Construction colonne en pierre

Types de construction de colonnes en pierre

La construction de colonnes en pierre consiste en des colonnes de soutien au sol en béton, pierres ou granulats. Ces colonnes soutiennent et stabilisent les structures et sont créées en insérant un tube rempli de pierres dans le sol. Le tube est ensuite retiré, et du béton est versé pour former une colonne solide. Ce processus améliore le drainage du sol et crée une fondation solide capable de supporter des charges lourdes.

Les colonnes en pierre sont cruciales en construction, car elles redistribuent le poids d'un bâtiment vers des couches de sol plus profondes et plus stables. Cela évite l'affaissement ou le déplacement alors que le sol se tasse. Elles jouent également un rôle essentiel dans la réduction du risque de liquéfaction lors des tremblements de terre, car les pierres compactées apportent une stabilité supplémentaire. De plus, les colonnes en pierre permettent des temps de construction plus rapides et sont rentables. Il existe plusieurs types de construction de colonnes en pierre, y compris :

• Colonne en pierre ballaste : Ce type de colonne utilise un axe rempli de matériau granulaire grossier qui transfère les charges au sol par portance à l'extrémité et friction latérale. C'est une option économique pour la stabilisation car elle utilise des matériaux locaux.
• Colonnes en pierre forées et coulées sur place : Ces colonnes sont créées en excavant un trou dans le sol et en le remplissant de gravier ou de pierre concassée. Du ciment est ensuite coulé à l'intérieur pour réaliser une colonne solide qui soutient les fondations. Elles sont souvent utilisées lorsque le sol est riche en argile.
• Colonnes en pierre vibro-remplacement : Les colonnes vibro-remplacement sont fabriquées en faisant vibrer un tube épais rempli de petites pierres dans le sol. Le tube est tiré, et du ciment est introduit pour former une colonne. Ces colonnes améliorent le sol et créent des piliers capables de supporter plus de poids. Elles sont efficaces dans les sols meubles ou sablonneux et sont utilisées pour soutenir des bâtiments, des routes et des ponts.
• Colonnes en pierre vibro-déplacement : Ces colonnes sont réalisées en utilisant un outil vibrant pour enfoncer un tuyau métallique rempli de pierres dans le sol. Le tuyau est ensuite retiré, et du béton est versé pour créer une colonne solide. Les colonnes vibro-déplacement aident à renforcer les sols faibles et sont utilisées pour des infrastructures comme des entrepôts ou des parkings nécessitant une base stable. Elles constituent un moyen rapide et efficace d'améliorer la fondation.
• Colonnes en sable : Celles-ci ressemblent aux colonnes vibro-remplacement, mais le sable et non les pierres est utilisé pour remplir le tube. Elles fonctionnent mieux dans les sols sablonneux et aident également à drainer l'eau. Les colonnes en sable représentent une méthode simple pour améliorer une fondation sans utiliser de matériaux compliqués.
• Colonnes en béton : Celles-ci impliquent de couler directement du béton dans un trou dans le sol sans aucun agrégat en pierre. Elles sont utilisées lorsqu'une colonne très solide et rigide est nécessaire, mais cela prend plus de temps que d'autres méthodes.

Fonctions et caractéristiques de la construction de colonnes en pierre

L'amélioration du sol par les colonnes en pierre présente plusieurs fonctions et caractéristiques, y compris :

• Amélioration de la capacité portante

  La fonction principale de la construction de colonnes en pierre est d'améliorer la stabilité des fondations. Elle aide à répartir les charges plus uniformément sur le sol. Cela se fait en transférant les charges des structures vers des sols ou des roches plus profonds et plus stables. Cela fournit aux structures une base plus stable sur laquelle construire. Par conséquent, cette technologie permet de construire des structures plus massives sur des sols mous ou faibles qui seraient autrement irréalisables ou dangereux. Les colonnes soutiennent le poids des bâtiments, ponts et autres infrastructures, réduisant ainsi le tassement et prévenant l'affaissement ou l'inclinaison.

• Réduction du tassement

  Le tassement fait référence à l'affaissement ou à la déformation progressive d'une structure qui peut se produire avec le temps. Les colonnes en pierre aident à minimiser ce tassement en fournissant un support supplémentaire à la structure. Avec la charge répartie sur le sol ou la roche stable en dessous, les structures s'affaissent à un rythme contrôlé. Cela signifie qu'elles restent nivelées et stables dans le temps. Ce tassement contrôlé contribue à prolonger la durée de vie de ces structures et à maintenir leur sécurité.

• Drainer l'eau du sol

  Une autre fonction importante des colonnes en pierre est d'aider l'eau à circuler rapidement à travers le sol. Les colonnes sont remplies de pierres qui ont des espaces entre elles. Ces pierres agissent comme des conduits qui permettent à l'eau de s'écouler. Lorsqu'il pleut, neige ou s'il y a de l'eau dans le sol, les colonnes en pierre aident à drainer cette eau. Ceci est important car, dans les sols humides ou mous, les colonnes maintiennent le sol plus sec. Lorsque le sol est plus sec, il est plus stable et fournit un meilleur soutien pour les structures. Le drainage empêche également des problèmes comme les inondations ou l'affaiblissement du sol par l'eau, ce qui pourrait nuire à la stabilité de la structure.

• Prévenir la liquéfaction lors des tremblements de terre

  La liquéfaction se produit lorsque le sol lâche et saturé se comporte comme un liquide lors de secousses sismiques, provoquant l'affaissement ou la chute des bâtiments. Les colonnes en pierre améliorent les conditions du sol et réduisent le risque de liquéfaction lors des tremblements de terre. Elles augmentent également la densité du sol et offrent une plus grande résistance aux forces sismiques. Cela aide à protéger les structures des dommages sismiques et assure la sécurité des personnes.

Scénarios de construction de colonnes en pierre

La construction de colonnes en pierre a un large éventail d'applications dans l'industrie de la construction. Voici quelques scénarios courants où la construction de colonnes en pierre est applicable :

• Amélioration du sol

  Les colonnes en pierre sont principalement utilisées pour améliorer la capacité portante des sols faibles. Cette application est courante sur des sites avec de l'argile molle, du sable lâche ou des sols organiques. Les colonnes en pierre aident à répartir les charges plus uniformément et à réduire le tassement. Exemples de tels sites :
  
  -Chantiers de construction, tels que des ponts, des barrages, des bâtiments de grande hauteur et des structures industrielles.
  -Projets d'infrastructure comme des aéroports et des chemins de fer.
  -Installations énergétiques, telles que des parcs éoliens et des centrales hydroélectriques.

• Renforcement

  Les colonnes en pierre peuvent être utilisées pour renforcer des structures existantes qui se sont affaissées ou qui ont subi un tassement supérieur à celui anticipé. Elles peuvent également être utilisées pour stabiliser des structures voisines dans les zones de sismicité.

• Soutien des remblais

  Les colonnes en pierre sont souvent installées sous des remblais, tels que ceux pour des routes, des voies ferrées et des levées. Elles aident à réduire le tassement du remblai et à accroître sa stabilité, en particulier dans les zones à sol mou.

• Réduction de la pression interstitielle

  Les colonnes en pierre peuvent aider à réduire la pression interstitielle dans les sols saturés, ce qui augmente la résistance du sol. Ceci est particulièrement utile dans les sols mous et cohésifs où un excès de pression interstitielle entraîne une réduction de la stabilité.

• Drainage

  Les colonnes en pierre agissent comme des drains verticaux dans les sols saturés, réduisant le temps nécessaire à la consolidation. Cela est bénéfique dans les projets de construction où un tassement rapide est nécessaire, comme dans la construction de bâtiments et de installations de stockage.

• Soutien pour des charges lourdes

  Les colonnes en pierre sont utilisées pour supporter des charges lourdes provenant des structures, telles que des réservoirs de pétrole et des installations de stockage industrielles. Leur haute capacité portante et leur stabilité les rendent adéquates pour ces applications.

• Soutien temporaire

  Dans certains cas, les colonnes en pierre peuvent être utilisées pour fournir un soutien temporaire pendant des activités d'excavation ou de construction. Cela garantit la sécurité de l'opération et réduit le risque de tassement ou d'effondrement.

Comment choisir la construction de colonnes en pierre

Lors de l'achat de colonnes en pierre préfabriquées pour la construction, les acheteurs doivent prendre en compte les facteurs suivants :

• Matériau de la colonne

  La construction de colonnes en pierre offre différents matériaux, chacun avec ses caractéristiques et avantages uniques. Par exemple, le granit est connu pour sa durabilité et sa résistance à l'usure. Il est souvent privilégié pour des projets nécessitant des éléments structurels et des caractéristiques décoratives. D'autre part, le calcaire est apprécié pour sa facilité de travail et son attrait esthétique. Il est couramment utilisé dans des environnements où la résistance à l'humidité est essentielle.

  Le marbre, bien que moins durable que le granit ou le calcaire, offre une élégance intemporelle et est souvent utilisé dans des applications intérieures. Le grès est apprécié pour ses couleurs et textures variées, le rendant adapté à des fins à la fois structurelles et décoratives. Le bluestone, connu pour sa nature dense et durable, est idéal pour les zones à fort passage et les détails.

  Lors du choix du bon matériau, les grossistes doivent tenir compte de facteurs tels que la durabilité, le climat, l'utilisation prévue des colonnes et l'attrait esthétique souhaité.

• Conception de la colonne

  Les colonnes en pierre existent dans différentes conceptions, telles que des colonnes cannelées, nervurées et lisses. Les colonnes cannelées et nervurées ont des rainures verticales qui ajoutent texture et intérêt visuel. En revanche, les colonnes lisses offrent une surface propre et ininterrompue qui peut rehausser la beauté de tout style architectural.

• Taille de la colonne et capacité portante

  La taille de la colonne affecte directement sa capacité portante. En général, les colonnes plus grandes peuvent supporter plus de poids. De plus, différents types de pierre ont des forces différentes. Par exemple, les colonnes en granit sont généralement plus résistantes que les colonnes en calcaire. Il est donc important de s'assurer que la construction de colonnes en pierre est adéquate pour le poids qu'elle doit supporter. Cela inclut le poids du toit, des planchers et de tout autre élément placé au-dessus de la colonne.

• Considérations d'installation

  La pierre est lourde, donc les colonnes peuvent nécessiter un équipement spécial pour les soulever et les placer. Cela doit être pris en compte dans le budget et le calendrier. De plus, la manière dont la colonne est connectée à l'élément de soutien supérieur (comme une poutre ou un toit) est importante. Cela doit être fait correctement pour garantir la sécurité. Un ingénieur structurel peut aider à déterminer les meilleures connexions.

Questions/Réponses sur la construction de colonnes en pierre

Q1 : Quels sont les avantages de l'amélioration du sol par les colonnes en pierre ?

A1 : Les colonnes en pierre améliorent la capacité portante, réduisent le tassement et améliorent la stabilité. Elles drainent également l'eau, prévenant la liquéfaction et soutenant les sols faibles sous les structures.

Q2 : Quels sont les inconvénients des colonnes en pierre ?

A2 : Les colonnes en pierre ne sont pas adaptées à tous les types de sol. Elles fonctionnent mieux pour les sols granulaires. Elles nécessitent également plus d'espace que d'autres méthodes comme le vibro-remplacement.

Q3 : Combien de temps faut-il pour installer une colonne en pierre ?

A3 : Le temps d'installation varie selon les conditions du sol et la taille de la colonne. Cela peut prendre de quelques jours à quelques semaines par colonne. Des facteurs comme la profondeur et le diamètre affectent également la vitesse d'installation.

Q4 : Comment une colonne en pierre est-elle installée ?

A4 : Un vibroflot est inséré dans le sol et vibre, remplissant le trou de gravier ou de pierre concassée. Cela crée une colonne dense qui compacte le sol environnant, améliorant la stabilité et le drainage.

Q5 : Quelle est la profondeur maximale des colonnes en pierre ?

A5 : Les colonnes en pierre sont généralement profondes de 10 à 15 mètres. La technique de vibro-remplacement permet une installation allant jusqu'à 20 mètres dans les sols granulaires. La profondeur dépend du type de sol, des exigences de charge et du diamètre de la colonne.