Des archéologues ont récemment mis à jour des pieux en chêne profondément enfouis dans le sable, sous les vestiges d’une voie gallo-romaine construire en l’an 8 avant J.-C. et reliant Juliomagus, l’actuelle Angers, à Caesarodonum, nom romain de Tours.
Le renforcement des sols par inclusions rigides permet de construire des ouvrages sur des terrains peu ou pas constructibles. Des pieux en béton sont coulés dans le terrain à intervalles réguliers jusqu’à une profondeur où le sol a de meilleures caractéristiques. Un matelas de graviers est installé sur ce réseau d’inclusions. L’ouvrage est ensuite construit sur les graviers. Le rôle du matelas est de transférer la charge de l’ouvrage aux inclusions rigides, qui la transfèrent vers le sol porteur, la roche.
Le sol est foré, par une tarière refoulante pour des forages réalisés par vissage, combinant l’action de tourner et d’enfoncer, ou par un tube vibrofoncé pour des forages réalisés par vibrofonçage, alliant l’action de vibrer et d’enfoncer.
Une fois que la couche de sol porteur a été atteinte, le béton est coulé dans le forage par la tête de l’outil au cours de sa remontée.
On privilégie les outils permettant le refoulement du sol sur les parois du forage : les déblais ne sont pas remontés par l’outil mais plaqués sur les parois du forage.
Outre le fait de pouvoir construire sur des terrains inconstructibles, les inclusions rigides permettent également de renforcer les sols pour des ouvrages spécifiques.
Dallages et fondations de bâtiments industriels
Les stocks dans un bâtiment industriel varient en fonction de l’activité : il s’agit de charges ponctuelles. Par ailleurs, l’utilisation de ponts roulants et d’engins de manutention induit d’importantes charges qualifiées de roulantes. Les inclusions rigides transfèrent ces lourdes charges vers le sol porteur.
Éolienne
La rotation des pales de l’éolienne entraine une sollicitation par intermittence d’une partie des fondations de l’ouvrage. Les inclusions rigides transfèrent cette charge asymétrique et répétée vers la roche.
Ouvrage en zone sismique
Les inclusions rigides permettent d’amortir les mouvements du sol lors d’un tremblement de terre ; elles font partie des techniques réduisant le risque sismique.
Remblais d’accès à un ouvrage d’art
Selon le relief du terrain, on constitue des remblais, des apports de terre, pour permettre l’accès à des ponts ou des viaducs. Les inclusions rigides, sous le remblai, assure une bonne transition entre ce dernier et l’ouvrage d’art construits sur des pieux.
Réservoirs et bassins
Dans un château d’eau par exemple, le niveau d’eau, donc la charge induite, varie. Les inclusions rigides transfèrent cette charge, uniformément appliquée sur les fondations mais fluctuante, vers le sol porteur.
Remblais ferroviaires et routiers
Grâce aux inclusions rigides, il est possible de construire une route ou une voie de chemin de fer sur des sols mous, en réduisant les tassements de l’ouvrage.
Utilisées en France depuis les années 1980, les inclusions rigides avaient fait l’objet de peu d’études sur leurs interactions avec le sol et le matelas de graviers, ainsi que leurs comportements à long terme. Le projet national de recherche ASIRI, organisé sous l’égide de l’Institut de Recherche Expérimental (IREX) entre 2004 et 2012, a réuni quarante partenaires, industriels et universitaires, afin d’établir des recommandations décrivant le comportement des ouvrages construits sur des inclusions rigides, et permettant de déterminer leur dimensionnement. Cette technique peut maintenant être utilisée en toute sécurité pour des ouvrages communs, comme des surfaces commerciales ou des entrepôts logistiques.
Des expérimentations in situ et en laboratoires ont permis d’étudier les mécanismes des inclusions rigides.
Pour un sol mou qui aurait tassé de 10 centimètres sans renforcement, on considère en moyenne que les inclusions rigides permettent de réduire le tassement à 1 centimètre
