La technique de battage regroupe les procédés permettant d'enfoncer des éléments de fondation profonde ou de soutènement – pieux préfabriqués, palplanches, profilés métalliques, tubes – dans le sol par transmission d'énergie mécanique. L'énergie peut être appliquée par choc (percussion), par vibration ou par poussée statique (fonçage), selon la nature du terrain et les contraintes du chantier.
Procédés de mise en œuvre
Le battage par percussion repose sur la chute ou la frappe répétée d'un mouton (masse frappante) sur la tête de l'élément, via un casque amortisseur. Le vibrofonçage utilise un vibrateur à masses excentriques tournantes fixé en tête d'élément ; les vibrateurs basse fréquence fonctionnent typiquement entre 10 Hz et 25 Hz, les vibrateurs haute fréquence au-delà de 25 Hz, jusqu'à environ 38 Hz, ces derniers réduisant les transmissions vibratoires aux structures voisines. Le fonçage statique (pressage) applique une force de réaction continue, sans choc ni vibration, obtenue par ancrage sur des éléments déjà en place ou par lestage ; il est privilégié en milieu urbain sensible aux nuisances.
Matériel utilisé
Les marteaux de battage se répartissent en plusieurs familles : marteaux diesel à action libre, marteaux hydrauliques à simple ou double effet, et marteaux à air comprimé. Les marteaux hydrauliques modernes délivrent une énergie de frappe par coup généralement comprise entre 10 kJ et 500 kJ selon le modèle, avec une cadence de frappe réglable en continu. Le choix du marteau dépend de la masse de l'élément à enfoncer, de la résistance de pénétration attendue et de la limite de contrainte admissible en tête du pieu ou du profilé.
Domaines d'application
La technique de battage s'applique aux fondations profondes de bâtiments et d'ouvrages d'art (pieux battus préfabriqués en béton armé ou précontraint, pieux métalliques tubulaires), aux rideaux de palplanches pour soutènements temporaires ou définitifs, aux batardeaux pour travaux en site aquatique, ainsi qu'aux fondations d'éoliennes offshore et d'ouvrages portuaires.
Critères de choix et paramètres
Le dimensionnement et le choix du procédé tiennent compte de la nature géotechnique du sol (sols pulvérulents favorables au vibrofonçage, sols cohérents raides nécessitant le battage par percussion), de la présence de couches résistantes ou de blocs, de la profondeur de fiche recherchée, de la proximité de constructions sensibles aux vibrations et du niveau sonore admissible. Le contrôle de refus, mesuré en nombre de coups par unité d'enfoncement, permet de vérifier la capacité portante atteinte en cours de battage.
Cadre normatif
En France, le dimensionnement des fondations profondes mises en œuvre par battage relève de la norme NF P94-262 relative aux fondations profondes, s'inscrivant dans le cadre de l'Eurocode 7 (NF EN 1997-1) pour le calcul géotechnique.