Et fundament defineres som den del af en bygning eller en offentlig værkstruktur , der sikrer transmission i jorden af belastningerne (egenvægt, klimakræfter, seismiske belastninger og driftsbelastninger) af denne.
Fundamentet for en bygning repræsenterer en væsentlig andel i dens konstruktion, fordi de udgør den strukturelle del, der sikrer dens bæreevne og gør det muligt at kontrollere bosættelserne på grund af de belastninger, den påfører jorden og infiltrationer på grund af den mulige tilstedeværelse vand. i marken.
Afhængigt af jordens bæreevne, miljøet i den struktur, der skal grundlægges, de involverede kræfter og de tilladte bosættelser, vælger bygherren en løsning af overfladen, halvdyp eller dyb fundamenttype, der adskiller sig efter deres niveau af fundament., deres geometri og deres funktion.
Som en sidste udvej, hvis den eksisterende jord ikke har tilstrækkelige kvaliteter til at gøre det muligt at etablere arbejdet, kan der anvendes jordarmeringsteknikker.
Fundamentet er den nederste del af bygningen, der sigter mod at understøtte en bygnings belastninger og overbelastninger og overføre den til den rigtige jord.
Fundamentet varierer alt efter kvaliteten af den grund, hvor bygningen skal placeres, samt alt efter bygningens art og størrelse. Det anbefales stærkt, at denne jord har god bæreevne og kun er underlagt afvikling.
Den ingeniør ansvarlig for studiet af jord er en geoteknisk ingeniør . Fra en geoteknisk rapport kan han bestemme typen af fundament eller jordforstærkninger, der kræves, og grundniveauet for en struktur tilpasset terrænet på plads.
Afhængigt af indlejringshøjden D , dvs. minimumstykkelsen af jordforbindelser, der er placeret over fundamentet af fundamentet, og bredden af bunden B , kan fundamentet defineres som:
Bemærk: hvis D / B stiger, stiger også prisen på præstationen (omkostningen).
Historisk set skulle størrelsen af fundamentet i Frankrig være i overensstemmelse med den franske standard DTU 13.12, som pålægger dimensionering ved grænsetilstande ( ELU og ELS ). I øjeblikket udføres disse undersøgelser i overensstemmelse med reglerne i Eurocode 7 ( standard NF EN 1997-1 ) og dens nationale bilag ( NF EN 1997-1 / NA ). For lavvandede fundamenter er standard NF P 94-261 den nationale anvendelsesstandard for Eurocode 7 for lavvandede fundamenter. I tilfælde af dybe fundamenter er standard NF P 94-262 den nationale anvendelsesstandard for Eurocode 7 for dybe fundamenter.
Når man definerer designsituationer og grænsetilstande, skal følgende faktorer overvejes:
Derudover kan fryse-tø-cyklusser ødelægge fundamentet på fundamentet, og det er derfor nødvendigt at bygge fundamentet i en tilstrækkelig " frostfri " dybde . Denne dybde varierer afhængigt af den region, som konstruktionen hører til, samt dens højde. Kortet overfor angiver i meter den dybde, der skal respekteres i Frankrig for at nå et frostfrit niveau i en højde mellem 0 og 150 m . For hver yderligere 200 m tilføjer vi 5 cm til den læste værdi.
Afhængig af jordens bæreevne, de involverede kræfter og de tilladte bosættelser er tre typer fundamenter mulige: lavvandet, halvt dybt og dybt.
Lavvandede fundamenter danner en type fundamenter, der kan placeres på jord med god bæreevne, det vil sige i stand til at optage bygningens belastning ved at forårsage minimumsafvikling. Deres enkelhed i konstruktionen og deres lave omkostninger gør denne type fundament til de mest almindelige strukturer.
Afhængigt af strukturen, de understøtter, kan overfladiske fundamenter have forskellige navne:
Jordoverfladen, hvorpå det lave fundament hviler, kaldes "basisniveau", "bagagerumsbund" eller endog " udgravningsbund ".
Forskellige trin er nødvendige for at skabe lavvandede fundamenter:
Når bagagerumsbundens bæreevne ikke er homogen, vil implementeringen af en generel fundamentflåde være et økonomisk alternativ til halvdype og dybe fundamenter.
Dybe og halvt dybe fundamenter er strukturer, der gør det muligt at finde en bygning i dybden, når jordens overfladelag ikke er stærk nok til at bruge lavvandede fundamenter: belastningen optages derefter af jordens modstand under bunden af fundament (bæreevne), hvortil den laterale friktion, der udøves af jorden på fundamentet, er tilføjet (modstand mod synkning). Et simpelt eksempel på dette fænomen er en parasol installeret i sandet: Jordens modstand øges, når røret synker.
Samspillet mellem fundamentet og jorden bringer derefter begrebet "kritisk dybde" i spil: ud over denne dybde øges modstanden under fundamentet ikke længere, og længden af det dybe fundament bliver derefter det afgørende kriterium for dets dimensionering. Dette er tilfældet med dybe fundamenter, som generelt anvendes i tilfælde af stabil jord i en dybde større end 6-8 m .
I tilfælde af det semi-dybe fundament er fundamentet over denne kritiske dybde, og lateral friktion er ikke længere dominerende i afviklingsmodstanden. Størrelsen foretages derefter fra sag til sag ved hjælp af den lave eller dybe fundamenteringsmetode. Denne type fundamenter, der normalt når en dybde på mellem 3 og 6 m , bruges, når overfladiske fundamenter ikke kan laves, og dybe fundamenter ikke er nødvendige, hvilket undgår for store omkostninger.
Der er mange typer dybe fundamenter, som adskiller sig i den måde, de installeres og betjenes på. De mest almindelige er bunkefundamenter, som kan drives , drives eller bores (med eller uden jordundertrykkelse). Den slidsevæg teknik er også meget udbredt, især under opførelsen af udgravninger (underjordiske parkeringsanlæg, dækket grøfter , etc.), hvor det har også en rolle af støttemur .
Andre teknikker kan bruges som dybe fundamenter: mikropæle, strålefugning, arkbunker osv. Når infrastrukturarbejderne udsættes for de vandrette komponenter af hydrostatiske tryk, er realiseringen af en beklædning undertiden nødvendig for at garantere vandtætheden (omvendt princip for swimmingpoolen ).
Denne type fundament kan anvendes i tilfælde af stabil jorden ved overfladisk dybde: brønde i tilstrækkelig dybde til at stabilisere på stabilt lag er fyldt med "grov beton" (en grov beton doseret på omkring 200 kg af cement / m 3 ). Meget ofte kan disse brønde graves med en hydraulisk mekanisk skovl , hvilket gør det muligt for det firma, der er ansvarligt for at udføre det strukturelle arbejde, at udføre arbejdet uden at tilkalde en specialiseret virksomhed, som i tilfælde af dybe fundamenter.
Systemet med præfabrikerede aksler og strengere bruges også ofte . I dette tilfælde placeres bjælkerne på de således skabte knopper og gør det muligt at understøtte vægten af væggene. De mødes på niveau med noder ( keyings ).
Ud over deres enkle udførelse har halvt dybe fundamenter også den fordel, at de beskytter sig mod fænomenet frysning og optøning af jorden.
Formålet med jordarmeringsteknikker er at forbedre egenskaberne ved en svag jord in situ for at muliggøre brugen af lavvandede fundamenter og dermed undgå brugen af dybe eller halvdybe fundamenter.
Der findes flere kategorier af teknikker:
Jordens tværgående bevægelser under et jordskælv kan skabe meget betydelige forskydningskræfter mellem fundamentet og bygningens rammer. I stedet for at vælge meget modstandsdygtige og derfor meget dyre fundamenter søger jordskælveteknik snarere at reducere jordstrukturinteraktioner ved hjælp af materialer, der dæmper vibrationer ( lav isolering ): gummiruller , neoprenunderlag (stabling af plader neopren og stålplader) osv.
Jordforstærkningsteknikker gør det også muligt at forhindre fænomener til væskejord i jorden , der kan opstå under et jordskælv. Vær dog forsigtig med den bærende væg.