La fondation semi-profonde est un élément structural en béton armé conçu pour la transmission des charges d’une superstructure, tel qu’un édifice, vers le substrat terrestre, à une profondeur moyenne comprise entre 3 et 6 mètres. Cette typologie de fondation est privilégiée dans les cas où les solutions de fondations superficielles ne sont pas viables et où l’implémentation de fondations plus profondes, telles que les pieux, s’avère non indispensable, permettant ainsi une réduction significative des coûts.
Actuellement, une tendance se dessine vers le remplacement des fondations semi-profondes par des systèmes de fondations superficielles, en synergie avec des techniques avancées d’amélioration du sol, par exemple les inclusions rigides ou, dans une approche plus traditionnelle, les colonnes ballastées.
Leur construction, fréquemment sous forme de puits, peut être réalisée à l’aide d’une pelle mécanique hydraulique, conférant à l’entreprise de gros œuvre la capacité de mener à bien le projet sans recourir aux services d’une entreprise spécialisée, une nécessité dans le cas de fondations profondes. On constate aussi que les fondations semi-profondes offrent une résistance notable face aux phénomènes de gel et de dégel des sols.
Dans le contexte français, les protocoles de mise en œuvre des semelles et les directives de calcul dimensionnel sont explicités dans le Document technique unifié n°13.1.
Dans quels cas choisir des fondations semi-profondes ?
Un expert en gros œuvre et terrassement possède une connaissance approfondie des propriétés du sol et des spécificités climatiques régionales, ainsi que de l’adaptabilité des types d’ouvrages aux divers contextes. Une étude géotechnique détaillée est impérative pour déterminer précisément les caractéristiques du sol sur la totalité de la zone constructible. Une analyse inadéquate peut induire des retards et augmenter les coûts de construction.
Il est recommandé de consulter des professionnels avant d’entamer des travaux qui affectent l’intégrité et la valeur du patrimoine immobilier.
Dans le cadre de la préparation des fondations, une étude de sol menée par un géologue est une première étape. Ce dernier évaluera la composition du sol, son taux d’humidité et l’uniformité sur l’ensemble du site. Ces données permettront au géotechnicien de fournir aux constructeurs des directives précises, un rapport détaillé et des recommandations concernant le type de fondations appropriées.
Le choix des fondations, leur profondeur et leur coût dépendent de plusieurs facteurs :
- La structure de la maison, notamment la présence d’étages et le dimensionnement des surfaces, influence la décision d’utiliser des fondations semi-profondes.
- Le risque de gel du sol est un critère déterminant. Dans les régions sujettes à de fortes gelées, comme le nord, l’est de la France ou les zones montagneuses, il est nécessaire de creuser plus profondément pour éviter les dégâts causés par le gel.
- La nécessité d’un vide sanitaire pour atténuer les effets nocifs de l’humidité présente dans le sol justifie l’utilisation de fondations semi-profondes. Ces dernières soutiennent des cloisons érigées pour former les semelles au-dessus de la structure
Processus de mise en place des fondations semi-profondes
Chaque étape de ce processus doit être exécutée par des professionnels expérimentés sous la supervision d’ingénieurs qualifiés, assurant ainsi la sécurité et la durabilité de l’ouvrage.
1. Étude Préalable du Sol
L’initiation du projet de fondations semi-profondes commence par une étude géotechnique minutieuse. Cette étape est cruciale pour évaluer les caractéristiques du sol, incluant la capacité portante et le taux d’humidité, afin de déterminer la profondeur et le type de fondation nécessaire.
2. Conception des Fondations
Les ingénieurs et géotechniciens, utilisant les données issues de l’étude du sol, conçoivent les fondations. Ils déterminent les dimensions et la profondeur adéquate, généralement située entre 3 et 6 mètres, en tenant compte de la charge de la structure et des conditions spécifiques du sol.
3. Excavation
La phase d’excavation suit, où des machines comme des pelles mécaniques hydrauliques creusent le sol jusqu’à atteindre la profondeur requise pour les fondations, souvent sous forme de puits ou de longrines.
4. Mise en Place de l’Armature
Après l’excavation, une armature en acier est installée dans les excavations pour renforcer la fondation et garantir une distribution équilibrée des charges.
5. Coulage du Béton
Le béton armé est ensuite coulé dans l’espace creusé. La qualité du béton et la méthode de coulage sont essentielles pour assurer l’intégrité structurelle des fondations.
6. Durcissement et Contrôle
Cette étape implique le durcissement du béton, pendant lequel il atteint sa résistance nominale. Des mesures sont prises pour protéger le béton durant cette phase, et des tests de résistance peuvent être effectués pour confirmer sa qualité.
7. Remblayage
Une fois le béton durci, les excavations autour des fondations sont remblayées. Ce processus est exécuté avec précaution pour prévenir tout déséquilibre ou déplacement du sol adjacent.
8. Construction sur la Fondation
Avec les fondations désormais établies et consolidées, la construction de la structure au-dessus peut se lancer. Les fondations semi-profondes servent de base solide pour répartir les charges de la construction dans le sol