Fascicule n° 62, titre V - Règles techniques de conception et de calcul des fondations des ouvrages de génie civil

1. - GENERALITES

La redaction du present fascicule du C.C.T.G., "Regles techniques de conception et de calcul des fondations des ouvrages de genie civil", a ete entreprise a l'initiative du Groupe Permanent d'etudes des Marches de Travaux pour repondre a un certain nombre de besoins convergents, fortement exprimes ces dernieres annees :

• Pallier l'absence de regles de conception et de calcul des fondations directement utilisables dans le contexte des marches de Genie Civil.
• Etendre au domaine des fondations les concepts semi-probabilistes developpes dans les Directives Communes de 1979 (D.C. 79), aujourd'hui universellement admis comme base de la conception des ouvrages.
• Par la meme, rendre ces regles compatibles avec les reglements de conception et de calcul des structures portees, existants ou a venir, tels que les regles B.A.E.L. ou B.P.E.L. Ce besoin, vivement ressenti par les projeteurs, correspond a une clarification indispensable permettant de justifier la totalite d'un ouvrage avec une reglementation coherente.
• Assurer une bonne homogeneite avec les Documents Techniques Unifies relatifs aux fondations de batiment dans le but de permettre, a terme, la fusion des deux reglementations.

Au-dela de ces preoccupations, la structure du document a ete etudiee pour faciliter sa conversion progressive en un ensemble homogene de normes AFNOR destine a constituer la doctrine francaise d'application du futur Eurocode 7, partie 1 (conception et calcul des ouvrages relevant de la geotechnique).

Par ailleurs, il convenait de faire figurer de maniere explicite dans le C.C.T.G. certaines methodes recentes de prevision du comportement des fondations (essentiellement mises au point par le Laboratoire Central des Ponts et Chaussees) qui, tout en etant devenues de pratique courante, ne beneficiaient pas d'un support adapte a une utilisation contractuelle.

2. - PRINCIPALES PARTICULARITES DU DOCUMENT

TEXTE

Dans un souci de clarte, le texte, aussi concis que possible, a ete divise en trois parties : dispositions communes, fondations superficielles et fondations profondes.

PARIIE A: DISPOSIIIONS COMMUNES

Cette partie, applicable a tous les ouvrages de fondation, constitue la clef de voute de la compatibilite avec les Directives Communes de 1979 (D.C. 79), ainsi qu'avec les regles B.A.E.L. et B.R.E.L. Elle est subdivisee en cinq chapitres

• Chapitre A. 1. : Principes et definitions.
• Chapitre A.2. : Donnees pour le calcul concernant les sols.
• Chapitre A.3. : Donnees pour le calcul concernant les materiaux.
• Chapitre A.4. : Situations et actions.
• Chapitre A.5. : Combinaisons d'actions et sollicitations de calcul.

Le chapitre A. 1 fixe la philosophie generale des justifications, le parti choisi etant de dissocier la fondation du sol environnant puis de prendre en compte leurs interactions mutuelles au moyen de modeles simplifies pouvant etre decrits par des " lois d'interaction sol-structure ".

Le chapitre A.2. definit certains principes generaux visant a rendre le rapport geotechnique le plus clair et le plus precis possible en fonction de la complexite de l'ouvrage concerne, tout en laissant une assez large latitude dans le choix des valeurs des parametres a prendre en compte. Dans le domaine de la geotechnique, ces dernieres doivent en effet dans la plupart des cas etre fixees a la fois en fonction des resultats des essais et en fonction de l'experience locale du geotechnicien.

Le chapitre A.3. a ete entierement aligne sur les regles B.A.E.L. et se contente de signaler les particularites relatives aux materiaux utilises dans les travaux de fondations.

Le chapitre A.4. denombre, dans les cas usuels, les differentes situations a considerer pour la justification des ouvrages et donne un classement des actions destine a faciliter leur prise en compte dans les combinaisons d'actions.

Le chapitre A.5. fixe les actions et les coefficients a prendre en compte pour former les combinaisons et calculer les sollicitations. C'est essentiellement sur ce chapitre, fondamental, que repose la compatibilite des justifications relatives aux fondations avec celles relatives a la structure portee.

Dans ce chapitre, il convient d'attirer plus particulierement l'attention sur les coefficients lies aux actions dues a l'eau, qui ont ete fixes de maniere specifique apres une etude theorique puis un calage sur des cas reels. Les coefficients " standard " fixes par les D.C. 79 ne peuvent en effet convenir compte tenu de la correlation existant, par l'intermediaire du volume, entre le poids des parties immergees et la poussee d'Archimede, ainsi que de la faible variabilite du poids volumique de l'eau.

PARTIE B: FONDAIIONS SUPERFICIELLES

Le but de cette partie est essentiellement de proposer des modeles simples pouvant etre retenus dans les cas les plus courants pour la justification des fondations superficielles et de definir les divers etats-limites vis-a-vis desquels la fondation doit etre justifiee.

Elles est subdivisee en quatre chapitres

• Chapitre B. 1. Domaine d'application.
• Chapitre B.2. Modeles de comportement.
• Chapitre B.3. Justifications.
• Chapitre B.4. Dispositions constructives.

Afin de conserver le maximum d'independance vis-a-vis des methodes de calcul propres a la Mecanique des sols, les developpements relatifs a celles-ci figurent uniquement, soit dans les annexes au texte, soit dans les annexes aux commentaires. Cette option est justifiee par le double souci de rendre plus aisees d'eventuelles mises a jour et de permettre une normalisation progressive de certaines methodes.

PARTIE C: FONDATIONS PROFONDES

Comme pour la partie B, le but de la partie C est essentiellement de proposer des modeles pouvant etre retenus pour la justification des fondations profondes, ainsi que de definir les divers etats-limites vis-a-vis desquels la fondation doit etre justifiee.

Compte tenu de la diversite des cas pouvant etre rencontres, cette partie peut paraitre d'un abord un peu difficile. Neanmoins, face a une application concrete donnee, son utilisation reste assez simple, d'autant plus qu'il est vivement recommande de simplifier au maximum les modeles utilises : un modele fruste bien maitrise est generalement preferable a un modele raffine dont on ne domine pas tous les parametres.

Cette partie C est subdivisee en cinq chapitres

• Chapitre C. 1. : Domaine d'application.
• Chapitre C.2.: Modeles de comportement en l'absence de deplacements d'ensemble du sol.
• Chapitre C.3. Modeles de comportement en presence de deplacements d'ensemble du sol.
• Chapitre C.4. Justifications.
• Chapitre C.5. Dispositions constructives.

Il est a noter que, dans un but de clarte et de facilite d'utilisation du document, une distinction a ete introduite par le biais des chapitres C.2. et C.3. entre les cas les plus courants et les cas, moins frequents, ou il y a lieu de tenir compte de deplacements du sol.

Enfin, comme dans la partie B, le souci de conserver le maximum d'independance vis-a-vis des methodes de calcul propres a la Mecanique des sols a conduit a faire figurer les developpements relatifs a celles-ci, soit dans les annexes au texte, soit dans les annexes aux commentaires.