Comprendre les fondations
Tout savoir sur les fondations d'une maison
Les fondations constituent la base essentielle de tout bâtiment et garantissent la stabilité et la pérennité de votre future maison. C’est pourquoi il est essentiel de comprendre les enjeux techniques et de maîtriser les risques qui se cachent derrière leur réalisation ! Quels sont les différents types de fondations ?
Comment réussir leur conception et leur dimensionnement ? Quel est le rôle de l’étude du sol dans le choix de la technique la plus adaptée à votre bâtiment ? Quelles sont les étapes de mise en œuvre ?
Voici toutes les informations à connaître pour réussir votre projet de construction et maîtriser son coût.
Comprendre les fondations : définition et enjeux
Qu’est-ce qu’une fondation ?
Une fondation est la structure de base qui supporte et répartit les charges d’un bâtiment sur le sol.
En d’autres termes, elle assure la transmission du poids de l’édifice (structure, équipements, etc.) au terrain, garantissant ainsi sa stabilité et sa durabilité.
L’importance des fondations d’une maison
Les fondations jouent un rôle crucial. Leur importance réside dans plusieurs aspects essentiels :
- transfert des charges : les fondations assurent la transmission des poids et des forces du bâtiment vers le sol. Elles doivent être en capacité de répartir les charges de manière uniforme afin d'éviter les surcharges et les points de faiblesse ;
- stabilité et sécurité : une bonne fondation garantit que la maison reste stable et ne subit pas de tassements différentiels ou d'affaissements. Une instabilité peut entraîner des fissures, des désordres structurels et, dans les cas extrêmes, compromettre la sécurité des occupants ;
- adaptation aux caractéristiques du sol : chaque terrain présente des spécificités en termes de composition, de portance et de comportement en présence d'eau. L'étude géotechnique permet d'adapter la conception des fondations aux conditions locales, limitant ainsi les risques liés aux mouvements du sol ;
- respect des normes et pérennité de l’ouvrage : les fondations doivent être réalisées dans le respect des normes en vigueur. Cela garantit non seulement la sécurité immédiate, mais aussi la durabilité de la construction sur le long terme ainsi que la validité des assurances et garanties (comme la garantie décennale).C19
Les différents types de fondations
Si le sol offre une bonne portance, des fondations superficielles (semelles isolées, semelles linéaires ou radier) suffisent. Si la qualité du terrain n’est pas suffisante, que la construction présente des charges particulièrement élevées ou en cas de risques géotechniques, il faut creuser plus profondément.
On opte alors pour des fondations semi-profondes (puits) voire profondes (pieux).
- Les fondations superficielles
Ancrées à une profondeur allant de 0,5 à 3 mètres, les fondations superficielles constituent la technique la plus répandue. Il en existe 3 types.
- Les semelles isolées ou plots de fondation
Réalisée en béton, la semelle est destinée à supporter des poteaux porteurs.
Comme elle porte une charge à un endroit précis, les risques de tassement du sol sont importants.
Le bon dimensionnement des semelles en fonction du poids à supporter et de la nature du sol est donc essentiel.
- Les semelles filantes, symétriques ou linéaires
Ce type de semelle a pour fonction de supporter les murs porteurs.
Elle peut également être mise en œuvre quand la construction doit comporter plusieurs poteaux et que ceux-ci sont trop rapprochés pour utiliser des semelles isolées.
La charge est alors répartie de manière homogène sur une ligne.
- Le radier
Le radier est une plateforme maçonnée en béton armé qui permet de répartir la charge sur toute sa surface.
Ce type de conception présente de nombreux avantages pour les murs porteurs et autres ouvrages situés sur des sols peu stables.
La portance doit tout de même être suffisante et le tassement bien étudié.
Dans le cas contraire, il est préférable d’ancrer les fondations plus profondément (fondation semi-profondes à profondes).
Les fondations semi-profondes
Sur des sols peu stables ou non homogènes, il est nécessaire de creuser plus profondément pour obtenir des fondations de bonne qualité.
Les fondations semi-profondes sont ancrées entre 3 et 6 mètres de profondeur et mises en œuvre en des points précis appelés puits (au lieu des semelles).
Ces derniers sont situés aux angles des constructions. Éventuellement relayés par des puits intermédiaires, ils sont reliés par des poutres en béton armé (longrines) sur lesquelles les murs porteurs sont construits.
Les fondations profondes
Les fondations profondes sont utilisées dans les cas suivants :
- sols instables ou compressibles en surface : sols argileux, limoneux, tourbeux ;
- bâtiments à charges élevées : immeubles de plusieurs étages, ouvrages de grande hauteur, bâtiments soumis à des charges dynamiques importantes ;
- nécessité de s’ancrer dans une couche portante profonde (couches plus résistantes) ;
- construction en zone inondable ou près d’un cours d’eau ;
- zones soumises à des contraintes sismiques ou géotechniques spécifiques , comme la présence d’une nappe phréatique ou le risque d’un glissement de terrain.
On les caractérise souvent de « fondations sur pieux » car il s’agit de la forme la plus courante de fondations profondes.
Les structures porteuses sont élevées sur des fondations enterrées grâce à des pieux ou micropieux (et non des puits ou des semelles), à plus 6 mètres de profondeur.D33
Dans le langage courant, l’appellation fondation profonde comprend souvent les fondations semi-profondes.
Comprendre les fondations : zoom sur les matériaux
Le béton, clé de voûte des fondations d’une maison
Soutenant l’ensemble des charges de la construction pour les transmettre au sol, les fondations doivent être constituées d’un matériau résistant à la compression. Dans les constructions récentes, c’est le béton qui est utilisé. Et pour cause : il s’agit d’un matériau de construction très solide une fois sec.
Vendu généralement en sac, le béton nécessite seulement l’ajout d’eau.
Pour les fondations, les artisans préparent fréquemment eux-mêmes leur béton. Le mélange se compose des éléments suivants :
- des granulats : graviers, gravillons, sable… Leur diamètre est variable et doit être dimensionné en fonction des caractéristiques mécaniques attendues du béton ;
- du ciment : le ciment est le liant du béton car il durcit sous l’action de l’eau. Il est constitué majoritairement de calcaire et d’argile ;
- de l’eau : son dosage est très important pour obtenir un béton résistant et sans fissures dues à un retrait après séchage ;
- des adjuvants (éventuellement) : ces produits chimiques offrent diverses caractéristiques au béton, comme l’accélération ou le retardement de la prise du béton, l’amélioration de son imperméabilité, etc.
Pour vous aider, Castorama met à votre disposition un calculateur de quantité pour définir vos besoin en sable, ciment, gravier et eau pour faire votre béton.
Les types de béton
- Le béton de propreté
Il correspond à la fine couche de béton située sous les fondations, en fond de fouille ou à la surface sur une faible épaisseur généralement entre 4 et 10 cm.
Il est faiblement dosé en ciment (environ 250 kg/m³),
Il a pour objectif de créer une surface de travail propre, plane et stable pour les futures opérations de construction comme par exemple la pose des fondations.
Il protège aussi le sol en isolant les armatures éventuelles contre l'humidité et la rouille, garantissant ainsi la pérennité de l'ouvrage.
Son rôle n'est pas structurel, mais essentiel pour une bonne qualité d'exécution et pour éviter que le béton des fondations ne soit contaminé par le sol.
- Le béton de fondation
Le béton utilisé pour réaliser les fondations est le béton armé.
Son but est de constituer une base solide et stable d'une construction en répartissant uniformément les charges d’un bâtiment sur le sol, ce qui assure la stabilité et la durabilité de la structure.
Un béton armé est composé comme un béton classique, avec une importante dose de ciment.
Sa particularité est d’être coulé autour d’une structure métallique composée de barres d’acier.
Cette armature lui donne la capacité de mieux résister à la traction et à la flexion .
Les différents types d’armatures pour béton armé
Pour réussir le renforcement du béton et en faire un béton armé, plusieurs sortes d’armatures métalliques sont possibles. Le choix de l’armature dépend de la forme donnée au béton et de la pression qu’il est amené à recevoir.
- Les fers à béton
Ces longues tiges en acier permettent de réaliser des armatures sur mesure.
Leur surface n’est pas lisse afin d’assurer une adhérence parfaite entre le béton et le fer.
Pour sa pose, le fer à béton est inséré dans des coffrages en respectant des règles précises de disposition pour protéger le fer de la corrosion et respecter ainsi les normes de la construction.
- Le panneau treillis soudé
Constitué de fils d'acier croisés et soudés, le treillis soudé est utilisé comme armature dans les constructions en béton.
Son rôle est de renforcer la résistance du béton et éviter les fissurations, ce qui est essentiel dans la réalisation de dalles, murs, et planchers en béton armé.
L’utilisation de ce treillis métallique est recommandé pour le renforcement d’un radier ou d’un mur en béton.
Très pratique, il permet d’éviter de faire soi-même le treillis en fixant des fers à béton entre eux.
- Les armatures préfabriquées
Il existe des armatures préfabriquées spécialement conçues pour le renforcement des fondations superficielles, comme les semelles isolées et les semelles filantes.
Vous pouvez également trouver ce type d’armatures pour les poteaux, poutres et longrines.
L’utilisation de cette technique présente des avantages, comme un gain de temps et une mise en œuvre plus pratique.
Les 6 étapes pour mettre en place les fondations d’une maison
Étape 1 : Étude du sol
Avant toute chose, une étude géotechnique du sol est indispensable. Elle permet d’identifier le type de terrain (rocheux, argileux, sableux, en remblais, composé de graviers et sable) ainsi que sa capacité à supporter les charges du bâtiment (portance).
Sans oublier les différentes contraintes techniques et géotechniques !
Cette étape prévient les différents risques de tassements, d'affaissements ou de fissures qui peuvent survenir sur les bâtiments.
L’objectif de l’étude du sol ? Orienter le choix des fondations et des techniques les plus adaptées : semelle isolée, semelle filante, radier, puits, pieux ou micropieux. Lors de la conception et du dimensionnement, le premier critère de choix est la nature du sol, mais d’autres paramètres sont pris en compte, comme la charge de la construction, le coût des travaux et l’impact sur l’environnement.
Étape 2 : Préparation du chantier
Une fois l'étude du sol réalisée, la mise en place du chantier peut commencer.
Cette étape comprend le bornage du terrain, la délimitation des zones d’implantation et la mise en place des repères de niveau.
L'utilisation de techniques et de matériaux appropriés permet d'assurer la solidité des futures structures et de réduire le coût de corrections ultérieures.
Étape 3 : Excavation et terrassement
Le terrassement consiste à creuser les tranchées destinées à accueillir les fondations.
La profondeur des excavations est déterminée lors de l’étude géotechnique du sol, en fonction du type de sol, de la portance du terrain et des charges à supporter.
Lors de cette étape, des techniques de drainage peuvent être mises en place pour éviter les infiltrations qui pourraient compromettre la stabilité de la structure.
Étape 4 : Mise en œuvre des fondations
La réalisation des fondations se déroule en plusieurs étapes essentielles :
- Coffrage : il est nécessaire d'installer un coffrage solide pour accueillir le béton ;
- Ferraillage : les armatures sont correctement positionnées à l’intérieur du coffrage pour renforcer la structure ;
- Coulage du béton armé : une fois le ferraillage en place, le béton est coulé de manière uniforme en évitant toute interruption prolongée pour garantir une résistance optimale ;
- Temps de séchage : le béton doit sécher et durcir pendant plusieurs jours. Durant cette phase, il est recommandé de protéger les fondations contre les intempéries et les variations de température.
Pour assurer la durabilité de vos fondations, il est conseillé d'opter pour des matériaux adaptés et de respecter les techniques de mise en œuvre appropriées.
Un bon suivi du chantier permet d'éviter des erreurs coûteuses et de garantir la stabilité de votre projet.
Étape 5 : Finitions et travaux complémentaires
Une fois les fondations séchées, le remblaiement permet de recharger le terrain autour des fondations afin de stabiliser la structure et d’éviter d’éventuels tassements.
Par ailleurs, il est possible d’ajouter un soubassement ou un vide sanitaire afin d’optimiser l’isolation et de limiter l'humidité ascendante.
La mise en place d'une membrane d'étanchéité, ainsi que l’ajout de systèmes de drainage, sont des pratiques courantes pour préserver la durabilité des structures .
Étape 6 : Contrôles et vérifications post-travaux
Une fois la construction terminée, des vérifications rigoureuses doivent être réalisées pour assurer la qualité de l'exécution et limiter les risques ultérieurs.
Elles concernent :
- La planéité des semelles ;
- La résistance et le renforcement du béton ;
- La stabilité des ouvrages ;
- L’adéquation des fondations aux choix structurels.
En tant que particulier, vous devez soigner la communication avec les professionnels en charge des travaux. Faites un point régulier avec le maître d’œuvre, l’architecte ou l’entreprise, et posez par écrit les échanges et les décisions importantes.
N’hésitez pas à vous rendre sur place aux étapes clés pour vérifier l’absence de malfaçons (défaut de planéité, coffrage bancal ou non étanche, présence de fissures précoces…), et à poser des questions si besoin !
Il est important d’établir un dialogue clair et transparent dès le début du projet. Enfin, vérifiez bien les qualifications et les garanties professionnelles de l’entreprise.