Fiches d`exécution pour les pieux à refoulement (catégorie I).

Infofiche 67.5.1.2.1.5
Fiches d'exécution pour les pieux à refoulement (catégorie I). Pieux vissés avec un fût en
béton plastique. Pieux Omega
Publication: avril 2014
Cette Infofiche se penche sur la mise en œuvre des pieux Omega. Dans un premier
temps, cette technique de fondation sera brièvement décrite. Ensuite, l'Infofiche
s'attardera sur les matériaux utilisés, le système de pénétration et les dimensions
nominales. Enfin, il sera également question de la capacité portante et du
comportement en déformation des pieux, de leur domaine d'utilisation ainsi que des
points importants liés au contrôle de la qualité.
1. Description du système
Un pieu Omega est un pieu en béton, à refoulement, moulé dans le sol, avec un fût
cylindrique lisse réalisé à l'aide d'un tube de forage provisoire vissé. Ce tube est en acier.
Ce type de pieu peut être classé comme présenté au tableau A.
A | Classification d'un pieu Omega.
TYPE DE PIEU
CATÉGORIE I : PIEUX À REFOULEMENT
B. PIEUX VISSES
1. Fût en béton plastique
(¹) Uniquement pour les pieux vissés avec des hélices de maximum 10 cm (36/56, p. ex.).
Pour un aperçu général des différents types de pieux existant, on consultera l'Infofiche 67.1.
2. Exécution : description générale
On peut distinguer les phases suivantes (cf. figure 1) lors de l'exécution d'un pieu Omega:
 un tube de forage en acier, muni d'un corps de refoulement avec en dessous une pointe
perdue ou un clapet, est positionné à la surface du sol
 ce tube est vissé, dans le sens des aiguilles d'une montre, dans le sol sous l'action
combinée d'un couple de forage et d'une charge axiale
 l'armature est placée dans le tube lorsque la profondeur de pointe souhaitée est atteinte.
Le tube est raccordé à une pompe à béton. Il est ensuite retiré lentement par rotation,
dans le sens des aiguilles d'une montre, tandis que le trou de forage est rempli de béton,
sous haute pression contrôlée, via le tube de forage. L'armature peut également être
insérée dans le béton frais à la fin des travaux de bétonnage.
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1 | Exécution d'un pieu Omega.
3. Matériaux
Pour plus d'informations concernant les spécifications et les normes applicables aux
matériaux utilisés pour ce type de pieu (béton, armature, coulis), on consultera
l'Infofiche 67.4.1.1.
4. Système d'insertion
4.1. Exigences minimales
Le tube est vissé dans le sol sous l'action combinée d'un couple de forage de 200 kNm
minimum et d'une charge axiale en compression de 100 kN. Ensuite, il est retiré par rotation
dans le sens des aiguilles d'une montre avec une charge axiale de traction de 300 kN
minimum.
4.2. Niveau de vibrations
Les pieux Omega sont exécutés sans vibration.
4.3. Niveau sonore
L'exécution de pieux Omega entraîne peu de nuisances sonores. La seule nuisance sonore à
noter est celle du moteur de l'engin de forage.
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5. Dimensions nominales
Conformément aux définitions du CSTC–Rapport n° 12 [4], les dimensions nominales du pieu
pour les calculs géotechniques sont déterminées comme suit:
 le niveau de la pointe du pieu est défini comme étant le niveau le plus bas, où se situe
l'entièreté de la section de la base du pieu. Il s'agit donc du niveau auquel est située la
partie supérieure de la première spirale du corps de refoulement. En pratique, le niveau
supérieur 'réel' (physique) de la pointe perdue est toutefois considéré comme niveau de la
pointe du pieu
 le diamètre de la base du pieu (Db) équivaut au diamètre extérieur maximal des hélices du
corps de refoulement
 le diamètre du fût du pieu (Ds) est déterminé par le diamètre extérieur maximal (niveau
supérieur) du corps de refoulement.
2 | Géométrie du pieu et définition du niveau de la pointe du pieu.
5.1. Dimensions types et valeurs nominales
Les dimensions types d'usage et les valeurs nominales correspondantes pour le diamètre de
la base du pieu (Db) et le diamètre du fût du pieu (Ds) sont reprises dans le tableau B, ainsi
que les valeurs dérivées pour le diamètre équivalent de la base du pieu (Db,eq), la surface de
la base du pieu (Ab) et le périmètre du fût du pieu (χs).
Pour d'autres mesures, il y a lieu de prendre contact avec le fabricant.
B | Dimensions types et valeurs nominales correspondantes pour le diamètre de la base du pieu (Db) et
le diamètre du fût du pieu (Ds).
Diamètre nominal du fût
Diamètre
du pieu Ds (m)
Diamètre
Dimension
Périmètre
Surface de
équivalent
nominal de
Pour le
Pour le
s types
du fût du
la base du
de la base
la base du
calcul
calcul
(m/m)
pieu Ab (m²) pieu χs (m)
du pieu
pieu Db (m)
géotechniqu
structurel
Db,eq (m)
e
(*)
0,31
0,31
0,31
0,31
0,31 (0,29)
0,0755
0,97
0,34
0,34
0,34
0,34
0,34 (0,32)
0,0908
1,07
0,36
0,36
0,36
0,36
0,36 (0,38)
0,1018
1,13
0,41
0,41
0,41
0,41
0,41 (0,39)
0,1320
1,29
0,43
0,43
0,43
0,43
0,43 (0,41)
0,1452
1,35
0,46
0,46
0,46
0,46
0,46 (0,44)
0,1662
1,45
0,51
0,51
0,51
0,51
0,51 (0,48)
0,2043
1,60
0,56
0,56
0,56
0,56
0,56 (0,53)
0,2463
1,76
0,61
0,61
0,61
0,61
0,61 (0,58)
0,2922
1,92
0,66
0,66
0,66
0,66
0,66 (0,63)
0,3421
2,07
(*) L'Eurocode 2 recommande de réduire le diamètre nominal pour le calcul structurel de pieux en béton
moulés dans le sol (cf. § 2.3.4.2 de la norme NBN EN 1992–1–1 [1]). La valeur réduite est indiquée
entre parenthèses.
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5.2. Longueurs de pieu maximales
L'utilisation d'engins de forage standards implique une longueur de pieu maximale de 33 m.
6. Capacité portante et comportement en déformation
En Belgique, le calcul de la capacité portante du pieu selon la norme NBN EN 1997–1 [2] se
fait conformément aux règles du CSTC-Rapport n° 12 [4]. Les valeurs des facteurs à
appliquer (αb, αs, λ, β, ƔRd, Ɣb et Ɣs) sont mentionnées dans le tableau C.
C | Facteurs à appliquer lors du calcul de la capacité portante du pieu selon la norme
NBN EN 1997–1 [2] et le CSTC–Rapport n° 12 [4].
Facteurs d'installation
αb
Argile tertiaire
0,80
Autres types de sol
0,70
Facteurs de forme
λ
Dans tous les cas
1,00
Facteur de modèle
ƔRd
Sans agrément technique (¹)
1,25
Avec agrément technique
1,00
Facteurs de sécurité partiels
Ɣb
Combinaison 1
1,00
Combinaison 2 - sans certification du processus (²)
1,45
Combinaison 2 - avec certification du processus (²)
1,35
αs
0,90
1,00
b
1,00
Ɣs
1,00
1,35
1,35
(¹) Il s'agit d'un agrément technique délivré par l'UBAtc (ou équivalent). Dans l'attente de la procédure
pour l'obtention d'un Agrément UBAtc, le facteur réduit peut être appliqué, à condition de disposer
d'un accord entre les parties concernées et après la présentation des résultats d'essais de
chargement statique instrumentés comme décrit dans le CSTC–Rapport n° 12 [4].
(²) Dans l'attente de la procédure pour l'obtention d'une certification du processus, la valeur réduite peut
être appliquée, à condition de disposer d'un accord entre les parties concernées et après la
présentation d'un plan de monitoring comme décrit dans le CSTC–Rapport n° 12 [4].
7. Domaine d'application
7.1. Conditions de terrain
Les pieux Omega sont applicables en présence d'une grande variation des conditions de
terrain (longueurs de pieu variables, données calendrier, ...). La longueur individuelle du pieu
est alors facilement adaptable.
7.2. Inclinaisons maximales
Les angles α et β des pieux Omega ne peuvent excéder 11° (1/5) par rapport à la verticale
(cf. figure 3). Dans la norme d'exécution NBN EN 12699 [3], l'angle Θ définit par contre
l'inclinaison par rapport à l'horizontale.
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3 | Inclinaisons maximales des pieux Fundex®.
7.3. Hauteur de travail minimale
Selon le type de machine, la hauteur de travail minimale des pieux Omega est équivalente à
la longueur du pieu augmentée de 5 m, avec un minimum de 18 m.
7.4. Distance minimale d'axe en axe des pieux
Pour plus d'informations concernant la distance d'axe en axe des pieux, on consultera
l'Infofiche 67.2.1. Nous tenons à souligner que les directives données ne concernent que
l'ordre d'exécution de pieux voisins fraîchement coulés et non leur conception.
7.5. Distance entre l'axe du pieu et les constructions existantes
En présence de pieux Omega, la distance entre l'axe du pieu et les constructions existantes
(cf. figure 4) doit au moins respecter les valeurs suivantes:
 a = 0,9 m
 b = 1,25 m.
Cette distance minimale dépend toujours de la situation locale et des possibilités de
configuration de la machine de forage. Si les constructions existantes présentent des parties
en surplomb, cette distance peut être augmentée.
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4 | | Distance minimale entre l'axe d'un pieu Omega et les constructions existantes.
8. Points importants
Lors de l'exécution de pieux Omega proches de constructions souterraines (caves, fondations
peu profondes, ...), il peut être recommandé de prévoir des puits de décompression. Ce type
de pieu permet également de forer des couches intermédiaires dures, à condition d'utiliser
des pointes de forage et/ou des techniques de forage adaptées. Il sera parfois nécessaire
d'utiliser une composition de béton adaptée dans les couches meubles à très meubles. Le
pieu est de préférence armé sur toute sa longueur. Pour plus d'informations sur ce sujet, on
consultera l'Infofiche 67.4.1.1. A partir d'un diamètre de pieu de 0,43 m, l'armature peut être
installée avant le bétonnage.
9. Contrôle de la qualité
L'exécution de pieux Omega doit être réalisée conformément aux normes NBN EN 12699 [3]
et NBN EN 1997 [2]. Les tolérances d'exécution pour ce type de pieu sont reprises dans
l'Infofiche 67.3.1. Les paramètres suivants sont contrôlés pendant l'installation du pieu :
 la profondeur durant le forage et la remontée du tube de forage
 le début et la fin de l'installation (chronologie)
 la pression hydraulique de forage en fonction de la profondeur de forage
 la consommation totale de béton.
Ce suivi se fait généralement manuellement et visuellement. Le rapport du pieu mentionne au
moins les paramètres d'exécution suivants :
 la profondeur de forage atteinte
 la durée totale d'exécution
 les pressions de forage dans les 0,75 derniers mètres (0,75 m au-dessus de la pointe)
 la consommation totale de béton.
Si demandé explicitement, les paramètres d'exécution peuvent être mesurés et enregistrés
continuellement grâce à un système de collecte des données (monitoring) approprié installé
sur l'engin de forage.
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10. Lien vers la base de données TechCom
Bibliographie
1. Bureau de Normalisation
NBN EN 1992–1–1 (+ ANB) Eurocode 2 : Calcul des structures en béton. Partie 1-1 :
Règles générales et règles pour les bâtiments. Bruxelles, NBN, 2010.
2. Bureau de Normalisation
NBN EN 1997–1 Eurocode 7 : Calcul géotechnique. Partie 1 : Règles générales (+ AC :
2009). Bruxelles, NBN, 2005.
3. Bureau de Normalisation
NBN EN 12699 Exécution des travaux géotechniques spéciaux. Pieux avec refoulement
de sol. Bruxelles, NBN, 2001.
4. Centre scientifique et technique de la construction
Directives pour l'application de l'Eurocode 7 en Belgique. Partie 1 : Dimensionnement
géotechnique à l'état limite ultime de pieux sous charge axiale de compression. Bruxelles,
CSTC, CSTC–Rapport n° 12, 2009.
N. Huybrechts, ir., chef de la division 'Géotechnique', CSTC
M. De Vos, ir., chef adjoint de la division 'Géotechnique', CSTC
F. De Cock, ir., chef d'entreprise GEO.be (pour le compte de l'ABEF)
Cette Infofiche a été conçue, en étroite collaboration avec l'Association belge des
entrepreneurs de fondation (ABEF), dans le cadre du projet TIS-SFT (subsidié par l'IWT)
consacré aux techniques spéciales de fondation.
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