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 ?
Exemple 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 ?
Conformément 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 ?
Le 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.
