Guide complet des fondations en génie civil : types, calculs, bonnes pratiques. Assurez des bases solides pour vos projets de construction.
Les fondations constituent l’élément essentiel de tout ouvrage de génie civil, assurant la transmission des charges au sol tout en garantissant la stabilité et la durabilité de la structure. Ce guide exhaustif présente les principes fondamentaux des fondations, leurs différents types, les méthodes de dimensionnement et les erreurs courantes à éviter.
Un PDF téléchargeable contenant l’ensemble des schémas techniques, formules de calcul et études de cas est disponible en fin d’article.
1. Rôle et Fonctionnement des Fondations
1.1 Définition et Importance
Les fondations servent d’interface entre la structure porteuse (murs, poteaux) et le sol. Leur rôle principal est de :
- Répartir les charges (verticales/horizontales) sur une surface adaptée
- Éviter le poinçonnement du sol
- Limiter les tassements différentiels
1.2 Critères de Choix
Trois paramètres déterminent le type de fondation :
- Nature du sol (portance, compressibilité)
- Charges appliquées (intensité, répartition)
- Économie (coût des matériaux et de la mise en œuvre)
Exemple : Un sol argileux compressible nécessitera des fondations profondes plutôt que superficielles.
2. Classification des Fondations
2.1 Fondations Superficielles
Conditions d’utilisation : H/L < 6 ou profondeur < 3m
Types :
- Semelles isolées (sous poteaux)
- Semelles filantes (sous murs)
- Radiers (dalles sous toute la surface)
Calcul des Semelles Isolées
La surface requise se détermine par :S = Nu / q
Où :
- Nu = effort ultime (MN)
- q = contrainte admissible du sol (MPa)
Profondeur minimale : Hors gel (selon zone climatique)
2.2 Fondations Profondes
Utilisation : Sols peu résistants en surface
Types principaux :
- Pieux (battus, forés, injectés)
- Puits
- Parois moulées
Capacité Portante d’un Pieu
Qu = Qpu + Qsu
- Résistance en pointe (Qpu)
- Frottement latéral (Qsu)
3. Détails Techniques par Type de Fondation
3.1 Radiers : Solutions pour Sols Faibles
Avantages :
- Réduction des tassements différentiels
- Fonction de cuvelage en zone inondable
Types :
- Plats (épaisseur constante)
- Nervurés (renforcés par poutres)
- Champignons (avec chapiteaux)
3.2 Pathologie des Fondations
Causes courantes de désordres :
- Reconnaissance de sol insuffisante
- Ferraillage mal positionné
- Tassements différentiels
- Vibrations lors des travaux voisins
Cas pratique : Fissuration due à un hétérogénéité du sol non détectée lors des études préalables.
4. Méthodologie de Conception
4.1 Étapes Clés
- Étude géotechnique (sondages, essais pressiométriques)
- Choix du type (superficiel/profond)
- Dimensionnement (formules réglementaires)
- Plans d’exécution (cotes, ferraillage)
4.2 Dispositions Constructives
- Ancrage minimal des armatures
- Enrobage des aciers
- Béton de propreté (4 cm minimum)
Annexes et Ressources
Tableaux de Référence
| Type de Fondation | Portance (MPa) | Profondeur Typique |
|---|---|---|
| Semelle isolée | 0.2 – 0.5 | 0.8 – 1.5m |
| Radier nervuré | 0.1 – 0.3 | 0.5 – 1.2m |
| Pieu foré Ø60cm | 1.5 – 3 | 10 – 20m |
Téléchargements de document sur les fondations
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Conclusion
La conception des fondations requiert une approche rigoureuse intégrant :
- L’analyse du sol (essais en laboratoire et in situ)
- Le choix technico-économique du type de fondation
- Le respect des normes (DTU, Eurocodes)
Pour approfondir, consultez notre PDF qui détaille chaque point avec des cas réels de chantiers.