E6 Mécanique des sols et des fondations

Topique

Les fondations sont l'élément qui transmet au sol le poids total d'un bâtiment. Leur conception exige de comprendre comment le sol réagit à son propre poids : la pression exercée par le sol augmente avec la profondeur, proportionnellement à sa densité.

Lorsqu'une semelle repose sur ce sol, il existe une pression maximale que celui-ci peut supporter avant de s'affaisser – sa capacité portante ultime – et cette capacité dépend de trois facteurs combinés : la cohésion intrinsèque du sol, négligeable dans le gravier et élevée dans l'argile ; le frottement interne du matériau ; et la largeur de la semelle elle-même, qui mobilise un plus grand volume de sol porteur. Un coefficient de sécurité est appliqué à cette capacité portante ultime pour obtenir la pression admissible de calcul, en prévoyant toujours une marge importante avant tout affaissement.

Même sans s'affaisser complètement, le sol se comprime sous la charge et la fondation subit un tassement – ​​le tassement élastique – qui dépend de l'intensité de la charge, de la largeur de la semelle et de la déformabilité du sol. Ce qui préoccupe réellement les normes de construction, ce n'est pas tant le tassement total que le tassement différentiel entre différents points d'un même bâtiment. En effet, un tassement inégal engendre des contraintes supplémentaires dans la structure – cette même structure dont l'équilibre a été établi dans le premier module de ce catalogue – susceptibles de provoquer des fissures ou des dommages importants, même si chaque point pris individuellement se situe dans une plage acceptable.

C'est pourquoi ce module, qui débute par une pression croissante avec la profondeur du sol, conclut en démontrant que le véritable danger d'une fondation réside non seulement dans son affaissement, mais aussi dans son tassement inégal : deux semelles, chacune respectant individuellement sa marge de sécurité, peuvent, ensemble, endommager la structure qu'elles supportent.

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