Rapport d'évaluation CCMC 13608-R 
Pieux

Pieu d’ancrage constitué de lames d’acier circulaires de forme hélicoïdale soudées à un arbre central. Les lames sont disposées de façon à former une hélice dont le pas est soigneusement contrôlé.

Trois diamètres extérieurs de pieux sont offerts. Le pieu de 60 mm de diamètre extérieur possède une paroi de 4,8 mm d'épaisseur et des lames hélicoïdales de 200, 250 ou 300 mm, pour une épaisseur de paroi de 8 mm. Le pieu de 73 mm de diamètre extérieur possède une paroi de 4,8 mm d'épaisseur et des lames hélicoïdales de 250 ou de 300 mm, pour une épaisseur de paroi de 8 mm. Le pieu de 89 mm de diamètre extérieur possède une paroi de 5,5 mm d'épaisseur et des lames hélicoïdales de 250, de 300 mm ou de 350 mm, pour une épaisseur de paroi de 8 mm ou de 12,5 mm. Tous les pieux sont munis d'une lame simple et possèdent une longueur de 2,1 m ou de 3,0 m.

Le type de pieu d'acier et le diamètre de la lame sont choisis en fonction de la capacité portante du sol et de la charge prévue que devra supporter le pieu. L’arbre central sert à transmettre le couple pendant l’installation et à transférer les charges axiales aux lames hélicoïdales; il fournit également la majeure partie de la résistance au chargement latéral. Le système de fondation est accompagné de nombreux accessoires comme des plaques d’appui visant à régler le pieu en fonction de la structure du bâtiment, des rallonges pour l'arbre central et des connecteurs.

Le pieu d’acier, les lames et les accessoires sont conformes à la norme CSA-G40.21-04(R2009), « General Requirements for Rolled or Welded Structural Quality Steel/Structural Quality Steel », soit 330 MPa. Leur revêtement galvanique est conforme aux exigences de la norme CAN/CSA-G164-M92 (Confirmée en 2003), « Galvanisation à chaud des objets de forme irrégulière », soit 610 g/m³.

La figure 1 montre un pieu d’acier classique avec une hélice hélicoïdale simple.

• Sous réserve d’une installation conforme aux instructions en vigueur du fabricant et de la portée du présent rapport, le produit peut être utilisé comme système de fondation pour supporter diverses structures.
• Lorsque le produit est installé dans un sol pulvérulent ou à base de silt, il existe un lien direct entre le couple appliqué et les charges en compression et en traction admissibles. Le tableau 3.1 indique les charges en compression et en traction admissibles en fonction du couple appliqué.
• Lorsque le pieu d'acier vrillé est installé dans un sol cohérent, tel qu’un sol argileux ou un sol où le diamètre des granulats dépasse 200 mm, il est difficile de prédire le lien entre le couple appliqué et les charges en compression et en traction admissibles. Dans de tels sols, les charges en compression et en traction admissibles doivent être confirmées au moyen d’essais de charge réalisés sur place; ces derniers sont également nécessaires si les charges admissibles doivent être supérieures à celles qui sont indiquées au tableau 3.1. Les essais doivent être menés sous la surveillance directe d’un ingénieur géotechnicien versé dans ce type de conception et autorisé à pratiquer en vertu des lois provinciales ou territoriales appropriées.
• Dans tous les cas, un ingénieur versé dans ce type de conception et autorisé à pratiquer en vertu des lois provinciales ou territoriales appropriées doit déterminer le nombre de pieux d’acier vrillés ainsi que l’espacement requis entre eux pour supporter la charge. Un certificat attestant de la conformité de l’installation et des charges admissibles relatives aux pieux doit être fourni.

  Tableau 3.1.  Charges en compression et en traction admissibles applicables au pieux vrillé proposé dans un sol pulvérulent ou à base de silt^{Tableau 1 note de bas de page 1}

  Couple appliqué		Charges admissibles
  		compression		traction
  Nm	lbf	kN	lb	kN	lb
  678	500	16	3600	10	2250
  1017	750	22	4950	15	3375
  1356	1000	28	6300	20	4500
  1695	1250	34	7650	25	5625
  2034	1500	40	9000	30	6750
  2373	1750	46	10 350	35	7875
  2712	2000	52	11 700	38	8550
  3051	2250	58	13 050	40	9000
  3390	2500	64	14 400	42	9450

  Note de bas de page 1

  Les charges admissibles indiquées dans le présent tableau ne sont valides que lorsque le produit est installé dans un sol pulvérulent ou à base de silt. Des mesures spéciales s’imposent lorsque les pieux d'acier vrillés sont installés dans un sol récemment remblayé, dans un sol où le diamètre des granulats dépasse 200 mm ou dans un sol cohérent : dans ces cas, le tableau 3.1 ne s’applique pas et les charges admissibles doivent être établies sur le site au moyen d’essais de confirmation.

  Retour à la référence de la note de bas de page 1 du tableau 1

• L’installation du pieu d’acier vrillé doit être effectuée selon les instructions du fabricant. Le pieu est vissé dans le sol au-delà de la profondeur de pénétration du gel, à l'aide d’un dispositif mécanique, avec une pression vers le bas (poussée) suffisamment forte pour le faire avancer d’un pas par tour. Il est enfoncé jusqu’à ce que la valeur du couple appliqué ait atteint un seuil particulier. Des rallonges peuvent être ajoutées à l’arbre central au besoin. Les charges appliquées peuvent être de traction (soulèvement), de compression (appui), de cisaillement (latéral) ou des combinaisons de celles-ci. Les pieux hélicoïdaux sont installés rapidement au moyen d’un matériel facilement utilisable et conviennent à une grande variété de sols. Ils peuvent soutenir des charges immédiatement après leur installation.
• Lorsque le produit est installé dans un sol propice à la corrosion de l’acier, il faut que l’acier exposé soit protégé de façon adéquate.
• L’installateur du pieu d'acier vrillé qui est proposé doit être certifié par Pro Pieux Inc. Il doit suivre les instructions du fabricant, utiliser le matériel approuvé et consulter la section du présent rapport portant sur les conditions et les restrictions. Tous les installateurs doivent être munis d'une carte de certification avec signature et photo.
• Chaque pieu d'acier vrillé doit être identifié au moyen d’une étiquette fournissant les renseignements suivants :
  • l’identité du fabricant; et
  • la mention « CCMC 13608-R ».

Les pieux d’acier vrillés proposés ont été mis à l’essai en fonction des normes ASTM D 1143/D 1143M-07, « Standard Test Methods for Deep Foundations Under Static Axial Compressive Load », ASTM D 3689-07, « Standard Test Methods for Deep Foundations Under Static Axial Tensile Load » et ASTM D 3966-07, « Standard Test Methods for Deep Foundations Under Lateral Load ».

Les essais ont été effectués sur trois sites différents. Le premier et le troisième site comportaient un sol pulvérulent, et le deuxième site, un sol argileux. Une série de 16 essais a été menée. Les essais visaient à établir la corrélation entre le couple appliqué pendant l’installation et les charges admissibles. Dans les sols pulvérulents et à base de silt, la corrélation était étroite. Pour ce qui est des charges de compression et de traction indiquées au tableau 3.1, le coefficient de sécurité variait entre 2,0 et 2,5. Aucune corrélation n’a pu être établie pour les charges latérales. Dans les sols cohérents comme le sol argileux, la corrélation entre le couple appliqué pendant l’installation du pieu d'acier vrillé et les charges admissibles n’était pas aussi prévisible.