La construction d'une bonne fondation pour les ponts est fondamentale pour que la structure se comporte bien pendant sa durée de vie, assurant la sécurité des utilisateurs de la structure. Il existe deux types de fondations : les fondations superficielles et les fondations profondes.
Généralités sur les fondations d’un pont
La construction ponts est un ouvrage art complexe qui requiert des connaissances particulières en génie civil. C’est au xixe siècle, depuis la construction de la première pont pierre, que les méthodes de calcul et de vérification des structures des ponts sont utilisés pour la première fois, et toujours utilisé par les ingénieurs de nos jours. Lors de la mise en place ou la construction pont, de nombreux paramètres sont à considérer, comme les diverses contraintes techniques, les coûts et les impacts environnementaux. D’une manière générale, il existe divers types de pont, allant d’un simple pont de passage des piétons, jusqu’à une magnifique ouvrage d’art comme le pont suspendu d’akashi kaikyo du Japon. Du point de vue construction pont, la mise en place des fondations dépend essentiellement de l’envergure du pont à construire. Pour lancer la fondation, il faut d'abord procéder au défrichage et au nettoyage du terrain, en faisant un retraitement des éléments qui formeront la fondation. Une fois ces tâches accomplies, une excavation sera effectuée, en tenant compte de différents critères tels que les caractéristiques du terrain, la stabilité des excavations ou l'eau de pluie qui peut altérer la capacité de résistance du sol. Dans certains cas, il peut également être nécessaire d'améliorer le sol. L'une des méthodes d'amélioration les plus courantes est ce qu'on appelle les injections de jet-grouting. Dans le cas où d’un cours eau permanent, la mise en place des pieux fondation sont nécessaires pour une stabilité assurée de l’ouvrage.
Il faut ensuite réaliser un béton de nettoyage d'environ 10 centimètres d'épaisseur, car cela permettra d'effectuer les opérations ultérieures sur une zone plane et propre. Une fois la fondation terminée, il est nécessaire de remplir la partie de l'excavation non occupée par les éléments structurels et pour des raisons de durabilité. Il est conseillé de couvrir la face supérieure de la fondation avec au moins 0,5 mètre de matériau utilisé pour le remplissage. Il faut distinguer deux types de fondations : les superficielles et les profondes. Les premières, superficielles, sont réalisées à l'aide de semelles et de dalles de fondation, tandis que les secondes peuvent être réalisées à l'aide de pieux ou d'écrans.
Fondations superficielles
Une fois le béton de nettoyage coulé, les armatures seront disposées, ce qui peut être fait sur place ou déjà préparé, en utilisant des entretoises afin que les armatures n'entrent pas en contact avec le coffrage. L'étape suivante consiste à placer les coffrages latéraux de manière à ce qu'ils ne bougent pas, afin que le bétonnage puisse être effectué sans problème. Avant de couler le béton, il est nécessaire de vérifier que le coffrage est propre et que les armatures sont conformes au projet.
Ainsi, les fondations de surface ou fondations superficielles sont surtout utilisées pour des ponts de passage dont la longueur bien déterminée. Puisque, étant donné une fondation peu profonde, la charge supportée par ce dernier est également limité. De ce fait, certain type de pont ne peuvent pas être construit avec ce type de fondation, comme les ponts suspendus, les ponts haubans, etc.
Fondations profondes
Les fondations profondes sont réalisées à l’aide des pieux fondation en bois ordinaire, bois traités, bétons armées ou métallique. Ils peuvent être de deux types : enfoncés ou forés/excavés in situ. Les pieux enfoncés peuvent être placés par martelage à l'aide d'un marteau ou par vibration. Les pieux forés ou excavés in situ peuvent être de trois types : les pieux en béton avec des gaines métalliques récupérables, les pieux excavés sans gaine et les pieux forés. Des données objectives doivent exister pour l'acceptation du pieu, par exemple : des tests soniques, des pièces d'enfoncement ou des mesures de longueur encastrées dans la roche.
Dans le cas de fondations profondes, des écrans pourraient également être utilisés. Pour l'exécution de ceux-ci, il est nécessaire de réaliser des murs de guidage, qui doivent être placés aux extrémités où l'écran sera placé, puis l'armature sera placée et bétonnée. Les écrans peuvent avoir différentes épaisseurs, allant de 0,45 à 1,20 mètre. Les pieux et les écrans doivent être décapités afin d'enlever le béton de mauvaise qualité du sommet et de découvrir l'armature à ancrer dans le chapeau du pieu. Les micropieux pourraient également être une autre solution dans le cas de fondations profondes, avec des trous dans le sol, où un élément métallique doit être placé puis injecté de manière à ce que ces éléments métalliques soient en contact avec le sol. Toutefois, durant une construction, il est recommandé de toujours surveiller les pieux fondation pour détecter toute torsion ou tassement des pieux.