Fondations

Claude PRECHEUR

Tassement différentiel

Les fondations sont une partie importante de la construction. Une erreur dans le choix du système de fondation entraîne des désordres importants dans la structure du bâtiment.


Sans fondation, la construction s’enfonce dans le sol
Les fondations reportent le poids de l’immeuble sur le bon sol.


Terrassement

Le terrassement

Les travaux de terrassement sont effectués après l’implantation suivant des indications précises, portées sur les plans. Ils consistent à faire, à l’aide d’engins spécifiques :

  • du déblai pour creuser dans le sol et dégager les terres (exemple : creuser une fouille)
  • du remblai pour prélever des terres et combler les cavités (exemple : remblayer au-dessus d’une canalisation)
  • du décapage pour enlever toute la terre végétale et autre sur l’emprise du bâtiment, ou pour créer la plateforme. La terre végétale sera stockée provisoirement sur le terrain jusqu’à la fin du chantier pour aménager les espaces verts.


L’engin qui terrasse doit être guidé afin de bien suivre le traçage et que la hauteur des fondations soit respectée.
Le nettoyage et le réglage du fond des fouille se fait manuellement

Les dimensions des fouilles sont de 50 cm de large et 50 cm de profondeur afin d’être hors gel. Ensuite, il faut planter des piquets de hauteur de béton tous les 2 à 2,50 m, à l’aide de niveau à lunette ou laser ou de niveau à eau ou encore avec une règle et un niveau.


Les différents type de terrassement
  • (1) Terrassement en excavation : la largeur supérieur à 2 m, la profondeur inférieur à la largeur sur 2
  • (2) Talus : pente de talus 1/1 minimum
  • (3) Tranchée : la largeur supérieur à 2 m, la hauteur inférieur à la largeur sur 2
  • (4) Rigole : la largeur supérieur à 2 m, la hauteur inférieur à 1,00
  • (5) Puits : la profondeur supérieur à 1,20 m, la largeur inférieur à 8,00 m
  • (6) Massif : la profondeur inférieur à 1,20 m

Protection des parois des fouilles et/ou des tranchées

Blindage des fouilles

Les fouilles en tranchée de plus de 1,30 mètre de profondeur et d’une largeur égale ou inférieure aux deux tiers de la profondeur doit être, lorsque leurs parois sont verticales ou sensiblement verticales, blindées, étrésillonnées ou étayées.

L’angle du talus est défini par la nature du sol

En général on utilisera au moins un angle de 45°. Pour cela la règle de pente 1 pour 1 est appliquée, voire même 2 pour 1. La surface de la plateforme sera agrandie de 1,50 m par rapport aux limites de la construction.
Le stockage du matériel et matériaux se situera à plus de 2 mètres du bord du talus.


Une bâche imperméable protège le talus des eaux de ruissellement.


La bâche de protection
Fixation de la bâche sur des chevrons


L’importance du béton de propreté

Le béton de propreté

Un béton de propreté dosé à 150 kg/m3 doit être présent sous les fondations. Le rôle du béton de propreté est de :

  • Garantir la propreté et de faciliter le nettoyage du fond de fouille (figure 1)
  • Permettre le traçage (figure 2)
  • Isoler les aciers de la terre (figure 3)
  • Assurer une bonne mise en œuvre du coffrage (figure 4)
  • Et surtout d’empêcher la décompression du sol (figure 5)

Choix du système de fondations

Le choix dépend de plusieurs paramètres :

  • La région (climat et la zone sismique).
  • L’étude du sol.
  • L’environnement.
  • Le type de l’ouvrage et son utilisation.
  • L’environnement impose aussi des contraintes (construction voisine, extension). Terrain en pente, construction près d’un cours d’eau ou au bord d’une route à grande circulation ou d’un chemin de fer, construction enterrée etc.

NOTA : L’eau présente dans le sol participe à sa cohésion.

Les calculs qui déterminent le choix :

Le gel est le facteur majeur qui risque de détériorer une assise car il provoque des variations de volume de l’eau contenue dans le sol. Les textes de D.T.U indiquent que les fondations doivent être descendues à une profondeur telle que leur base soit hors d’atteinte de la gelée.


Calcul de la profondeur hors gel

La profondeur de fondation hors gel (d) en mètre
  • Profondeur
    d = d0 + (A - 150 / 200) x 0,05
  • Valeur lue sur carte en m (d0)
  • (A) Altitude de votre situation géographique
    • Exemple centre :
      0,60 + (300 - 150 / 200) x 0,05 = 0,64 m
    • Exemple Nancy
      0,80 + (350 -150/200) x 0,05 = 0,85 m

Soit altitude > à 150 m ; lecture de la carte + 5 cm par tranche de 200 m supplémentaire

Les charges et la résistance du sol

La condition d’équilibre

Le rapport de sol permet de connaître la constitution du terrain. Chaque couche du sol à une résistance différente. Après avoir calculé le poids de la construction, le bureau d’étude recherche le bon sol et détermine le taux de travail. On a besoin d’un équilibre entre les forces descendantes (poids de la construction) et les forces montantes (résistance du sol.)
Un bâtiment est en équilibre sous l’action des forces P et S qui sont égales (même intensité) et directement opposées.
Exemple : Pour une construction d’un poids total de 800 tonnes pour une surface portante de 30 m² la résistance du sol doit être d’au moins de 2,7 bars (2,7 kg/cm²).
La largeur, l’épaisseur des semelles, le diamètre des aciers, dépendent de la nature du sol et le poids de la construction. Tout ceci est dimensionné par le bureau d’étude.

Les types de fondations

Les études de sol, vous donneront généralement des ébauches de dimensionnement des choix possibles de votre fondation.

Les fondations superficielles

On distingue trois type de fondations superficielles :

  • les semelles filantes,
  • les semelles isolée
  • le radier général


Les fondations semi profondes

Les puits sont des fondations de 1 à 6 m de profondeur. Ils sont reliés entre eux par des longrines (poutres de fondation).

Les fondations profondes

Les pieux sont des éléments fins souvent de forme cylindrique. Leurs profondeurs va en général de 8 à 20 mètres. Comme les puits, les pieux sont reliés entre eux par des longrines.


Les semelles superficielles

Les semelles filantes

Le ferraillage est très important dans les fondations au même titre que la qualité du béton. Il est composé de :

La semelle filante

Une semelle filante est une semelle continue qui est destinée à supporter plusieurs poteaux ou des murs porteurs. ce type de fondation est adapté pour les sols qui ne sont pas homogène du fait que sa surface de contact est plus importante.

Les aciers principaux

Ils sont constitués d’étriers avec des diamètres qui dépendent des études du bureau d’étude.

Les aciers de chaînage

Ce sont des barres droites qui constituent à la fois l’armature de la semelle et l’armature du chaînage bas du bâtiment.


Les aciers de montage

Ce sont des barres droites placées sur les deux extrémités des étriers aux quels elles vont être reliées.

Les aciers de reprise

Ce sont des aciers en forme de L ou de U. Ils assurent la liaison entre la semelle et les poteaux.


Les fondations en redan

Les semelles en redan sont utilisées lorsque le terrain est en pente, car les fondations doivent toujours être horizontales. On fera donc des paliers de niveaux et décaleront en profondeur.


Une semelle en redan
Le ferraillage d’une semelle en redan


Les semelles isolées

Ce sont des semelles comme leurs noms l’indiquent "isolées", elles sont placées sous les poteaux afin de transmettre le poids du bâtiment sur le sol de fondation. Elles peuvent prendre plusieurs formes, soit rectangulaire soit carré.
Le ferraillage d’une semelle isolée est composé d’étriers sur le sens de la longueur et le sens de la largeur pour former un treillis. Des armatures en L ou en U vont assurer le liaisonnement avec les raidisseurs.

Les radiers

Le radier est utilisé sur les mauvais sols de faible portance. Un radier transmet les charges sur toute la surface d’assise.

Le radier

Il peut être assimilé à une grande dalle armée couvrant toute l’emprise du bâtiment. Le radier peut donc avoir un rôle de dalle utilisable (ex : parking ou sous sol d’une maison). En cas de passage de canalisations divers sous un radier, ces réseaux ne doivent pas être concentrés à un seul endroit afin de ne pas modifier la portance du terrain ce qui entraînerait des désordres.

Le radier nécessite un ferraillage particulier et important. Le poids du bâtiment provoque des zones tendues dans le radier. Ces zones de traction sont renforcées par les aciers principaux et Il sera donc important de maintenir la nappe supérieure par[...]

...Il y a une suite !
Pour lire la suite de l'article, devenez Membre
  • Ainsi vous découvrirez :
  • Terrassement
  • Protection des parois des fouilles et/ou des tranchées
  • L’importance du béton de propreté
  • Choix du système de fondations
  • Les calculs qui déterminent le choix :
  • Calcul de la profondeur hors gel
  • Les charges et la résistance du sol
  • Les types de fondations
  • Les semelles superficielles
  • Les semelles filantes
  • Les fondations en redan
  • Les semelles isolées
  • Les radiers
  • Les puits
  • Les fondations profondes
  • La mis en œuvre des pieux
  • Les longrines
  • Le micropieu
  • Et de nombreuses illustrations haute-définition :
  • Sans fondation, la construction s’enfonce dans le sol
  • Les fondations reportent le poids de l’immeuble sur le bon sol.
  • Les différents type de terrassement
  • La bâche de protection
  • Fixation de la bâche sur des chevrons
  • Le béton de propreté
  • Les fondations superficielles
  • Une semelle en redan
  • Le ferraillage d’une semelle en redan
  • Le radier
  • Les puits
  • Les pieux
  • Tassement différentiel
  • Le terrassement
  • L’angle du talus est défini par la nature du sol
  • L’engin qui terrasse doit être guidé afin de bien suivre le traçage et que la hauteur des fondations soit respectée.
  • Le nettoyage et le réglage du fond des fouille se fait manuellement
  • Les longrines
  • Le clavetage sur les angles avant le coulage du béton
  • Le clavetage sur les nœuds avant le coulage du béton


  • mais aussi le téléchargement de ce guide au format PDF, les vidéos de formations exclusives, les outils de calculs, etc. etc.

Pour devenir Membre, il suffit d’acquérir un de nos guides ou un de nos packs en fonction du type de travaux que vous souhaitez réaliser :

Les guides ABC-MAÇONNERIE