Quelles fondations superficielles ?

Quelles fondations superficielles ?

Souvent mal appréhendées par les constructeurs, les fondations superficielles exigent une conception et une exécution soignées, car « tout » repose sur l’interaction du sol et de la structure, garante de la pérennité de l’ouvrage.






fonda7.jpg

 

Les fondations superficielles sont des ouvrages enterrés dont la mission est de pouvoir reprendre des charges, souvent verticales, afin de les transmettre au sol ; charges parfois très importantes (plus de 100 tonnes pour certains poteaux). Elles sont également qualifiées de « superficielles », mais avec des niveaux d’assises qui peuvent varier de 60 cm à 3 mètres… Semelles isolées, semelles filantes, sont largement utilisées dans le domaine des maisons individuelles, mais également en génie civil ….

 

4 familles de fondations

 

Selon le DTU 13.11 - Fondations superficielles il existe quatre familles : les semelles isolées (pour des charges ponctuelles), les semelles filantes (charges homogènes), les radiers et enfin les puits courts (charges parfois très importantes). Portance du sol et descente de charges conditionnent en effet le choix d’une famille et de son dimensionnement.

 

fonda2.jpgUne étude de sol ?

 

Du point de vue étude de sol, la loi du 19 décembre 1990 (articles L 231-1 et suivants et R.231-5 du Code de la Construction et de l'Habitation) considère la notion de prix forfaitaire et définitif de la construction, dès la signature du contrat. Or, comment le constructeur pourra-t-il vérifier l’adéquation du sol avec la structure ? Sans étude de sol, il est audacieux de parier sur les qualités du sol. La Capeb et MAAF Assurances viennent de signer une convention originale. En effet, les clients de ces maçons peuvent bénéficier d’une réduction de l’assurance Dommages Ouvrages (jusqu’à 50 %), à condition d’avoir fait réaliser une étude de sol ... une initiative à généraliser (voir www.domaaf.fr).

 

 

 

Source: batirama.com / Hubert KŒNIG

 

 

 

 






 

Solution n° 1 : Les fondations classiques

 

Autrement dit, à partir de quels critères peut-on définir que le sol est « bon » et dans ce cas, quelles sont les exigences minimales

 

1/ Qu'est ce qu'un bon sol ?

 

fonda12.jpgExemple d’un terrain difficile : marne verte, et stagnation d’eau, une solution par fondations profondes s’impose.Il s’agit d’un sol dont les qualités de portance et de non évolutivité lui permettent de reprendre en tous points les contraintes transmises par l’ouvrage et ce, d’une façon pérenne. Cela concerne prioritairement les sols sableux, graveleux ou comportant des remblais non argileux car l’argile a des qualités de portance généralement médiocres et des qualités de gonflement élevées (Solution n°2). Les constructeurs connaissent l’appréciation visuelle et tactile du sol, les géotechniciens, quant à eux, peuvent évaluer les qualités d’un sol par des essais sur site (pénétromètre, scissomètre…) ou en laboratoire (limites d’Atterberg, Œdomètre…). Si une pelle mécanique est disponible, des puits de reconnaissance peuvent également être réalisés, et ce, d’une façon économique, afin d’évaluer les qualités mécaniques du sol et notamment sa portance…

 

La portance d’un sol est appelée contrainte de calcul « q », cette caractéristique du sol est essentielle, plus elle est élevée, mieux c’est, mais encore faut-il qu’elle soit homogène sous toutes les fondations, sinon un tassement différentiel se produira inéluctablement et induira de la pathologie. Une portance de 0,1 MPa ou de 10 tonnes force/m2 est un minimum pour envisager des semelles, mais attention ces terrains comportent des argiles, qui sont fréquemment évolutives.

 

A noter :le CEBTP SOLEN, par l’intermédiaire de ses 35 agences réparties sur l’ensemble de la France, propose une étude géotechnique adaptée aux pavillons. Pour en savoir plus www.cebtp.com.

 

2/ Quelle profondeur d'assise ? 

 

Le non-respect du hors-gel constitue la deuxième cause de sinistralité des fondations, après la mauvaise qualité du sol.

 

0.5 m en plaine et 1 m en montagne…

 

Selon le DTU 13.12, l’assise de fondation doit être descendue à une profondeur suffisante afin de mettre le sol à l'abri des conséquences du gel, soit  une profondeur de 50 cm au minimum en pays tempéré (littoral, vallées et plaines), mais qui peut dépasser 1 mètre en montagne, compte tenu de l'altitude et de la nature du sol.L'expérience de la construction sur sols argileux, sensibles au retrait et au gonflement, a mis en évidence l'intérêt d'encastrer profondément les fondations, car elles sont protégées du gel de l'assise de fondation, mais également des fluctuations différentielles d'humidité, génératrices de tassements différentiels (effets de la sécheresse).

 

…à 1.5 m ou plus sur sols argileux

 

A ce propos, il a été démontré qu'un encastrement de 1,5 m, limitait significativement les fluctuations de l'humidité du sol et par voie de conséquence le risque de fissuration du bâti. Mais cela représente un coût,  qui n’est pas négligeable !

 

A noter : certains bureaux d'études se réfèrent à la carte dite de Cadiergues, datant de 1954, utilisable jusqu'à une altitude inférieure à 150 m ou au fascicule de documentation FD P 18-326 – Zones de gel en France (disponible auprès de l’Afnor).

 

3/ Est-il indispensable de réaliser un béton de propreté ? 

 

Les fonds de fouilles doivent rester le moins longtemps possible soumis aux actions des intempéries. En effet, certains sols présentant une portance satisfaisante à l’ouverture de la fouille, voient leurs performances affaiblies, si rien n’est fait pour protéger ces fonds de fouilles. Le coulage d’un béton de propreté, d’une épaisseur de 4 à 5 cm et faiblement dosé en ciment (150 kg de ciment par m3 de béton) s’impose. Le béton de propreté, peut être remplacé par des feuilles de polyéthylène. A ce sujet, certaines sociétés proposent des films en polyéthylène imprégnés de produit termicide, destinés à servir de barrière physico-chimique aux termites. (Aujourd’hui 56 départements français sont concernés par les termites). La société CECIL commercialise Termitol Film de 150 µm d’épaisseur et  à poser sous les fondations (voir Infos Pratiques)

 

4/ Quelles sont les armatures à prévoir ?

 

fonda1.jpgConformément au DTU, et pour des aciers HA Fe E500, la section minimale d'acier des semelles filantes doit être supérieure à 1,6 cm2, soit 4 HA 8 en zone non sismique et sur un sol homogène et peu compressible. Pour des sols moins performants, les semelles renforcées s’imposent avec un minimum de  6 HA 8. En complément des aciers filants, il est indispensable de prévoir des équerres de liaison, dont le recouvrement, avec les filants, doit être de 50 fois le diamètre. Enfin, et pour terminer sur les armatures, il faut rappeler que tous les angles rentrants ou saillants de la construction devront comporter des attentes verticales comportant des retours  dans les semelles, dont le recouvrement est de 35 Æ.

 

A noter : l’armaturier Standarm propose un service global, adapté à la maison individuelle, comprenant les études de sol, de béton armé et les armatures correspondantes (voir Infos Pratiques)

 

5/ Béton classique ou béton autoplaçant ?

 

fonda6.jpgLe dosage classique d'un béton de semelle filante est de 250 kg de ciment par m3 de béton mis en œuvre et de 350 kg, si le béton est mis en place dans l'eau. Commandé à la centrale de BPE, le béton classique sera du XC1 avec un dosage minimal en liant équivalent de 260 kg/m3. Le BAP (Béton Auto Plaçant) « dopé » avec des fibres métalliques peut constituer une alternative au béton traditionnel, associé avec des armatures.

 

A noter : Lafarge, Cemex…proposent des BAP comportant des fibres Dramix SF de Bekaert (Avis Technique 1/04-809) destinés à la réalisation de semelles filantes de maisons individuelles et bâtiments assimilés, de type R+1, en terrain homogène, hors zone sismique. Cependant, son utilisation doit être soumise à l’approbation de l’assureur, car cette technique est mise en observation par la Commission Prévention Produits de l’Agence Qualité Construction.

 





 

Solution n° 2 : Les fondations sur sols argileux

 

fonda14.jpgTous les ans, ou presque, la canicule se rappelle à notre bon souvenir, notamment au niveau des maisons individuelles. En effet, rappelons qu'en 2003, plus de 3 400 communes ont demandé un arrêté de catastrophes naturelles suite à la sécheresse de l'été 2003. Le ministère de l'Intérieur estime que le coût global de la sinistralité de 1989 à 2002 s'élèverait à plus de 3,3 milliards d'euros. Les maisons individuelles en secteur diffus sont particulièrement montrées du doigt (78 % des sinistres de maisons individuelles) et même s’il est exact que la canicule affecte plus particulièrement les terrains argileux sur lesquels sont fondées un grand nombre de maisons individuelles, elle se montre impitoyable pour les constructeurs qui ne respectent pas les règles de l'art !

 

Un phénomène de Yo-yo

 

Marnes, limons, altérites…sont des noms attribués à des couches de sol, où des argiles sont présentes en plus ou moins grande quantité. Or certaines argiles ont des structures en feuillets entre lesquels de l’eau peut résider temporairement. En effet, lors des périodes de sécheresse, l’eau s’évacue et l’argile se rétracte, générant des craquelures parfois très spectaculaires. Quand la pluie réhydrate l’argile, l’eau revient entre les feuillets, il y a augmentation de volume, on parle de gonflement, jusqu’à une nouvelle période de déshydratation…Ce phénomène de  yo-yo  est appelé par les géotechniciens : retrait-gonflement. Or ce phénomène est tributaire de la quantité d’argile contenue dans le sol (toutes les marnes n’ont pas les mêmes quantités d’argile) et du pouvoir d’évaporation du sol, qui diminue avec la profondeur ! Sous une maison, en son centre, l’humidité du sol est constante, ce qui n’est pas le cas des fondations des murs extérieurs et notamment de celles des pignons, où le phénomène de yo-yo  peut largement s’exprimer, entrainant du tassement différentiel et par voie de conséquence des fissures.

 

Les sols sensibles Afin de repérer ces formations argileuses, une cartographie départementale (44 départements fin 2006) des sols sensibles au retrait-gonflement est actuellement consultable gratuitement sur www.argiles.fr.

 

Quelles précautions de base pour les maisons individuelles ? 

 

Deux cas peuvent se présenter :

 

1 • La maison individuelle – hors permis groupé - est située en zone sensible et il existe un Plan de Prévention des Risques (PPR) spécifique à l’aléa retrait-gonflement. Dans ce cas, deux possibilités : étude géotechnique avec prédimensionnement des fondations ou dispositions constructives forfaitaires.

2 • Pour tous les autres projets de construction – hors bâtiments annexes non accolés et bâtiments à usage agricole – l’étude géotechnique avec prédimensionnement est de rigueur.

 

Quelles sont les dispositions constructives forfaitaires ? 

 

Le bon sens et le respect des DTU Fondations superficielles et Maçonnerie sont à la base de ces dispositions que nous rappelons ci-dessous :

 

1 • Respecter le hors gel minimal précisé dans le PPR : ≥ 0,80 ou ≥ 1,20 m selon la zone

2 • Proscrire les sous-sols partiels

3 • Descendre les fondations plus profondément à l’aval qu’à l’amont sur terrain en pente

4 • Privilégier les fondations sur semelles continues et armées et surtout ne pas élargir les fondations !

5 • Désolidariser les différents corps du bâtiment au moyen de joint de rupture

6 • Respecter les exigences de chainages horizontaux et verticaux (c.f . DTU 20.1)

7 • Respecter les exigences du DTU 13.3 – Dallages, notamment vis-à-vis de la compacité de la forme

8 • Mettre en place un trottoir périphérique et/ou une géomembrane de 1.50 m de large, afin de limiter l’évaporation à proximité immédiate des murs de façade

9 • Proscrire toute plantation d’arbre ou d’arbuste à proximité de la maison, sauf mise en place d’un écran anti-racines

 

fonda8.jpgSi les solutions forfaitaires sont autorisées, l’étude de sol demeure la meilleure solution, car elle va permettre d’adapter au mieux la réalisation en fonction des caractéristiques du sol. Donc à vous de convaincre votre client du bien-fondé de l’étude de sol. Quelque1500 euros en moyenne pour être tranquille, c’est peu par rapport à un sinistre qui coutera 10 fois plus cher !

 





 

Solution n° 3 : Les fondations superficielles parasismiques



Rappelons, que pour les ouvrages situés en zone sismique, deux textes coexistent, le second étant une simplification du premier, mais seulement applicable aux maisons individuelles et aux bâtiments assimilés :

fonda11.jpg

Calculs forfaitaires ou étude particulière ?

 

Quel que soit le type bâtiment, les règles forfaitaires s’appliquent à des ouvrages parallélépipédiques ou s’en rapprochant ; dans le cas contraire, pans cassés, porte-à-faux importants…une étude réalisée par un bureau d’études spécialisé en calculs parasismiques s’impose ! Par ailleurs, les règles PSMI (applicables à des ouvrages de conception dite « simple ») précisent que si les sols sont mal consolidés et/ou de portance inférieure à 0,25 MPa à l’E.L.U et de pente naturelle supérieure à 10 %  une étude particulière concernant est obligatoire. En supposant applicables les règles PS-MI, les principales dispositions constructives des concernant les fondations superficielles, à savoir pour les semelles filantes en zones Ia, Ib et II sont les suivantes : 

 

fonda10.jpg

 

Toutes ces armatures doivent être complétées par deux équerres de liaison (Ø 8, 10 ou 12) par lit d’armatures et dans chaque angle, afin d’assurer la continuité. Concernant les semelles isolées, celles-ci doivent être reliées entre elles et aux chainages sous murs par des longrines ou des semelles filantes, disposées dans deux directions perpendiculaires et dont la section d’armature est au moins équivalente à celles des semelles filantes (voir dessin ci-dessous).

 

                       fonda9.jpg

 

Carte d'aléa sismique ou zonage règlementaire ?

 

Aujourd’hui et jusqu’à nouvel ordre, la France métropolitaine est divisée en 4 zones de sismicité (décret n°91-461 du 14 mai 1991) : 0, Ia, Ib et II. Les principales régions françaises concernées sont les régions alpine, provençale, pyrénéenne et alsacienne, d’autres régions sont également concernées, comme la région de Caen…Depuis novembre 2005, existe une carte d’aléa sismique concernant la France Métropolitaine et intéressant 40 % du territoire français ! Cette carte existe, mais elle ne substitue pas à l’actuel zonage sismique, qui demeure règlementaire. Toutefois, il n’est pas dit que le nouveau zonage ne s’appuie pas sur cette carte d’aléa. Pour en savoir sur ce sujet : www.planseisme.fr

 





 

Marché privé ou marché public ?

 

Selon le type de marché, deux Documents Techniques Unifiés (DTU) et un document, appelé Fascicule 62, traitent de la conception et d'une façon homéopathique de la mise en œuvre :

               fonda13.jpg
 

 

Ouvrage

 

fonda3.jpgNous avons lu et apprécié le Guide pratique « Fondations – Conception, dimensionnement et réalisation des maisons individuelles et bâtiments assimilés.Ce guide de 61 pages richement illustré écrit par des experts du CSTB fait le point sur ce sujet en s’appuyant notamment sur les  DTU en vigueur. Il est disponible à la boutique en ligne du CSTB ou à Bâtirama. Commande par fax au 04 67 77 98 47 ou par mail à celine.lagarde@bipinfopro.com au prix de 18 euros TTC + 6 euros de frais de port.

 

Contacts

 

Cecil : 04 78 07 36 15 ; Armatures Mancelles : 02 43 47 00 40 ; Armatures Valoises : 03 44 42 72 00 

 


Articles qui devraient vous intéresser

Laissez votre commentaire

Saisissez votre Pseudo (votre commentaire sera publié sous ce nom)

Saisissez votre email (une alerte sera envoyée à cette adresse pour vous avertir de la publication de votre commentaire)

Votre commentaire sera publié dans les plus brefs délais après validation par nos modérateurs.

Newsletter


Retrouvez toute l'actualité du bâtiment.
 
ARTIDEVIS Autopub

Produits







Articles

Votre avis compte

La situation sanitaire mérite-t-elle des mesures radicales pour freiner le virus ? (192 votants)
Certainement, pour sauver de nombreuses vies
Non, cela risque de tuer l'économie et les artisans
 

Boutique

Techniques et pratique du plâtre

Garde-corps de bâtiments

Les vérandas