CHING, Chapitre 3 : FONDATIONS

Question 1

Qu’elle est la principale fonction des fondations ? (2 items)

Answer 1

Porter et ancrer la superstructure du bâtiment, et de transmettre ses charges en toute sécurité à la terre.

Question 2

Comment les fondations doivent-elles s’adapter au bâtiment qu’elles supportent ? (2 items)

Answer 2

Les fondations doivent à la fois correspondre à la forme et au déploiement de la superstructure et s’adapter aux caractéristiques variées du sol, de la roche et de l’eau souterraine.

Question 3

Quelles sont les principales charges des fondations ?

Answer 3

Les principales charges sur les fondations sont :
1. les charges permanentes ;
2. les surcharges variables agissant à la verticale sur la superstructure.

Question 4

Les fondations doivent ancrer la superstructure pour qu’elles résistent a quelles types de forces ? (4 items)

Answer 4

1. Au glissement ;
2. Au renversement ;
3. Au soulèvement dus au vent ;
4. Aux mouvements soudains du sol (tremblement de terre, poussée du sol et des eaux souterraines)

Question 5

En quoi une structure cintrée a un impact sur les fondations d’un bâtiment ?

Answer 5

Parfois, les fondations doivent contrebalancer la poussée venant d’une structure cintrée ou sollicitée en traction.

Question 6

Vrai ou faux. Une certaine résistance au cisaillement résulte du frottement entre les fondations et le sol sous-jacent.

Answer 6

VRAI.

Question 7

Qu’est-ce que le tassement ?

Answer 7

Le tassement désigne l’affaissement graduel que subit une structure à mesure que le sol sous ses fondations se consolide sous l’action des charges.

Il faut prévoir un certain tassement pendant la construction, l’augmentation de la charge sur les fondations faisant diminuer le volume de l’eau et de l’air présents dans le sol.

Question 8

Comment peut-on diminuer les effets du tassement ?

Answer 8

Assurer une répartition des charges afin que le tassement demeure minime ou se distribue uniformément sous l’ensemble de la structure.

Question 9

Qu’est-ce que le tassement différentiel ?

Answer 9

Le tassement différentiel désigne le mouvement relatif de différentes parties d’une structure qui résulte d’une consolidation inégale du sol d’appui.

Question 10

Quels sont les impacts d’un tassement différentiel ? (3 items)

Answer 10

1. Provoquer l’inclinaison du bâtiment ;
2. L’apparition de fissures dans ses fondations, sa structure ou son revêtement ;
3. Rupture de la structure du bâtiment.

Question 11

Quels sont les quatres (4) princiaux types de fondations ?

Answer 11

1. Un sous-sol situé entièrement ou partiellement sous la surface du sol doit comporter un mur de fondation continu pour retenir la terre environnante et pour porter les poteaux et les murs extérieurs de la superstructure du bâtiment.
2. Les vides sanitaires offrent l’espace nécessaire à l’installation des dispositifs mécaniques, électriques et de plomberie ainsi qu’à leur accès.
3. Les dalles de béton sur le sol qui s’appuient directement sur la terre et qui sont suffisamment épaisses pour porter les charges des murs et des poteaux forment un ensemble de fondations et de planchers peu coûteux pour les structures à un ou deux étages lorsque le sol gèle peu ou pas du tout.
4. Une grille de poteaux indépendants élève la superstructure au-dessus de la surface du sol.

Question 12

Quels sont les deux (2) grandes familles de fondation ?

Answer 12

1. Fondations superficielles : Elles sont construites immédiatement sous la partie la plus basse de l’infrastructure et transmettent directement au sol d’appui les charges du bâtiment par pression verticale.
2. Fondations profondes : Elles s’enfoncent sous un tel sol pour atteindre une couche d’appui plus appropriée, constituée de roc ou de sable et de gravier denses se trouvant bien au­dessous de la superstructure.

Question 13

Dans quels contexte les fondations superficielles sont-elles adéquates ? (2 items)

Answer 13

Ces fondations conviennent lorsque le sol relativement proche de la surface est stable et a une capacité portante adéquate.

Question 14

Dans quels contextes les fondations profondes sont-elles requises ? (2 items)

Answer 14

Les fondations sont profondes lorsque le sol environnant est instable ou que sa capacité portante est insuffisante.

Question 15

Quels sont les facteurs ayant un influance sur le choix et la conception du type de fondations approprié pour un bâtiment ? (6 items)

Answer 15

1. La configuration et l’ampleur des charges du bâtiment ;
2. Les conditions du sous-sol et des eaux souterraines ;
3. La topographie du terrain ;
4. L’incidence sur les propriétés adjacentes ;
5. Les exigences des codes du bâtiment ;
6. La méthode et les risques de construction.

Question 16

Qu’est-ce qu’une repise en sous-oeuvre ?

Answer 16

La reprise en sous-œuvre renvoie à la reconstruction ou au renforcement des fondations d’un bâtiment existant, ou à leur élargissement lorsqu’une nouvelle excavation effectuée dans une propriété adjacente est plus profonde que les fondations existantes.

Question 17

Qu’est-ce qu’un système de palplanches ?

Answer 17

Un rideau de palplanches consiste en des plaques de béton préfabriquées, d’acier ou de bois dressées verticalement côte à côte pour retenir la terre et empêcher l’eau de s’infiltrer dans l’excavation. Un rideau de palplanches de béton préfabriquées ou d’acier peut être laissé en place pour constituer une partie de l’infrastructure du bâtiment.

Question 18

Vrai ou faux. Les palplanches sont souvent laissé sur place après l’excavatinon.

Answer 18

VRAI. Un rideau de palplanches de béton préfabriquées ou d’acier peut être laissé en place pour constituer une partie de l’infrastructure du bâtiment.

Question 19

Comment supportent-ont les palplanches avant le remblais ? (2 items)

Answer 19

Le rideau de palplanches et les poutres verticales avec couchis sont soutenus par des raidisseurs.

Des tirants fixés aux ancrages de roche ou de sol sont utiles lorsque la présence de contreventements ou d’étançons obliques gênerait les travaux d’excavation ou de construction.

Question 20

Qu’est-ce qu’un mur coulis ou de boue-ciment ?

Answer 20

Un mur de coulis ou de boue-ciment est un mur de béton coulé dans une tranchée pour servir de panneau et souvent de mur de fondation permanent.

Question 21

Qu’est-ce que l’assèchement des excavations ?

Answer 21

L’assèchement consiste à abaisser la nappe phréatique ou à empêcher qu’une excavation ne se remplisse d’eau souterraine. Il s’agit d’insérer des tubes perforés, appelés pointes filtrantes, dans le sol pour capter l’eau environnante et l’évacuer par pompage.

Question 22

Qu’est-ce qu’un empattement ?

Answer 22

Les empattements forment la partie la plus basse des fondations superficielles. Ils s’étendent latéralement de sorte que leur charge se répartit sur une aire assez grande pour ne pas dépasser la capacité portante admissible du sol.

Question 23

Pourquoi les empattements doivent être situés sous le niveau du gel ?

Answer 23

Pour réduire au minimum les effets du gonflement du sol résultant du gel et de l’expansion des eaux souterraines par temps froid, les codes du bâtiment exigent que les empattements soient placés sous le seuil du gel prévu pour le terrain à bâtir.

Question 24

Comment peut-on prévenir le tassement sous les empattements ?

Answer 24

Pour contenir le tassement, les empattements doivent toujours reposer sur un sol stable, non remanié et exempt de toute matière organique.

Question 25

Quels sont les types d’empattements les plus courants ? (2 items)

Answer 25

1. Les semelles filantes ;
2. Les semelles isolées.

Question 26

Qu’est-ce qu’une semelle en gradins ou en paliers ?

Answer 26

Les semelles en gradins ou en paliers sont des semelles filantes qui se succèdent à hauteur variable pour épouser la pente d’un terrain, maintenant ainsi la profondeur requise en tout point autour du bâtiment.

Question 27

Qu’est-ce qu’une semelle en porte-à-faux ou semelle à poutre de rigidité ?

Answer 27

Une semelle en porte-à-faux ou semelle à poutre de rigidité est une semelle en poteau raccordée par une poutre de rigidité à une autre semelle pour équilibrer la répartition d’une charge asymétrique.

Question 28

Qu’est-ce qu’une semelle combinée (semelle continue) ?

Answer 28

Une semelle combinée (semelle continue) est une semelle de béton armé pour un mur de fondation ou un poteau qui porte une charge de poteau intérieur.

Question 29

Qu’est-ce qu’un radier ?

Answer 29

Le radier est une dalle de béton armé épaisse et lourde qui sert de semelle monolithique pour un grand nombre de poteaux ou pour tout un bâtiment. On utilise un radier lorsque la capacité portante admissible d’un sol d’appui est faible par rapport aux charges du bâtiment et que les semelles des poteaux intérieurs seraient si vastes qu’il est plus économique de les regrouper en une seule dalle.

Question 30

Qu’est-ce qu’une fondation flottante ?

Answer 30

Les fondations flottantes sont utilisées dans un sol élastique et leur semelle est un radier placé à une profondeur telle que le poids du sol excavé est égal ou supérieur à celui du bâtiment.

Question 31

Les murs de fondations délimitant des espaces habités en sous-sol ont des conditions supplémentaires. Quelles sont-elles ? (3 items)

Answer 31

Lorsqu’il renferme un espace habitable en sous-sol, un mur de fondation doit :
1. Résister aux infiltrations d’eau et de gaz (radon) ;
2. Permettre la maîtrise du flux thermique ;
3. Se prêter à une gamme de finitions convenables ainsi qu’à l’aménagement de fenêtres, de portes et d’autres ouvertures.

Question 32

Quels sont les deux (2) éléments ayant un influence sur la dimension des semelles de fondation ?

Answer 32

La taille de la semelle dépend de :
1. la charge sur le mur de fondation ;
2. la capacité portante admissible du sous-sol.

Question 33

Quels sont les principales caractéristiques à prévoir pour un vide-sanitaire ?

Answer 33

1. Le vide sanitaire non chauffé doit être ventilé ;
2. Un pare-vapeur pour contenir l’humidité du sol ;
3. Un dégagement est requis pour faciliter la ventilation transversale du vide sanitaire ;
   a ) Minimum de 18” (455) jusqu’au bas de la poutre ou de la poutre maîtresse ;
   b) Minimum de 24” (610) jusqu’au bas des solives ;
4. Possibilité de coulé une dalle de propreté ;

Question 34

Dans quelles conditons les murs de fondation doivent-ils être protégé de l’humidité ?

Answer 34

Les murs de fondation doivent être protégés contre l’humidité lorsque l’état du sous-sol est tel que la nappe phréatique n’exerce aucune pression hydrostatique. Dans le cas contraire, il faut imperméabiliser les murs de fondation.

Question 35

Doit-on prévoir des pentes en périphérie des fondation ? Si oui, lesquelles ?

Answer 35

Oui. Pente minimale de 5 % s’éloignant du mur de fondation et de 10% sur les premiers 78” (2 000mm) près du bâtiment pour prévoir le tassement du sol.

Question 36

Vrai ou faux. Le bois peut-être utilisé pour la construction de fondation.

Answer 36

VRAI. Les fondations en bois traité s’utilisent pour la construction d’un sous-sol ou d’un vide sanitaire.

Tout le bois et tout le contreplaqué utilisés pour la construction de fondations doivent être traités sous pression avec un agent de conservation approuvé en vue de leur contact avec le sol. Le bois coupé sur le chantier doit aussi être traité avec le même agent. Toutes les attaches métalliques doivent être en acier inoxydable ou en acier galvanisé par immersion à chaud.

Question 37

Comment une colonne d’acier doit-elle s’appuyer sur une semelle de fondation ?

Answer 37

Une plaque de base en acier est nécessaire pour répartir
la charge du poteau sur une surface assez grande pour que les contraintes dans le béton soient inférieures à sa limite admissible.

Question 38

Quels sont les caractéristiques à respecter pour une dalle sur sol ?

Answer 38

Une dalle de béton placée sur le sol ou près du sol peut faire fonction de plancher et de fondation. La pertinence d’un tel usage dépend de :
1. L’emplacement géographique ;
2. La topographie et des caractéristiques du sol du terrain à bâtir ;
3. La conception de la superstructure.

Le sol d’appui doit être plan, stable, uniformément dense ou soigneusement compacté, et exempt de toute matière organique.

Question 39

Pourquoi doit-on parfois compacter le sol ? (3 items)

Answer 39

1. Accroître la stabilité ;
2. Accroître la capacité portante ;
3. Accroître la résistance à l’infiltration d’eau.

Question 40

Quels sont les trois (3) types de joint pour les dalle sur sol ?

Answer 40

1. Joints de séparation (ou de dilatation) : permettent un certain mouvement de la dalle de béton par rapport aux poteaux et aux murs attenants d’un bâtiment.
2. Joints de construction : endroit approprié pour interrompre une construction et la reprendre ultérieurement. Ils servent aussi de joints de séparation ou de joints de contrôle et peuvent être munis d’une clé ou goujonnés pour empêcher tout mouvement différentiel vertical des sections de dalle attenantes.
3. Joints de contrôle (ou de retrait) : créent des lignes de faiblesse, de sorte que toute fissuration due à des contraintes de traction se produira selon des lignes prédéterminées.

Question 41

Qu’est-ce qu’une fondation su pilotis ?

Answer 41

Les fondations sur poteaux (pilotis) élèvent des structures de bois au-dessus du sol, requièrent peu d’excavation et préservent les caractéristiques naturelles et les réseaux de drainage du terrain. Elles conviennent particulièrement bien dans les fortes pentes et les milieux souvent inondés.

Question 42

Quels sont les éléments ayant un impact sur la profondeur d’encastrement des fondations sur pilotis ? (5 items)

Answer 42

La profondeur d’encastrement requise dépend :
1. de la pente du terrain ;
2. de l’état du sol sous la surface ;
3. de l’espacement des poteaux ;
4. de la hauteur non soutenue des poteaux ;
5. de la zone sismique.

Question 43

Lorsque la profondeur d’encastrement requise ne peut être atteinte sur un site, comment peut-on contreventer les fondations sur pilotis ?

Answer 43

Lorsqu’un encastrement suffisant est impossible, comme dans le cas d’une pente rocheuse, un contreventement en croix de Saint-André à tiges d’acier avec des tendeurs à vis ou des murs de contreventement en béton ou en maçonnerie assureront la stabilité latérale.

Question 44

Quels sont les trois (3) types de fondation sur pilotis ?

Answer 44

1. Les poteaux sur semelle ;
2. Les poteaux avec collier de béton ;
3. Les poteaux en appui direct sur le roc

Question 45

Quels sont les deux (2) types de fondations profondes ?

Answer 45

1. Une fondation sur pieux (en pointe) : comprend des pieux à extrémité d’appui ou pieux à friction, des chapeaux de pieux et des poutres de rigidité, qui transfèrent la charge du bâtiment à une couche porteuse convenable.
2. Une fondation à caissons : Les caissons sont des poteaux de béton armé ou non et coulé sur place. On creuse d’abord un puits, à la main ou avec une grosse tarière, jusqu’à ce qu’il atteigne une couche porteuse convenable, puis on le remplit de béton. Les caissons portent aussi le nom de pieux caissons ou poteaux forés.

Question 46

Qu’est-ce qui distingue les pieux à extrémité porteuse et les pieux à friction ?

Answer 46

L’efficacité des pieux à extrémité porteuse dépend surtout de la résistance à la portance du sol ou de la roche au-dessus desquels ils se trouvent. Le sol environnant procure une certaine stabilité latérale aux longs membres sollicités en compression.

L’efficacité des pieux à friction dépend surtout de la résistance au frottement du sol environnant. Le frottement superficiel entre les côtés d’un pieu et le sol est atténué par l’adhérence du sol au pieu et par la résistance au cisaillement du sol.

Question 47

Quels sont les différents types de pieux ? (5 items)

Answer 47

1. Les pieux de bois : billots habituellement enfoncés comme des pieux à friction. Ils sont souvent assortis d’un sabot d’acier et d’une frette d’acier pour les empêcher de fendre ou de se morceler.
2. Les pieux composites : renferment deux matériaux distincts, tel un pieu de bois dont la partie supérieure, située au-dessus de la nappe phréatique, est faite de béton pour qu’elle ne se détériore pas.
3. Les pieux en H : profilés d’acier en H, qui sont parfois enrobés de béton jusqu’à un point situé sous la nappe phréatique pour empêcher toute corrosion. On peut souder bout à bout de tels prolés lors du foncement pour obtenir un pieu ayant la longueur désirée.
4. Les pieux en tube : lourds tubes d’acier dont l’extrémité inférieure est ouverte ou fermée par une plaque ou une pointe d’acier et qui sont remplis de béton après avoir été enfoncés. Il faut procéder à une inspection et à une excavation avant de remplir de béton un pieu en tube à extrémité ouverte.
5. Les pieux de béton préfabriqué : section transversale circulaire, carrée ou polygonale, et leur intérieur est parfois creux. Ils sont souvent faits de béton précontraint.

Question 48

Comment peut-on augmenter la surface porteuse et la résistance au soulèvement issu de la dilatation du sol des caissons ?

Answer 48

Agrandir la base du caisson et lui donner la forme d’une cloche. La base en cloche s’excave manuellement ou s’obtient à l’aide d’une tarière munie d’un godet et d’un jeu de lames rétractables.

Question 49

Comment sont enfoncé les pieux dans le sol ?

Answer 49

Les pieux sont enfoncés par un engin de battage, composé d’une grande structure soutenant l’appareil qui place le pieu en position appropriée, d’un mouton et de rails ou de câbles verticaux pour guider ce dernier.