0
97.0
96.0
95.0
94.0
93.0
92.0
91.0
90.0
+ 101.17+ 101
+ 99.7
+ 95
+ 94
+ 90
Remblai + Couche de forme
Limon argileux mou (Li)
Schiste très altéré (Sch1)
Schiste altéré (Sch2)
15
3
15
30
1.5
0.3
1.0
3.0
0.33
0.67
0.67
0.50
23.7
47.1
41.7
41.7
41.7
41.7 0.00
0.28
0.46
4.85
4.95
Pression limite
pl* (MPa)
ModuleEM (MPa)
Coefficientrhéologique
Accroissementdes contraintes
sur les couches (kPa)
Tassement cumulé(cm)
Plate-forme : + 101
Nappe : 98
100.00
Cote avant travaux
Charges exploitation : 20 kPa
BADEN 1 Route de Toulindac Bâtiment industriel
Dossier : 14-100 Sondage de référence : SP1 16/03/2014
Cote du dallage fini : + 101.17
MODELE GEOMECANIQUE
Université de Bretagne Sud – UFR Sciences et Sciences de l’Ingénieur – Master 1 – Génie Civil et Maîtrise de Projet 11 / 18
ARVOR GéotechniqueIngénierie des sols et des fondations
Introduction aux calculs des fondations superficielles
Année universitaire 2019 - 2020 Franck AVRIL
4. Exercice n°4 : Calcul d’une fondation superficielle par la méthode pressiomètrique
selon la norme NF P 94-261
4.1. Données
Modèle géomécanique
Cote du terrain naturel avant travaux : + 100,0 Cote de la nappe : + 98,00
Sol n° Description Cote de base EM (MPa) Pl* (MPa)
1 Limon argileux (Li) 99,2 3 0,3 0,67
2 Schiste décomposé (Sch1) 98,0 10 1,0 0,67
3 Schiste très altéré (Sch2) 95,0 20 2,0 0,67
4 Schiste altéré (Sch3) En deçà 40 4,0 0,50
- Poids volumique des sols : 18 kN/m3
- Poids volumique du béton : 22 kN/m3
- Cote de la plateforme d’intervention après travaux : + 99,7
- Niveau fini extérieur : +99,7 (pour vérification mise hors gel).
- Sol d’assise : schiste décomposé
- Ancrage : 0,3 m dans l’horizon porteur
Caractéristiques des semelles :
Type de semelle Largeur B (m) Longueur L (m)
carré 0,7 0,7
1,2 1,2
a) Dessiner le modèle géo-mécanique avec la semelle
b) Contraintes caractéristiques aux états limites
Calculer les valeurs des contraintes caractéristiques ELU et ELS pour les 2 cas de semelles.
c) Tassements
Pour une valeur de contrainte admissible au ELS q’ ELS de 350 kPa, calculer les tassements des
semelles.
d) Charges
Pour une valeur de contrainte admissible limitée à q’ ELS = 350 kPa à la base de la fondation, calculer
la valeur de la charge maximale disponible pour la structure, en retranchant le poids propre de la
semelle. On considéra que le béton est mis en œuvre sur la hauteur total d’encastrement de la semelle,
compter depuis le niveau de la plate-forme.
Université de Bretagne Sud – UFR Sciences et Sciences de l’Ingénieur – Master 1 – Génie Civil et Maîtrise de Projet 12 / 18
ARVOR GéotechniqueIngénierie des sols et des fondations
Introduction aux calculs des fondations superficielles
Année universitaire 2019 - 2020 Franck AVRIL
4.2. Solution
4.2.1. Contraintes caractéristiques aux états limites.
Cote altimétrique Profondeur de
la semelle /
TN
Poids
volumique du
sol
Contrainte effective
initiale à la base de la
fondation – q’0 Terrain avant
travaux Assise
de fondation Nappe
ngf ngf ngf m kN/m3 kPa
+ 100,0 + 98,9 + 98,0 1,1 18,0 19,8
Cas 1 Cas 2
Largeur B m 0,7 1,2
Encastrement de la semelle /
Plateforme D m 0,8
Contrainte effective initiale h
wwz zhdq0
0 ).(.'
De +100,0 à + 98, 9 : 1,1 m x 18 kN/m3 =
19,8
kPa 19,8
Profondeur de calcul sous
semelle : 1,5 B Hr m 1,05 1,8
Cote d’arrêt calcul sous
semelle D-Hr ngf + 97,85 + 97,1
Couche
Sch1
Epaisseur m 0,9 0,9
Pression limite pl kPa 1000 1000
Couche
Sch2
Epaisseur m 0,15 0,9
Pression limite pl kPa 2000 2000
Valeur de la pression pl mini sur la hauteur sur la hauteur Hr kPa 1000
Limitation de la pression ple à 1,5 pl mini sur la hauteur de calcul kPa 1500
Ple* (kPa)
Le sol est découpé en
tranches de 0,05 m
d’épaisseur
nllle pppP *.(...).*.** ln21
110420001000*05,1 15,09,0 leP
kPa 1104 1414
Ple retenue
= min (ple; 1,5 pl mini) Ple kPa 1104 1414
Pl*(z).dz entre 0 et D Pl*(z).dz = 0,5 x 300 + 0,3 x 1000 = 450 kPa 450
Encastrement équivalent
D
zl
le
e dzpP
D0
).(**
1
De1 = 450 /1104 = 0,407 -
De2 = 450/1414 = 0,318
m 0,407 0,318
Rapport d’encastrement De/B - 0,582 0,265
Université de Bretagne Sud – UFR Sciences et Sciences de l’Ingénieur – Master 1 – Génie Civil et Maîtrise de Projet 13 / 18
ARVOR GéotechniqueIngénierie des sols et des fondations
Introduction aux calculs des fondations superficielles
Année universitaire 2019 - 2020 Franck AVRIL
Nature du sol d’assise Schiste décomposé
Catégorie de sol Argile limon
Courbe de portance Q2
Facteur de portance mini kP0 - 0,8
Coefficients sur la portance
a - 0,3
b - 0,02
c - 1,5
Portance calculée )1)((
0;
B
Dc
eB
Dbakk
e
e
p
L
Bp
- 0,98 0,90
Coefficient d’inclinaison i - 1
Coefficient de talus i - 1
Contrainte nette
iipkqlepnet
... * kPa 1082 1273
Contrainte caractéristique 2,1
;net
kv
qq kPa 903 1061
Contrainte admissible ELU 00
;
0;68,14,1
qqq netkv
dvELU kPa 665 778
Contrainte admissible ELS 00
;
0;76,23,2
qqq netkv
dvELS kPa 412 481
Université de Bretagne Sud – UFR Sciences et Sciences de l’Ingénieur – Master 1 – Génie Civil et Maîtrise de Projet 14 / 18
ARVOR GéotechniqueIngénierie des sols et des fondations
Introduction aux calculs des fondations superficielles
Année universitaire 2019 - 2020 Franck AVRIL
4.2.2. Calcul des tassements
B (m) 0,7 m 1,2 m
R = B/2 0,35 m 0,6 m
Profondeur
de calcul
8 x B
5,6 m 9,6 m
Module par
couches
Prof (m) Cote alt. Prof (m) Cote alt.
0,0 + 98,90 0,0 + 98,9
E1 10 MPa 10 MPa
0,35 + 98,55 0,6 + 98,3
E2 10 MPa MPa33,1320
3,0
10
3,0/6,0
0,7 +98,20 1,2 +97,7
E3/5 MPa8,1620
85,0
10
2,0/05,1
20 MPa
1,75 +97,15 3,0 +95,9
E6/8 20 MPa MPa67,2640
9,0
20
9,0/8,1
2,8 +96,10 4,8 +94,1
E9/16 MPa7,2840
7,1
20
1,1/8,2
40 MPa
5,6 +93.3 9,6 +89,3
Ec 10 MPa 10 MPa
Ed 7,28
1,0
20
1,0
8,16
25,0
10
3,0
10
25,01
dE -
Ed =12,76 MPa
40
1,0
67,26
1,0
20
25,0
3,13
3,0
10
25,01
dE
Ed = 15,09 MPa
Université de Bretagne Sud – UFR Sciences et Sciences de l’Ingénieur – Master 1 – Génie Civil et Maîtrise de Projet 15 / 18
ARVOR GéotechniqueIngénierie des sols et des fondations
Introduction aux calculs des fondations superficielles
Année universitaire 2019 - 2020 Franck AVRIL
Type de semelle Carré
Largeur de la semelle B 0,7 1,2
L/B 1,0
Largeur de la
semelle de
référence
B0 0,6
Coefficient de
forme
c 1,10
d 1,12
Coefficient
rhéologique du sol 0,67
Contrainte
effective initiale ’v0 (kPa) 19,8
Contrainte
effective moyenne
appliquée au sol q’ ELS (kPa) 350
Tassement total
(cm)
)..(2
...
.9
)''(
0
00
B
B
E
B
E
Bqs d
dc
cvf 0,60 0,82
Application :
- Cas 1 :
cms f 60,0)60
7012,1(
12760
602
10000
701,167,0.
9
)8,19350( 67,0
- Cas 2 :
cms f 82,0)60
12012,1(
15090
602
10000
1201,167,0.
9
)8,19350( 67,0
Université de Bretagne Sud – UFR Sciences et Sciences de l’Ingénieur – Master 1 – Génie Civil et Maîtrise de Projet 16 / 18
ARVOR GéotechniqueIngénierie des sols et des fondations
Introduction aux calculs des fondations superficielles
Année universitaire 2019 - 2020 Franck AVRIL
4.2.3. Charges
Contrainte admissible
retenue q’max ELS kPa 350
Cas1 Cas 2
Largeur B m 0,7 1,2
Longueur L m 0,7 1,2
Charge totale admissible à
la base de la fondation ELS LBqSqV ELSELSd kN 171,5 504
Poids propre de la
fondation Vd,fondation =B x L x E x béton kN 8,6 25,3
Charge disponible pour la
structure fondationddstructd VVV ,, . kN 163 479
Université de Bretagne Sud – UFR Sciences et Sciences de l’Ingénieur – Master 1 – Génie Civil et Maîtrise de Projet 17 / 18
ARVOR GéotechniqueIngénierie des sols et des fondations
Introduction aux calculs des fondations superficielles
Année universitaire 2019 - 2020 Franck AVRIL
Fondsup NF.P 94-261 V1 du 02.03.2016
1
VILLE : Adresse : Projet :
Dossier n° : Date :
Sols (kN/m3)
18.0
Sol n°
Cote
altimétrique de
la base
Prof de
la base/ terrain
(m)
Prof de
la base/plate-
forme (m)
EM
(MPa)
Pl*
(MPa)
1 99.2 0.8 0.5 3 0.3 0.67
2 98.0 2.0 1.7 10 1.0 0.67
3 95.0 5.0 4.7 20 2.0 0.67
4 85.0 15.0 14.7 40 4.0 0.50
5
6
(*) Le modèle géomécanique est défini après les travaux de terrassement pour la réalisation de la plate-forme
Cote de la
base
Profondeur/
plate-forme
(m)
Ancrage dans
la couche (m)
98.9 0.8 0.3
Calculée Retenue Calculée Retenue
10.70 0.70 Carrée Q2 1.10 0.58 0.98 903 665 412 163 kN 0.6 cm
21.20 1.20 Carrée Q2 1.41 0.27 0.90 1061 778 481 479 kN 0.8 cm
3
4
5
6
Fondation Total + Appliquée Admissible %
FormeB
(m)
L
(m)
Poids de la
fondation en
béton
Vd, fondation
Charge totale
ramenée à la base
de la fondation
Vd,ELS
q'ref ELS à la base
de la fondation
= Vd,ELS/ (L x B)
qmax ELS retenue
sur le sol
d'assise
Rapport
qref ELS / qmax
ELS
c d
Carrée 0.70 0.70 163 kN 8.6 kN 172 kN 350 kPa 100% 1.10 1.12 0.6 cm
Carrée 1.20 1.20 479 kN 25.3 kN 504 kN 350 kPa 100% 1.10 1.12 0.8 cm
Schiste altéré (Sch3)
Coef. de forme
Béton (kN/m3)
22.0
Poids volumique
Effective initiale à la base de la
fondation 'v0 (kPa)
Géométries de fondations - Caractéristiques mécaniques limites du sol d'assise
19.8
Altimétrie de la fondation - Nature du sol d'assise
Schiste très altéré (Sch2)
Argiles - Limons
Charge
maximale
ELS
disponible
pour la
structure.
Poids de
fondation
déduit
Schiste décomposé (Sch1)
Nature du sol d'assise Catégorie de sol
Tassement
total
s
sous
charge
maximale
ELS
Géométrie de la fondation
Facteur de portance k p
Contraintes caractéristiques limites
sous charge verticale centrée (kPa)Géométrie de la fondation
Largeur
B (m)
E.L.S
q.permanent et
caractérist.
qmax ELS
Application au projet - Exemples de pré-dimensionnement - Estimation des tassements sous combinaisons E.L.S sous charges verticales centrées
650 350
BADEN
Système
altimétrique
Catégorie de sol
Argiles - Limons
Argiles - Limons
Argiles - Limons
Sondage de référence :
NappeAltimétrie du terrain et de la plate-forme
SP2
11 Route de Toulindac
14-100 17/03/2016
Bâtiment
Nota : la valeur de la pression limite équivalente retenue entre D et B + 1.5 B pour le calcul des contraintes est égale au minimum entre la moyenne géométrique des pl et 1,5 pl mini sur cette épaisseur .
Cote plate-forme
après travaux
100.00
Description
Limon argileux (Li)
Schiste décomposé (Sch1)
350 kPa
Charges à l' E.L.S
- Déblais
+ Remblais
-0.30
Contrainte
caractéristique
qv;k
Tassement
total
s
Rappel: Dans le cas d'un remblayage du terrain et/ou de surcharges importantes sur le dallage, il y aura lieu de tenir compte, selon la profondeur d'assise de la fondation, des résultats des calculs de tassements sous
ces charges additionnelles annexes qui influeront sur les valeurs des tassements totaux et différentiels des fondations. Ce cas n'est pas traité dans la présente note.
NGF
Roches altérées
NOTE DE CALCUL N°
Charge réelle
ramenée par la
structure
Vd, structure
Structure
Cote terrain avant travaux Cote de la nappe
99.70
Contraintes Tassements
E.L.U
Durable et transitoire
qmax ELU
98.00
n°
Justification des fondations superficielles et semi-profondes
sous charges verticales centrées
Selon la norme NF P 94-261 du 15 juin 2013
Type
Longueur
L (m)
Courbe De/B kp
Ple
Calcul
(MPa)
Modèle géomécanique
Vd (kN)
q (kPa)
Université de Bretagne Sud – UFR Sciences et Sciences de l’Ingénieur – Master 1 – Génie Civil et Maîtrise de Projet 18 / 18
ARVOR GéotechniqueIngénierie des sols et des fondations
Introduction aux calculs des fondations superficielles
Année universitaire 2019 - 2020 Franck AVRIL
top related