Que faut-il vérifier sur une fondation superficielle ?

Ce qui fait qu'une fondation est « superficielle »

Ce n'est pas une profondeur en mètres, c'est un élancement : la fondation est superficielle quand sa profondeur D est au moins cinq fois plus faible que sa largeur ou son diamètre B. Une semelle à 1,50 m sous une largeur de 3 m est superficielle ; le même 1,50 m sous un poteau de 20 cm ne l'est pas.

Les six vérifications à l'ELU

• Le poinçonnement du sol support — il englobe deux choses qu'on sépare souvent à tort : le défaut de capacité portante et l'excès d'excentricité du chargement.
• Le glissement de la semelle.
• La résistance structurale des éléments de fondation — c'est du béton armé, pas de la géotechnique.
• La stabilité vis-à-vis des déplacements et des rotations.
• Le soulèvement hydraulique, le cas échéant.
• La stabilité générale du site.

Un étudiant qui rend un « calcul de fondation » réduit à la portance n'a traité qu'un sixième du sujet.

Et trois à l'ELS

• Les déplacements et les rotations — y compris sous les effets du gel ou du gonflement des sols, souvent oubliés en terrain argileux.
• Les charges de fluage, qui comportent elles aussi une vérification de la capacité portante et des critères d'excentricité.
• Le fonctionnement et la durabilité des éléments de fondation.

Notez le recouvrement : portance et excentrement se vérifient aux deux états limites, avec des combinaisons différentes. Ce n'est pas une redite.

Rigide ou souple : la question qui précède le calcul des tassements

Avant d'estimer un tassement ou une rotation, il faut savoir comment la semelle répartit la charge. Une semelle est rigide quand sa hauteur h est très grande devant (B − b) — b étant la largeur du poteau qu'elle reçoit — et souple dans le cas inverse ; un radier est typiquement souple.

La conséquence est directe : sous une semelle rigide, on peut supposer une répartition linéaire des contraintes, triangulaire ou trapézoïdale. Sous une semelle souple, la répartition n'est plus uniforme et les méthodes deviennent nettement plus lourdes.

Le guide du Cerema refuse explicitement de chiffrer le rapport qui sépare les deux cas : la rigidité dépend aussi de la taille de la semelle, du sol et de l'exécution. Méfiez-vous de tout cours qui vous donnerait un seuil net — il l'a inventé.

Le préalable qu'on saute

Toutes ces méthodes supposent un modèle géologique et géotechnique établi. Et le guide est formel sur un point que la réputation de simplicité des fondations superficielles fait oublier : l'expérience et des reconnaissances qualitatives ne suffisent pas. Il faut des reconnaissances quantitatives sur les propriétés mécaniques des terrains.