7 Prescriptions particulières relatives à l'exécution
7.1 Les différents types de pieux
Les pieux sont classés selon leur technique de mise en oeuvre selon les normes d'exécution NF EN 1536, NF EN 14199 et NF EN 12699.
7.2 Pieux forés
Le domaine d'application est conforme à celui défini dans la norme NF EN 1536.
7.2.1 Pieux forés simples
Ces pieux sont réalisés par mise en oeuvre du béton dans un forage exécuté sans soutènement des parois (voir Figure 3) et comportant une virole en tête.
Ce pieu est désigné comme FS, classe 1 et catégorie 1 dans la norme NF P 94-262.
 : Travaux de fondations profondes pour le bâtiment/NF DTU 13.2 P1-1 (mai 2020)/image/fig_ALOW_1_3.png)
Figure 3 Exemple de pieu foré simple
7.2.1.1 Cas du tubage partiel
Lorsque des pieux sont exécutés avec tubage partiel bloquant des sols sujets à éboulement, on admet que la partie inférieure non tubée est de type « foré simple » soumis aux prescriptions du présent chapitre. Si la partie tubée est importante vis-à-vis de la hauteur totale du pieu, il est d'usage de parler de « pieu foré tubé ».
7.2.1.2 Virole en tête
L'utilisation d'une virole en tête est obligatoire pour éviter l'éboulement du forage en tête, et assurer la sécurité du personnel. Généralement, elle dépasse d'au moins 1 m le niveau de la plateforme et est ancrée d'au moins 2 m dans le sol.
La virole de tête concerne des pieux de section circulaire. Dans le cas de barrettes, les murettes guides ou dispositifs équivalents de guidage en tête sont nécessaires pour une bonne exécution de la barrette et assurent ipso facto cette condition. Ces murettes guides peuvent être conservées ou, au contraire, être démolies ultérieurement selon les cas.
7.2.1.3 Délais de bétonnage
Le bétonnage doit être terminé dans un temps inférieur ou égal à T/2 à compter de la fin du forage.
T est défini au § 6.1.1.
Normalement, le pieu doit être achevé dans le poste de travail qui suit la fin du forage.
Il est rare qu'on puisse laisser un forage ouvert beaucoup plus que 12 h.
7.2.1.4 Extraction de la virole en tête
L'extraction brutale de la virole, surtout si le béton a commencé à faire sa prise, peut endommager le pieu.
7.2.2 Pieux, barrettes ou parois Forés Boue
Ces éléments de fondations sont des pieux, des barrettes ou des éléments de paroi réalisés par mise en oeuvre du béton à l'aide d'un tube plongeur dans un forage dont le maintien des parois est assuré par un fluide stabilisateur (voir Figure 4).
Ce pieu est désigné comme FB, classe 1 et catégorie 2 dans la norme NF P 94-262.
 : Travaux de fondations profondes pour le bâtiment/NF DTU 13.2 P1-1 (mai 2020)/image/fig_ALOW_1_4.png)
Figure 4 Exemple de pieu foré boue
7.2.2.1 Virole en tête
L'utilisation d'une virole en tête est obligatoire pour éviter l'éboulement du forage en tête, et assurer la sécurité du personnel. Généralement, elle dépasse d'au moins 1 m le niveau de la plateforme et est ancrée d'au moins 3 m dans le sol.
Cette hauteur d'ancrage sert de réserve de boue lors des mouvements des outils de forage.
L'extraction de la virole après bétonnage doit pouvoir se faire sans variation brusque du niveau de béton.
7.2.2.2 Murette-guide
Dans le cas de barrettes, on doit délimiter et protéger la partie supérieure de l'excavation par des murettesguides ou par un dispositif équivalent (coffrages métalliques récupérés par exemple) sur une profondeur au moins égale à 0,8 m.
7.2.2.3 Curage
Voir 6.1.2.
Le curage doit être accompagné d'un recyclage avec une boue neuve ou traitée sous circulation inverse forcée par pompage ou par air-lift.
A l'issue du curage, les caractéristiques de la boue sont contrôlées.
7.2.3 Pieux Forés Tubés avec Virole Perdue ou Virole Récupérée
Les pieux forés tubés sont des pieux réalisés avec mise en oeuvre du béton à l'aide d'une colonne de bétonnage ou d'un tube plongeur dans un forage dont le maintien des parois est assuré par un tubage provisoire foncé par vibration ou battage éventuellement avec louvoiement (voir Figures 5 et 6).
Le tube précède l'outil de forage en terrain meuble et c'est l'inverse en cas d'horizon induré.
Le tubage est laissé en place ou récupéré après bétonnage sur tout ou partie de la hauteur du pieu.
Ce pieu est désigné comme Foré Tubé Virole Perdue [FTP, catégorie n° 3] ou Virole Récupérée [FTR, catégorie n° 4], classe 1, dans la norme NF P 94-262.
Il est possible de procéder à un préforage (forage sans tubage) sur une faible profondeur (1 à 2 m) pour faciliter le positionnement du tube.
 : Travaux de fondations profondes pour le bâtiment/NF DTU 13.2 P1-1 (mai 2020)/image/fig_ALOW_1_5.png)
Figure 5 Exemple de pieu foré tubé à virole perdue
 : Travaux de fondations profondes pour le bâtiment/NF DTU 13.2 P1-1 (mai 2020)/image/fig_ALOW_1_6.png)
Figure 6 Exemple de pieu foré tubé à virole récupérée
L'outil de forage représenté est une tarière mais d'autres outils sont utilisables.
7.2.3.1 Moyens mis en oeuvre
Le tube peut être d'une seule pièce ou mis en place en plusieurs éléments assemblés au fur et à mesure de la descente.
7.2.3.2 Extraction du tube
Le forage est rempli partiellement ou totalement d'un béton de grande ouvrabilité, puis, dans le cas de pieux type FTR de catégorie 4, le tubage est extrait sans que le pied du tubage ne puisse se trouver à moins de 1 m sous le niveau du béton, sauf au niveau de la cote d'arase.
La garde minimale de 1 m entre le niveau de la surface du béton et le pied du tubage est augmentée lorsqu'on craint que le niveau du béton ne baisse brutalement au cours de l'extraction du tubage.
Une telle baisse brutale peut se produire notamment du fait de l'existence de cavités autour du tubage (cavités naturelles ou cavités créées au cours de la perforation - cf. § 7.2.3.3).
Dans le cas de tubes récupérés, le tube lui-même participe au centrage de la cage, donc la dimension des écarteurs ou des cales de centrage (qui assurent l'enrobage par rapport au diamètre nominal) doit être diminuée de l'épaisseur du tube.
Certaines mises en place de tubes récupérés imposent des tubes d'épaisseur supérieure à l'enrobage nécessaire (60 mm en général) ; dans le cas de cages mises en place avant bétonnage :
le diamètre de la cage doit être minoré (pour permettre son introduction dans le tube) ;
il peut ne plus y avoir d'écarteur ou de cales (puisque le tube lui-même assure le centrage).
7.2.3.3 Stabilité en cours de forage pour les pieux forés tubés
Pour les pieux forés tubés, provisoirement ou définitivement, et dans le cas de sols pulvérulents sous eau, une attention particulière doit être apportée à la stabilité en cours de forage. En effet, le fond de forage peut être sujet à des instabilités hydrauliques. Cela peut conduire à endommager les terrains, voire à la création de poches autour du tubage.
Le maintien d'un niveau d'eau suffisamment élevé dans le tubage, associé à une avance éventuelle du tubage sur l'outil de forage, permet d'éviter ces phénomènes.
Si ces dispositions ne sont pas envisageables, des forages sensitifs peuvent être réalisés à proximité du tubage, après le forage du pieu et avant le bétonnage.
Les forages sensitifs sont spécifiques à ce type de pieux, et les stipulations ci-après complètent les autres dispositions décrites dans la norme NF EN 1536.
Ces forages ont un double rôle :
en premier lieu, ils permettent de détecter les poches par observation des chutes d'outil ;
en deuxième lieu, ils permettent à l'eau de s'échapper sans délaver le béton.
Ils sont réalisés d'abord contre les tubages des trois premiers pieux du chantier. Si des poches sont détectées, ils sont systématisés à l'ensemble du chantier.
En conséquence, les forages sensitifs sont exécutés après le forage du pieu et avant le bétonnage, à proximité immédiate du tubage en place (quelques décimètres)
 : Travaux de fondations profondes pour le bâtiment/NF DTU 13.2 P1-1 (mai 2020)/image/fig_ALOW_1_7.png)
Figure 7 Forage sensitif
7.2.4 Puits
Les puits sont des fondations généralement creusées à la main. Les moyens de forage employés exigent la présence de personnels au fond du forage.
Ce pieu est désigné comme PU, classe 1 et catégorie 5 dans la norme NF P 94-262.
Il est possible dans certains cas de réaliser les puits avec des machines de forage : on se ramène alors aux chapitres d'exécution concernés.
7.2.4.1 Géométrie
Les puits de section circulaire ont un diamètre supérieur ou égal à 1,20 m. Les puits de section quelconque (rectangulaire, oblongue, en fer à cheval, etc.) ont une largeur minimale de 0,80 m et une section minimale de 1,1 m2.
C'est essentiellement la sécurité du personnel qui impose une section minimale et la présence de blindage. De toute façon, ce dernier est réalisé de manière à permettre un accès normal au personnel et sa protection.
Il est rappelé, en outre, que des dispositions particulières (ventilation, lampe de sécurité, échelle de secours…) sont prises s'il y a des risques de dégagements gazeux nocifs ou risques de venues d'eau importantes et soudaines.
7.2.4.2 Soutènement des parois
Les parois du forage sont soutenues par un blindage.
Les techniques sont inspirées du travail dans les mines.
7.2.4.3 Bétonnage
Le forage est bétonné à sec et le blindage éventuellement récupéré.
7.2.4.4 Limites d'utilisation
L'exécution de puits sous la nappe phréatique dans des sols peu cohérents est interdite, sauf si la nappe est rabattue à l'extérieur du puits.
7.2.4.5 Dispositions constructives
Les puits peuvent être exceptionnellement armés.
7.2.5 Pieux Forés à la Tarière Creuse simple rotation
Ces pieux sont réalisés au moyen d'une tarière à axe creux, d'une longueur au moins égale à la profondeur du pieu, vissée dans le sol sans extraction notable du terrain ; la tarière est ensuite extraite du sol sans dévisser pendant que, simultanément, du béton est injecté par l'axe creux de la tarière (voir Figure 8). La partie basse de la tarière est munie d'un système d'obturation (pointe perdue ou clapet).
Ce pieu est désigné comme FTC, classe 2 et catégorie 6 dans la norme NF P 94-262.
 : Travaux de fondations profondes pour le bâtiment/NF DTU 13.2 P1-1 (mai 2020)/image/fig_ALOW_1_8.png)
Figure 8 Pieu tarière creuse simple rotation
Un enregistrement continu des paramètres d'excavation et de bétonnage sous forme graphique doit être fourni pour chaque pieu et faire l'objet d'un rapport sous forme papier. Les valeurs de ces paramètres sont visualisables en temps réel dans la machine réalisant les pieux.
Lorsque les pieux sont réalisés dans des sables lâches sous nappe, il convient de réaliser un pieu de faisabilité avant le début des travaux.
Dans le cas des sables homométriques situés sous la nappe, le procédé de réalisation des pieux à la tarière creuse ne permet pas, dans certains cas, d'assurer la stabilité de la paroi de forage.
Les pieux pour lesquels le système d'enregistrement de paramètres n'aura pas fonctionné sont systématiquement testés par impédance ou réflexion mécanique. Un nombre identique d'essais est à réaliser sur des pieux pour lesquels l'enregistrement des paramètres a été réalisé correctement pour servir d'étalonnage lors de l'interprétation des essais.
L'enregistrement des paramètres de forage n'est pas un procédé qui permet d'accéder à la portance des pieux ; tout au plus est-il possible dans certains cas d'appréhender la conformité d'un ancrage après étalonnage sur les reconnaissances de terrain.
7.2.5.1 Diamètre nominal
La tarière proprement dite est équipée à sa base d'un outil d'attaque (dents) dont le diamètre peut être légèrement supérieur à celui de la tarière. Le diamètre nominal est celui des pales de la tarière à proximité de la pointe et non celui de l'outil d'attaque.
7.2.5.2 Outils de forage
Une rallonge sans pale pénétrant sur une longueur maximale de 3 m dans le sol est autorisée en tête.
Les éléments de tarière sont réunis par des raccords étanches.
Le risque de déviation est réduit lorsqu'il y a peu de raccords.
Il est recommandé d'utiliser un guidage en pied de mât pour lutter contre les déviations.
La partie basse de la tarière est munie d'un système d'obturation ou de lumières de bétonnage.
7.2.5.3 Bétonnage
On ne doit pas remonter la tarière de plus de 100 mm, pour expulser le bouchon ou déverrouiller, sans bétonner.
Après l'expulsion du bouchon, ou après le déverrouillage des lumières de bétonnage pour les tarières équipées de tels dispositifs, l'alimentation en béton à l'intérieur du pieu doit être ininterrompue pendant l'extraction de la tarière.
Pour éviter une striction dans le pieu en cours de réalisation, on arrête l'extraction de la tarière si l'alimentation en béton s'interrompt, ou si la pression mesurée au col de cygne descend en-dessous de 20 kPa, sauf quand le béton est au voisinage de la tête du pieu. Dans les sols très mous (vases, tourbes, argiles molles), cette pression peut être réduite mais doit demeurer positive.
Le risque de striction existe dans les sols très mous (vases, tourbes, argiles molles) si les pieux sont trop voisins et réalisés dans des délais trop proches.
Il convient de prévenir la formation de bouchons dans les conduits ou de désordres dans les pieux voisins.
On arrête en général l'opération de bétonnage (pompe et treuil) si la pression mesurée au col de cygne dépasse 150 kPa.
La pression dans le béton doit être maintenue tant que la base de la tarière n'atteint pas le niveau théorique de recépage.
A proximité du niveau de la plate-forme de travail, la pression du béton décroît.
Lors du bétonnage d'un pieu, le niveau de béton frais dans les pieux voisins (de moins de 5 m) doit être vérifié.
Toute remontée de béton frais dans un pieu voisin est immédiatement signalée au Maître d'Ouvrage ou à son représentant, et les dispositions sont modifiées en conséquence.
Généralement, un pieu dans lequel une remontée de béton frais est constatée, à la suite du bétonnage d'un pieu voisin, est refait.
La quantité de béton utilisée pour chaque pieu doit faire partie du dossier de récolement.
7.2.6 Pieux Forés à la Tarière Creuse double rotation
Les spécificités de ce pieu sont très proches de la tarière continue : seules les différences sont indiquées ci-après.
C'est une tarière continue munie d'une 2ème table, qui entraine un tube à l'intérieur duquel tourne la tarière creuse.
Les 2 tables de rotation sont indépendantes : elles peuvent tourner conjointement ou non, le dispositif peut autoriser l'un des 2 outils (tarière ou tube) d'avoir une translation légèrement décalée.
Ce pieu est désigné comme FTCD, classe 2 et catégorie 6 dans la norme NF P 94-262.
 : Travaux de fondations profondes pour le bâtiment/NF DTU 13.2 P1-1 (mai 2020)/image/fig_ALOW_1_9.png)
Figure 9 Pieu tarière creuse double rotation
Le tube permet d'éviter toute problématique de surexcavation, sa raideur assure également un meilleur guidage de la tarière lors du forage.
Le tube est muni d'une trousse coupante à la base, ce qui confère à l'ensemble une meilleure capacité à pénétrer dans des sols indurés.
Comme pour des pieux forés tubés, le tube précède la tarière en terrain meuble et c'est l'inverse en cas d'horizon induré.
Le bétonnage s'effectue comme pour une tarière continue simple rotation, sauf que le tube accompagne la tarière dans sa remontée.
La tarière continue de tourner (dans le sens du vissage), ce qui assure l'évacuation par le haut du tube des extraits de forage (vis d'Archimède).
7.3 Pieux avec refoulement de sol
Le domaine d'application est celui de la norme NF EN 12699.
7.3.1 Pieux Vissés Moulés
Ce procédé consiste à faire pénétrer dans le sol par rotation et fonçage un outil, perdu ou non, en forme de vis surmontée d'une colonne. La particularité du procédé est de refouler la presque totalité du sol. Cela se traduit par un volume très faible de déblais, moins de 10 % du volume théorique du pieu réalisé.
Ce pieu est désigné comme VM, classe 3 et catégorie 7 dans la norme NF P 94-262.
La constatation d'un volume d'extraction très faible après bétonnage est la preuve que le vissage a été correctement effectué et permet de classer le pieu dans cette catégorie.
Les sols cohérents sont le domaine de prédilection de ce procédé.
Quand ce procédé s'applique aux sols sableux sans cohésion situés sous la nappe, il risque de provoquer des éboulements des parois de forage au-dessus de l'outil de vissage. Le risque augmente quand le rapport entre le diamètre de l'outil (mesuré sans les pales) et celui du fût augmente.
 : Travaux de fondations profondes pour le bâtiment/NF DTU 13.2 P1-1 (mai 2020)/image/fig_ALOW_1_10.png)
Figure 10 Exemple de pieu vissé moulé
On distingue différentes techniques apparentées à ce procédé général :
avec pointe en forme de double vis, perdue partiellement ou non ;
avec outil refoulant avec double vis récupéré ;
avec outil refoulant muni d'un ergot.
La première technique est à éviter dans les sables sans aucune cohésion sous nappe, sauf essai préalable.
7.3.1.1 Bétonnage
Il y a deux systèmes possibles d'alimentation de béton :
-
soit à l'aide d'un réservoir rempli de béton qui est disposé au sommet de la colonne ; il est généralement réalimenté au fur et à mesure de la remontée ; on note que le volume de la colonne participe à la réserve de béton utile au remplissage complet de la section du pieu. Le béton prend en continu, sous l'effet de la gravité, la place laissée par l'outil.
pendant l'opération d'extraction (sauf à l'approche de la plate-forme de travail), on contrôle en permanence le niveau du béton dans le réservoir qui doit être maintenu suffisamment plein pour éviter le désamorçage de la colonne,
on contrôle et on note également le volume de béton mis en oeuvre pour chaque pieu,
on établit une courbe de bétonnage au minimum sur l'un des 10 premiers pieux de chaque série de 50 pieux.
-
soit par pompage, pour lequel c'est la pression de bétonnage qui assure le bon remplissage de la section du pieu :
tous les pieux pour lesquels la technique de bétonnage se fait par pompage doivent faire l'objet d'enregistrement de paramètres,
par enregistrement spécifique des paramètres de forages et de bétonnage, on entend un enregistrement numérique avec visualisation graphique en temps réel accessible à l'opérateur de la machine,
les pieux pour lesquels le système d'enregistrement de paramètres n'aura pas fonctionné seront systématiquement testés par impédance.
7.3.1.2 Bouchon de l'outil
Le bouchon de l'outil doit être étanche. Il ne doit pas y avoir d'eau au fond de la colonne au début du bétonnage.
7.3.1.3 Distance entre pieux voisins
Des précautions particulières (essai de faisabilité sur pieu hors ouvrage, chemisage…) doivent être prises pour exécuter le même jour deux pieux dont la distance entre axes est inférieure à 3 fois la somme des diamètres.
7.3.2 Pieux Battus Préfabriqués
Dans l'expression « battu préfabriqué », le terme « battu » recouvre en fait tous les moyens de mise en oeuvre utilisés pour enfoncer les pieux dans le sol par un effet dynamique : battage proprement dit par chocs (mouton à simple effet, à double effet, diesel, ...) ou par vibrations (vibrateurs, trépideurs).
Les pieux foncés (battus ou vibrés) sont en béton armé ou en béton précontraint préfabriqués.
Ce pieu est désigné comme BPF (béton préfabriqué) ou BPR (béton précontraint), classe 4 et catégorie 9 dans la norme NF P 94-262.
 : Travaux de fondations profondes pour le bâtiment/NF DTU 13.2 P1-1 (mai 2020)/image/fig_ALOW_1_11.png)
Figure 11 Pieu battu béton préfabriqué
7.3.2.1 Fabrication
La fabrication peut être complète sur le chantier, sur bancs, à la longueur définitive théorique ou sous réserve de joints (pieux classiques en béton armé de section circulaire ou polygonale). Elle peut n'être que partielle, en usine, sous forme d'éléments en béton de haute performance (étuvage, centrifugation, etc.) dont l'assemblage se fait ensuite lors de la mise en oeuvre par des moyens divers (clavettes, bétonnage d'un noyau central, etc.).
Les pieux sont fabriqués par lots. Chaque pieu porte une marque indiquant le lot et la date de bétonnage. Tous les pieux d'un lot doivent être identiques.
Le stockage doit être réalisé dans des conditions permettant la reprise des pieux d'âge suffisant de manière à éviter toute déformation permanente.
Le poids du stockage est en général important ; on s'assure au préalable de la stabilité du sol sous-jacent, tant vis-à-vis du poinçonnement (sol tourbeux) que du tassement (risque de la rupture du pieu).
7.3.2.2 Cas particulier des pieux inclinés ou en traction
Les dispositions complémentaires qu'il convient de prendre pour le battage des pieux inclinés ou travaillant en traction sont fixées, s'il y a lieu, par les documents particuliers du marché.
Pour les pieux inclinés, ces dispositions concernent le matériel de battage et notamment les moyens de guidage du mouton et du pieu ; elles impliquent, en général, l'application d'un coefficient de réduction dans les formules de battage.
Pour les pieux travaillant en traction, la courbe de battage complète de chaque pieu est nécessaire.
7.3.3 Pieux Battus Moulés
Il s'agit de pieux réalisés au moyen d'un tube métallique :
fermé de façon étanche à sa base par une pointe ou plaque (perdue ou non) métallique ou en béton armé ;
et foncé par battage ou vibrage.
Ce pieu est désigné comme BM, classe 4 et catégorie 11 dans la norme NF P 94-262.
 : Travaux de fondations profondes pour le bâtiment/NF DTU 13.2 P1-1 (mai 2020)/image/fig_ALOW_1_12.png)
Figure 12 Exemple de pieu battu moulé
Ce tube est ensuite bétonné (béton ou mortier) avant son extraction (voir Figure 12). Les pieux peuvent être armés ou non.
7.3.3.1 Géométrie du pieu
Le diamètre nominal du pieu est le diamètre du tube au voisinage de la pointe et non le diamètre de la pointe perdue ou de la plaque.
La longueur du tube est inscrite en tête de celui-ci (chiffres au cordon de soudure de 15 cm de hauteur au moins).
La pointe perdue a un diamètre supérieur à celui de la base du tube pour une bonne tenue sous le tube au battage. Au fur et à mesure du battage, le terrain se resserre contre le tube au-dessus de la pointe, c'est pourquoi la section à prendre en compte pour le pieu ne peut dépasser celle de la base du tube.
7.3.3.2 Tubage
Le tube primaire est d'une seule pièce par construction. Une ou deux rallonges au plus peuvent être utilisées.
7.3.3.3 Energie de mise en oeuvre
L'énergie de battage ou de vibrofonçage doit toujours être suffisante pour descendre les pieux à la profondeur définie au projet.
7.3.3.4 Etanchéité du tube
L'ensemble formé par le tube, ses rallonges éventuelles, et l'obturation, doit être étanche pour qu'il n'y ait pas d'eau au moment du bétonnage.
7.3.3.5 Dommages aux pieux voisins en cours de battage
La distance entre axes de deux pieux voisins est au moins égale à 1,5 fois la somme des diamètres de ces deux pieux.
Dans le cas de dommages aux pieux voisins, l'entrepreneur doit étudier l'ordre de battage et il peut être recouru à des dispositions particulières (armatures, préforages, etc.).
La remontée du béton d'un pieu voisin déjà exécuté traduit un phénomène de striction ou de coupure. Il y a donc lieu d'assurer une surveillance permanente des pieux voisins de façon à permettre une intervention immédiate.
7.3.3.6 Bétonnage
Avant le début de bétonnage, on doit vérifier l'implantation, l'absence d'eau et de terre à l'intérieur du tube.
Un dispositif spécial doit permettre d'effectuer ce contrôle à tout moment.
Le tube de travail constitue la colonne de bétonnage pour les pieux de diamètre inférieur ou égal à 60 cm ; en cas de présence d'eau au fond du tube, le tube doit être arraché, le trou remblayé et l'on recommence le battage.
En cas de plus gros diamètre, il peut être nécessaire d'utiliser une colonne de bétonnage ou un tube plongeur.
Le bétonnage doit être réalisé sur toute la hauteur. Le béton, d'ouvrabilité adaptée de classe d'affaissement S3 (ou plus) telle que définie dans la norme NF EN 206/CN, est placé dans le tube de façon qu'à l'extraction de celui-ci il remplisse le pieu jusqu'à la cote d'arase.
Le tube doit donc dépasser de la cote d'arase suffisamment pour contenir le volume de béton correspondant au volume du tube extrait et de la surconsommation éventuelle.
Si le tube n'est pas assez long pour contenir un survolume de béton correspondant aux hors profils, on ajoute le supplément de béton après un relevage du tube de la hauteur suffisante.
Les conditions de bétonnage du premier pieu doivent étalonner la surconsommation de béton correspondant à ce survolume.
Le bas du tube est toujours à 1 m au moins sous le niveau du béton, sauf évidemment au niveau de la cote de recépage.
Le volume du béton entrant dans la confection de chaque pieu doit être mesuré et inscrit dans le dossier de récolement.
7.3.4 Pieux battus Acier
Cela recouvre les pieux suivants : les pieux battus acier fermé (BAF, classe 4, catégorie 12), les pieux battus acier ouvert (BAO, classe 5, catégorie 13), profilés H battus (HB, classe 6, catégorie 14).
 : Travaux de fondations profondes pour le bâtiment/NF DTU 13.2 P1-1 (mai 2020)/image/fig_ALOW_1_13.png)
Figure 13 Exempe de pieu battu acier
7.3.4.1 Pieux BAF et BAO : Bétonnage
Ces pieux peuvent être bétonnés totalement ou partiellement.
En cas de bétonnage :
en absence d'eau, celui-ci peut être réalisé à l'aide d'une colonne de bétonnage ;
dans le cas contraire, on doit utiliser un tube plongeur.
7.3.4.2 Pieux HB : Types de profilés
La section courante est en forme de H avec une épaisseur de l'âme égale à celle des ailes : la nuance d'acier est conforme à la norme NF EN 10248-1.
L'emploi des profils H (norme NF A 45-201) caractérisés par une épaisseur de l'âme faible par rapport aux ailes est déconseillé pour deux raisons :
risque de rupture de l'âme au cours du fonçage ;
réduction significative des sections de calculs après corrosion ;
la longévité d'un pieu en terrain agressif est fonction de son épaisseur. Il y a donc intérêt à ce que cette épaisseur soit uniforme.
L'épaisseur des profilés est prévue suffisante pour que les éléments ne subissent pas de déformations permanentes lors du fonçage.
La géométrie du profilé doit être adaptée à la granulométrie du sol afin de garantir la prise en compte du frottement latéral sur la hauteur du profilé.
7.4 Micropieux
Le domaine d'application est conforme à celui défini dans la norme NF EN 14199.
Les micropieux correspondent aux pieux de classe 1bis et 8 (catégorie 18 à 20) suivant la référence de l'annexe A de la norme NF P 94-262.
Le tableau suivant récapitule les correspondances entre les terminologies explicitées dans la norme NF EN 14199 et celles prises en compte dans la norme de justification (NF P 94-262).
 : Travaux de fondations profondes pour le bâtiment/NF DTU 13.2 P1-1 (mai 2020)/image/tab_ALOW_1_1.png)
Tableau 1 Tableau de correspondance
On rappelle que l'injection du micropieu pendant le forage n'est pas visée dans le présent document.
7.4.1 Mise en oeuvre
La mise en oeuvre dépend de la présence ou non d'une nappe.
L'artésianisme est jugé par rapport au niveau de la plateforme de travail et non du terrain naturel.
7.4.1.1 En cas de nappe phréatique non artésienne
Des précautions classiques doivent être prises dans la conduite et l'équipement du forage pour éviter tout éboulement et entraînement du terrain : boue de densité suffisante remplissant tout le forage, tubage provisoire, etc.
7.4.1.2 En cas de nappe phréatique artésienne
Dans ce cas, les procédés de protection sont très délicats à mettre en oeuvre (boue alourdie, surélévation de la plateforme, forage sous sas, etc.) et il est rare que l'on puisse totalement éviter des entraînements de terrain. Une recompression du terrain, par exemple par injection de coulis, est donc faite parallèlement à la réalisation du micropieu, l'équipement du tube à manchettes permettant de traiter toutes les zones décomprimées.
C'est pourquoi, en cas de nappe phréatique artésienne, seuls les micropieux de type III et IV sont autorisés.
7.4.1.3 Nature de l'armature
L'armature est constituée :
soit par un tube métallique ou un profilé ;
soit par des barres d'acier ;
soit par une combinaison des deux.
7.4.2 Dispositions constructives
7.4.2.1 Enrobage
Pour assurer la transmission des efforts de l'armature au terrain, l'enrobage minimum (par coulis ou mortier) ne doit pas être inférieur à 20 mm, y compris au droit des manchons le cas échéant.
Dans le cas où l'armature est mise en place après la réalisation du forage, des écarteurs en nombre suffisant sont prévus pour assurer cet enrobage.
Dans le cas où l'armature est munie à son extrémité d'un outil perdu, l'enrobage est déterminé par la différence entre le rayon de l'outil de forage et celui de l'armature.
Un enrobage de 20 mm n'est pas forcément suffisant pour assurer la protection contre la corrosion.
7.4.2.2 Assemblage
Au droit de chaque assemblage, si la section des micropieux est entièrement comprimée, l'aboutage des éléments métalliques peut se faire par contact sur sections planes coupées d'équerre avec manchon de guidage fileté ou soudé.
Sinon, l'assemblage des éléments métalliques doit être fait par manchons filetés ou mamelons, ou par soudure pour les aciers soudables.
7.4.3 Procédure des essais de chargement
Dans l'attente de la publication des normes d'essais de chargement européennes (NF EN ISO 22477-1 et NF EN ISO 22477-2), les normes françaises (NF P 94-150-1 et NF P 94-150-2) s'appliquent.
7.4.4 Injection
7.4.4.1 Type II
Le micropieu de type II est foré simple, à la boue (ou au coulis) ou tubé. Le forage est équipé d'une armature et rempli d'un coulis ou d'un mortier de scellement par gravité ou sous une très faible pression au moyen d'un tube plongeur.
 : Travaux de fondations profondes pour le bâtiment/NF DTU 13.2 P1-1 (mai 2020)/image/fig_ALOW_1_14.png)
Figure 14a Micropieu type II
7.4.4.2 Type III
Le coulis de scellement doit être claqué lors de l'injection de scellement. L'injection se fait en tête. La pression d'injection doit être égale au minimum à 1 MPa sans dépasser la pression limite du sol. L'injection est globale et unitaire (IGU).
L'essai préalable, lorsqu'il est réalisé, détermine les conditions de pression et de volume à respecter.
Un essai de conformité peut également servir à la validation des conditions de pression et de volume.
Lorsque les conditions sur les pressions d'injection ne sont pas respectées, le micropieu est requalifié en type II pour le calcul, avec validation par essai de contrôle.
 : Travaux de fondations profondes pour le bâtiment/NF DTU 13.2 P1-1 (mai 2020)/image/fig_ALOW_1_15.png)
Figure 14b Micropieu type III
La centrale d'injection doit être pourvue des appareillages de contrôle de la pression et des volumes de coulis injecté et visualisation directe sur site. Ces données sont consignées sur le compte rendu d'exécution du micropieu ou enregistrées automatiquement.
Ces appareillages de contrôle doivent avoir été dûment étalonnés et métrologiquement vérifiés avant le début de chantier. Les certificats d'étalonnages et les constats de vérification datant de moins de 6 mois doivent être tenus à disposition à toute demande.
Le temps qui sépare la mise en place du coulis de scellement et son claquage par le coulis d'injection est un paramètre primordial et difficile à déterminer. Seuls les micropieux de convenance permettront de le déterminer avec précision en fonction des conditions réelles de terrains et des résultats de l'essai. Lors de la réalisation des micropieux définitifs, on ne doit pas modifier ce paramètre, sauf à le retester sur un nouveau programme de micropieux de convenance.
La résistance des micropieux de type III est directement liée aux conditions d'injection (pression, volume) qui sont soit définies lors des essais à la rupture (préalable ou de conformité) soit constituées par les valeurs recommandées par la norme (Tableau A.9.1 de la norme NF P 94-262) pour pouvoir utiliser ses abaques. Lorsque ces conditions ne sont pas atteintes lors de l'exécution, le micropieu doit faire l'objet d'un essai de contrôle ou être qualifié de type II. Si l'anomalie se répète, il convient de procéder à des essais de conformité. La procédure d'exécution des micropieux d'essais préalables ou de conformité quand ils sont réalisés doit être la même que pour les micropieux de l'ouvrage. La procédure d'exécution des micropieux d'essais préalables ou de conformité quand ils sont réalisés doit être la même que pour les micropieux de l'ouvrage.
7.4.4.3 Type IV
Après prise du coulis de scellement, on procède à chaque niveau de manchette à l'injection à l'obturateur simple en remontant, ou double, d'un coulis d'injection. L'injection est répétitive et sélective (IRS). Ce coulis de scellement peut être claqué avant l'injection. La pression de l'injection doit être supérieure à 1 MPa et à la valeur de la pression limite de la zone traitée sans toutefois dépasser 4 MPa.
L'essai préalable, lorsqu'il est réalisé, détermine les conditions de pression et de volume à respecter.
Un essai de conformité peut également servir à la validation des conditions de pression et de volume.
 : Travaux de fondations profondes pour le bâtiment/NF DTU 13.2 P1-1 (mai 2020)/image/fig_ALOW_1_16.png)
Figure 15 Micropieu type IV
La centrale d'injection doit être pourvue des appareillages de contrôle de la pression et des volumes de coulis injecté avec enregistrement automatique de ces paramètres et visualisation directe sur site.
Le temps qui sépare la mise en place du coulis de scellement et celui de son claquage par le coulis d'injection est un paramètre primordial et difficile à déterminer. Seuls les micropieux de convenance permettront de le déterminer avec précision en fonction des conditions réelles de terrains et des résultats de l'essai. Lors de la réalisation des micropieux définitifs, on ne doit pas modifier ce paramètre, sauf à le retester sur un nouveau programme de micropieux de convenance.
Ces appareillages de contrôle doivent faire l'objet de certification par un organisme agréé et doivent être dûment étalonnés en début de chantier. Le procès-verbal des étalonnages doit être tenu à disposition à toute demande.
La résistance des micropieux de type IV est directement liée aux conditions d'injection (pression, volume) qui sont soit définies lors des essais à la rupture (préalable ou de conformité) soit constituées par les valeurs recommandées par la norme (Tableau A.9.1 de la norme NF P 94-262) pour pouvoir utiliser ses abaques. Lorsque ces conditions ne sont pas atteintes lors de l'exécution, le micropieu doit faire l'objet d'un essai de contrôle ou être qualifié de type II. Si l'anomalie se répète, il convient de procéder à des essais de conformité.
La procédure d'exécution des micropieux d'essais préalables ou de conformité quand ils sont réalisés doit être la même que pour les micropieux de l'ouvrage.