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Chapitre 4 : Pathologies des Fondations
1
Chapitre 4 : Pathologies des Fondations
1. Introduction:
En général, les désordres dus à des problèmes de fondation entraînent des frais importants. Ils sont
très variés et d’origines diverses. Leurs effets peuvent aller de la fissuration de la structure du
bâtiment jusqu’à sa mise en péril, c’est à dire son abandon pur et simple, la construction devenant
impropre à sa destination initiale.
2. Rôle des Fondations :
La fondation est un dispositif constructif faisant partie d’un ouvrage reposant sur un terrain d’assise et
qui transmet au sol toutes les actions provenant de l’ouvrage dont elle fait partie (charges permanentes
et variables).
Les forces qui s’exercent sur la construction sont: son poids, le vent, la neige, l’influence de la chaleur
et de l’humidité, les forces de contact du sol sur la partie de maçonnerie qu’on nomme fondation.
En fait la fondation transmet au sol des charges descendantes (les charges du bâtiment et les actions
climatiques); elle transmet par ailleurs au bâtiment les actions ascendantes du sol (comme la poussée
d’Archimède).
Le rôle de la fondation est tout simplement le suivant :
La fondation doit résister elle-même aux charges et doit être calculée en conséquence.
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Chapitre 4 : Pathologies des Fondations
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L'ensemble ouvrage – fondation - sol doit être en équilibre stable. Il ne doit pas y avoir possibilité
de mouvement.
- pas de glissement horizontal : L’adhérence sol – fondation doit empêcher les forces horizontales
(poussées du vent, des terres…) de pousser l’ouvrage horizontalement.
- pas de basculement : Les charges horizontales ont tendance à faire basculer l’ouvrage car elles
créent un moment. Les forces verticales (poids) doivent les contrebalancer.
- pas de déplacement vertical : Le sol doit être suffisamment résistant pour éviter l’enfoncement du
bâtiment de manière uniforme ou dissymétrique (tassements différentiels entre deux parties solidaires
de l'ouvrage) et le bâtiment doit être suffisamment lourd pour éviter les soulèvements dus à l'action de
l'eau contenue dans le sol (poussée d'Archimède).
Une fondation doit être durable. Toutes les précautions devront être prises dans les dispositions
constructives, le choix et l'emplacement des matériaux, ainsi que dans la mise en œuvre.
Une fondation doit être économique. Le type de fondation, les matériaux employés et la mise en
œuvre doivent être le moins coûteux possible.
3. TYPES DE FONDATIONS
Le transfert des charges, essentiellement celles verticales, de la structure au sol peut se faire de
différentes manières, qui correspondent à deux grandes catégories des structures de fondation, qui à
leur tour se composent de différentes typologies de fondation .
Les deux types de fondations sont :
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3.1. Les fondations superficielles,
Les fondations sont dites superficielles si une des deux conditions suivantes est respectée :
H/L < 6 ou H < 3 m
Avec H : profondeur de la fondation et L : largeur de la fondation.
isolées : semelles
linéaires : les semelles filantes (continues)
surfaciques : radiers
3.2. Les fondations profondes et spéciales.
Les fondations sont dites profondes si une des deux conditions suivantes est respectée :
H/L > 6 ou H > 3 m
pieux forés
pieux battus
micropieux
puits
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Figure: Modèles de fonctionnement des pieux
4. Statistiques sur la rupture des fondations :
Tout d’abord voici la statistique dite « de Logeais » (SOCOTEC 1976) :
Concernant les accidents de fondations superficielles sur 20 ans :
25% sont dus à des fondations sur remblais récents ou insuffisamment compacts
20% proviennent de venues d’eau intempestives
20% sont dus à des fondations hétérogènes
10% sont dus à un encastrement insuffisant (gel, affouillement)
10% dus aux tassements provoqués par une construction voisine
10% dus à des fondations sur sols très compressibles (tourbes, argiles molles)
5% proviennent de constructions sur sols instables (pentes, mines, carrières)
Concernant les fondations profondes :
40% dus à une absence de reconnaissance géotechnique
35% dus à une mauvaise interprétation des sondages et à des erreurs calcul
15% dus à des fautes d’exécution
10% dus à des agressions du milieu
5. FONCTIONNEMENT GENERAL D’UNE FONDATION
5.1. Modèle théorique
Lorsqu’un élément rigide s’appuie ou s’enfonce dans le sol sous l’effet d’une charge verticale, le sol
se déforme alors que la partie rigide s’enfonce. Ce phénomène s’arrête (ou alors se prolonge de façon
imperceptible pendant plusieurs mois) de façon visible. Cette déformation se traduit par une remontée
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de sol autour de la fondation, qu’on appelle un refoulement. Tant qu’il y a équilibre, la déformation du
sol s’arrête (ou continue de façon asymptotique) sans qu’il y ait une cassure dans le sol.
figure: Mécanisme théorique
En fait, le sol est sollicité d’une façon qu’on peut modéliser avec des figures géométriques simples. La
partie du sol qui résiste à l’enfoncement de la partie rigide est en fait deux demi disques (coupure
verticale). Chaque demi-disque peut être considéré comme un élément rigide qui frotte contre le reste
du sol selon le demi-cercle de contact. La capacité à s’accrocher au sol de contact détermine donc en
partie la capacité de ne pas glisser le long de ce cercle. C’est ce qu’on appelle la résistance de
cisaillement, le long de la surface de cisaillement .
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5.2. Illustration de la surface de cisaillement
Lorsque la charge est excentrée, le sol est sollicité de façon dissymétrique. En fait, il va être sollicité
selon deux arcs circulaires qui partent chacun d’une des deux extrémités de la base de la fondation.
La dissymétrie de la sollicitation fera que les efforts de cisaillement le long de ces surfaces seront plus
importants d’un côté que d’un autre. Si les efforts transmis par la fondation génèrent des forces
surfaciques de contact supérieures à la résistance au cisaillement du sol, le cisaillement va se
concrétiser, le sol va se déchirer selon la ligne circulaire, et va provoquer :
un refoulement de terrain important
la ruine de l’ouvrage due à son renversement (voir fig)
figure: Illustration du cercle de glissement
Figure: Le désastre du silo de Transcona, Canada
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De son coté, la rupture d'une fondation est un phénomène totalement différent :
elle correspond à la rupture mécanique du sol sous la fondation, ce qui engendre un caractéristique
mécanisme de ruine qui se réalise par une rotation, souvent assez rapide (quelques heures), de la
structure plus une partie du sol, sur une surface courbe qui en théorie est un arc de spirale
logarithmique.
Ce phénomène est toujours causé par un excès de charge verticale, mais ce qui est important est aussi
la rapidité de chargement : une trop grande rapidité de chargement ne permet pas à l'eau présente dans
le sol de s'évacuer sous le poids appliqué et ceci favorise le phénomène de la rupture. De ce fait,
certaines structures sont particulièrement sensibles à ce phénomène (typiquement, les réservoirs et les
silos,).
5.3. Forme des contraintes dans le sol sous la fondation
Le bulbe des pressions (voir fig.) est aussi un élément de la théorie de fondation à connaître, et à ne
pas confondre avec le cercle de cisaillement. Lorsque la fondation est à l’équilibre, il existe, sous son
assise et dans l’environnement proche, des zones d’égale contrainte. Immédiatement sous la base, la
contrainte (homogène à une pression) est celle calculée lors du dimensionnement de la fondation. Plus
on va profond, plus la contrainte diminue. Cependant, la diminution suit un diagramme en forme de
bulbe.
figure: Bulbe des contraintes
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La figure ci dessus illustre la conséquence d’une zone subissant la compression de deux fondations
trop rapprochées. La notion de bulbe de pression dans le sol nous permet alors de comprendre qu’une
fondation, selon ses dimensions et dispositions, peut influer sur une fondation voisine, et
éventuellement créer des désordres à cause d’une surcompression du sol qui entraîne des tassements…
figure: Illustration pratique de l’influence des bulbes des contraintes
6. ORIGINE DES TASSEMENTS
Le sol est un matériau comme les autres, il a aussi une limite élastique, et une certaine aptitude à la
plasticité. Ceci nous permet de donner des explications du phénomène des tassements.
Le sol porteur se déforme sous l’action d’une charge. Il y a une différence de niveau, un tassement par
rapport au niveau initial. Si lorsque les charges sont enlevées, le sol revient à son niveau initial au
bout d’un certain temps, on parle de tassement élastique.
S’il reste un tassement résiduel après levée des charges, on parle de tassement plastique
figure: Tassement élastique, tassement plastique
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Ces phénomènes de tassement ne peuvent être évités. Lorsqu’un bâtiment est construit, il y a d’abord
un tassement immédiat (qualifié d’absolu), puis le sol réagit en fonction de ses caractéristiques
singulières sous une fondation précise. La différence entre les tassements de fondations voisines est
appelée « tassement différentiel ». Ces différences ne doivent pas excéder certaines valeurs sous peine
de générer des désordres dans les constructions.
6.1. Pathologies liées aux tassements
Le tassement désigne l’enfoncement graduel que subit une structure à mesure que le sol sous les
fondations se consolide sous l’action des charges. La durée d’un tassement peut prendre plusieurs
mois, voire plusieurs années. On doit concevoir les fondations de façon à ce que le tassement demeure
minime, et soit uniforme.
6.2. LES TASSEMENTS DIFFERENTIELS
Quand on parle de tassement différentiel, on désigne le mouvement relatif de différentes parties de la
structure qui résulte d’une consolidation inégale du sol d’appui. Cela peut parfois entraîner la ruine de
l’ouvrage.
Le tassement différentiel peut être responsable de dégradations pouvant mener jusqu’à la ruine d’une
construction. Le fonctionnement est le suivant : en fonction de la constitution du sol d’assise, des
différences de comportement peuvent apparaître sous des semelles, de sorte que le tassement absolu
e1 soit dépassé pour une semelle. Dans la figure 3.2, e2>e1. Le tassement de la semelle 2 dépasse le
tassement absolu prévu de l’ensemble du sol sous les semelles du bâtiment. Il en résulte un tassement
e2-e1 appelé « tassement différentiel », avec une déflexion angulaire du sol α.
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Un cas célèbre de tassement différentiel, spectaculaire, est
compressible a été sollicitée sous une partie de l’ouvrage, entraînant un basculement, mais pas la
ruine (l’ouvrage ayant été consolidé en sous
fig
10
figure: Tolérances de tassements
Un cas célèbre de tassement différentiel, spectaculaire, est le cas de la tour de pise où une couche
compressible a été sollicitée sous une partie de l’ouvrage, entraînant un basculement, mais pas la
ruine (l’ouvrage ayant été consolidé en sous-sol au siècle dernier).
figure: Tassements différentiels : un cas connu de tous
le cas de la tour de pise où une couche
compressible a été sollicitée sous une partie de l’ouvrage, entraînant un basculement, mais pas la
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7. Causes des Désordres des Fondation :
7.1. une reconnaissance de sol incomplète et donc souvent un sol mal adapté :
• profondeur insuffisante des sondages,
• présence de cavités non détectées,
• nappe d’eau insoupçonnée,
• agressivité de l’eau,
• point dur sous un radier,
• terrain d’assise non homogène ou peu résistant et très compressible,
• sol compressible d’épaisseur variable sous radier,
• sols différents sous un même bâtiment,
Les pathologies dus aux sols gonflant :
Il se manifeste dans les sols argileux et est lié aux variations en eau du terrain. Lors des périodes de
sécheresse, le manque d’eau entraîne un tassement irrégulier du sol en surface : on parle de retrait. À
l’inverse, un nouvel apport d’eau dans ces terrains produit un phénomène de gonflement.
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les sols de fondation argileux se rétractent progressivement de l’extérieur vers l’intérieur de l’ouvrage,
jusqu’à se décoller de la sous-face des semelles ; il en résulte un porte-à-faux de la fondation qui,
tassant de façon différentielle, provoque des fissures dans la structure. S’ensuivent des désordres
progressifs conduisant parfois à la ruine de l’ouvrage .
Figure: Tassement et fissurations liés à la sécheresse
Figure : Vue des désordres provoqués par des marnes gonflantes
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7.2. une erreur de calcul ou de conception :
• fondations inadaptées ou mal calculées,
• fondations différentes sous un même ouvrage,
• radier chargé inégalement,
• fondations sur un remblai récent non stabilisé,
• chargement dissymétrique de l’ouvrage,
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7.3. une cause extérieure :
• vibrations importantes lors du battage des pieux d’une construction voisine,
• pieux pouvant être endommagés par les charges apportées par une fondation superficielle à
proximité,
• une modification des conditions existantes
L’exemple suivant illustre le cas d’une construction mitoyenne, avec un changement de fonction de
l’espace attenant qui crée une surcompression du sol et donc des poussées latérales sur les pieux (le
remblai équilibré par le mur poids est destiné à la création d’un terre plein de stockage).
L’exemple ci dessous est le cas de l’extension d’un bâtiment avec un parti de fondations différent.
Le bâtiment de gauche est fondé sur pieux, celui de droite sur radier. Le radier comprime le sol et
influe sur la stabilité des pieux. Dans ce cas la poussée des terres peut mener à la rupture des pieux.
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15
Pathologies liées à la modification de l’environnement
Les modifications de l’environnement immédiat d’une construction peuvent avoir des conséquences
sur ses fondations, conséquences pouvant parfois aller jusqu’à la ruine.
Dans l’exemple suivant, la création d’une route à proximité d’une construction a nécessité la
modification du terrain naturel, et la création d’un talus. Ainsi, la nappe phréatique a été détournée de
son cheminement initial, et sa variation décomprime le sol sous une partie de la construction existante.
Il va y avoir tassement et apparition de fissures (modification de l’équilibre hydrique du site par re
talutage).
Figure : Vue des dommages sur une maison individuelle située en crête de talus,
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Chapitre 4 : Pathologies des Fondations
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Dans la figure suivante, la charge globale P est excentrée. Dans (a) la réaction du sol se trouve sur
la même verticale. Par contre, lors d’une remontée de nappe phréatique, la résultante des forces du sol
sera encore plus excentrée (la résultante de la pression hydrostatique est centrée). La construction peut
donc prendre un faux aplomb, et le risque de sinistre, voire de ruine, est réel…
Implantation des arbres, grands consommateurs d’eau et à l’origine de nombreux désordres ; la règle
est de respecter une distance minimale entre la plantation et les fondations égale à une fois et demie la
hauteur de l’arbre adulte ; on peut conserver les vieux arbres en créant un écran antiracines vertical.
Figure: Incidence de la proximité des arbres sur les constructions
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Chapitre 4 : Pathologies des Fondations
17
Les phénomènes d’érosion régressives naturelles constituent également, pour les constructions sur
fondations superficielles, une menace d’une extrême gravité. Les moyens confortatifs qu’il faut
déployer dans ces cas exigent des travaux à grande échelle.
7.4. Frottement négatif
Lors du dimensionnement du pieu, la nature des couches n’a pas été suffisamment appréciée.
La présence d’une couche compressible sous le remblai récent n’a pas été considérée de façon
suffisante.
Nous avons vu que la charge portante du pieu est la somme de 2 termes : la résistance de pointe,
pression du pieu dans la couche résistante d’ancrage ; le frottement latéral du pieu, qui participe à la
résistance à l’enfoncement aussi bien qu’à la résistance à l’arrachement (traction du pieu). Cependant,
le remblai récent s’est tassé au cours du temps, entraînant une déformation des couches compressibles
inférieures, de sorte que la consolidation du sol inverse le sens du frottement latéral. Au lieu d’être
vers le haut (positif) la résultante des forces de frottement latéral sera vers le bas (sens négatif).
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Chapitre 4 : Pathologies des Fondations
18
7.5. L'attaque des fondations par le milieu qui les enrobe:
comme les fondations sont des élément a la plus part du temps réaliser par du béton armé dont celui ci
est l'objet des différentes attaques (chlorure, sulfate, eaux,..) qui sont une partie des sous sols.
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PATHOLOGIE DES BÂTIMENTS Pathologies liées aux sols Chapitre 02
1
PATHOLOGIES LIEES AUX SOLS
I. Définition :
Un tassement est une déformation verticale qui se produit lorsqu'on sollicite un sol par
des surcharges. Cette déformation dépend de plusieurs paramètres, on peut citer :
• Les charges appliquées.
• La nature du sol.
• Les dimensions et la forme des fondations.
• Le temps.
• La nature des fondations et de la structure.
Si ces déformations sont uniformes, on ne devait pas avoir de désordre au niveau de
la structure. Mais, ce sont les tassements différentiels qui causent les désordres.
Une étude statistique se basant sur le dépouillement de 200 dossiers de cas
pathologiques traités par le Laboratoire a donné les résultats suivants :
Origine des désordres Pourcentages
1- Matériaux défaillants 18 %
2- Variation dimensionnelle 7 %
3- Défauts étude 6 %
4- Étanchéité 23 %
5- Défauts d'exécution 17 %
6- Mouvement du sol 28 %
7- Divers (effondrement, incendie, explosion, vibration) 1 %
Différentes origines de désordres.
Nous remarquons que le tiers des désordres est dû à des mouvements excessifs
du sol par rapport à la structure réalisée ou à une structure non adaptée au sol de
fondation.
Si on étudie les mouvements du sol en fonction de la nature de celui-ci, on trouve
les résultats suivants :
Nature du sol Pourcentage
Sol compressible 20 %
Sol gonflant 57 %
Affaissement su sol 22 %
Glissement du terrain 1 %
Désordres dus aux mouvements du sol en fonction de sa nature.
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PATHOLOGIE DES BÂTIMENTS Pathologies liées aux sols Chapitre 02
2
On remarque que les sols gonflants ont le plus grand pourcentage. Ceci est dû à
deux raisons essentielles :
• Les sols gonflants sont assez répondus
• Les dispositions prises contre le gonflement sont assez particulières et souvent
mal réalisées voire inexistantes.
II. Origines et causes du tassement du sol :
Parmi les causes donnant naissance à des tassements différentiels, on peut citer :
• Hétérogénéité naturelle du sol.
• Approche des calculs de tassement qui donnent une valeur approchée de la
valeur réelle.
• Fondations hétérogènes faites sans précautions spéciales (tassements
différentiels amenant des basculements d'ouvrages ou des ruptures partiels).
• Remblais instables
• Absence d’étude de sol
• Présence de sol affaissable
• Présence d’eau ou venue d’eau modifiant les caractéristiques du sol
• Défaut de réalisation
Rappelons que la stabilité d’un terrain relève de lois complexes, ce qui justifie la plus
grande prudence dans les travaux susceptibles de l’affecter. Ces travaux sont relatifs
essentiellement aux terrassements avec leurs deux phases :
❖ Les fouilles ou déblais qui affaiblissent la stabilité des terres avoisinantes,
❖ Les remblais, qui surchargent et affectent la stabilité des terres sous-jacentes.
III. Exemples concrets :
Nous allons examiner au travers d’exemples concrets, les conséquences dommageables
des remblais et des fouilles.
1. Remblais et autres surcharges :
Exemple 1 :
Problématique :
Un particulier s’étant fait construire un pavillon sur un terrain assez vaste à peu
près horizontal, voulut aménager entre lui et la route une butte qui en masquerait la vue,
atténuerait les bruits de la circulation et serait agrémentée de rocailles, de buissons et de
fleurs. Au bout de quelques mois des fissures apparurent dans les murs du pavillon, qui
étaient de direction à peu près horizontale sur la façade orientée à la butte et
prolongeaient obliquement vers le bas, en se retournant en pignon.
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PATHOLOGIE DES BÂTIMENTS Pathologies liées aux sols Chapitre 02
3
Causes :
Le terrain d’assise du pavillon est une argile sableuse relativement sèche,
faiblement consolidée, qui avait à peine achevé son tassement sous le poids du pavillon
de l’ordre de 200 tonnes. Les quelques 2000 tonnes de remblais apportés à proximité ont
développé leur action en profondeur jusque sous le pavillon, y entraînant des tassements
différentiels.
Remèdes :
Les facteurs provoquant les tassements n’ayant plus à varier, ces derniers
tendaient lentement vers un nouvel état d’équilibre. Il fallut attendre pendant deux ans,
que cet état fût atteint. Quand les témoins posés sur les murs ne se rompirent plus ; la
pathologie accusée par le pavillon ne justifiant guère sa démolition. Aussi, les fissures
furent soigneusement rebouchées et les enduits et peintures réfectionnées et tout est
rentré dans l’ordre. Même si le remblai paraît homogène et bien réparti autour d’une
construction, il peut causer des désordres si le tassement qu’il provoque est irrégulier, du
fait de l’hétérogénéité du terrain d’assise.
Exemple 2 :
Problématique :
Un pavillon réalisé sur un terrain en pente se fissure gravement peu après son
achèvement, les fissures horizontales ou en V renversé se trouvent essentiellement dans
l’angle affectant le côté situé en aval de la pente.
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PATHOLOGIE DES BÂTIMENTS Pathologies liées aux sols Chapitre 02
4
Causes :
Les fondations reposent sur une argile légèrement sableuse, surmontant une
couche de sable graveleuse (à peu près incompressible), plus profondément vers l’aval
que vers l’amont. De plus, pour rattraper l’horizontalité, le talus entourant la maison était
beaucoup plus important à l’aval qu’à l’amont. La plus grande charge à l’aval et la plus
grande épaisseur de terrain compressible à cet endroit ont provoqué un tassement plus
important.
Remèdes :
Le tassement risquait de se poursuivre longtemps et atteindre une ampleur
dangereuse pour le pavillon. Il faut soulager le sous-sol en aval de la pente en déblayant
rapidement les terres en remblai de ce côté et construire un escalier pour reconstituer
l’accès au pavillon. Si le terrain est fluant (argile molle, tourbe, etc.), il va tendre à se
déformer en périphérie vers des zones moins compacts. Il poussera alors sur tous les
obstacles qu’il rencontrera et les renversera peut-être.
2. Petites fouilles :
Exemple :
Problématique :
Dans un immeuble en béton armé récemment achevé, fondé sur puits en gros
béton, certains poteaux se fissurent d’une manière apparemment anarchique dans la
hauteur du sous-sol et du rez-de-chaussée. La fondation sur puits avait été choisie pour
asseoir le bâtiment sur un bon calcaire, situé sous 6 à 8 mètres d’une argile tourbeuse de
très mauvaise qualité. La fissuration des poteaux s’accompagnait d’autres fissures fines,
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PATHOLOGIE DES BÂTIMENTS Pathologies liées aux sols Chapitre 02
5
horizontales ou en voûtes, dans les murs et cloisons attenants ; ce qui semble révéler de
légers tassements.
Causes :
La pathologie observée semble désigner l’origine au sein des fondations. De
nouveaux sondages montrèrent que le calcaire, terrain d’assise, ne pouvait être mis en
cause. En revanche, une auscultation des puits à l’aide de mesure du temps d’émission
et de réception d’ondes vibratoires transmises verticalement dans le puits révéla des
délais anormalement courts ; les ondes se réfléchissaient à une trop faible profondeur. Le
creusement le long des puits incriminés, montrait que ces derniers présentaient des
inclusions terreuses. Finalement, l’explication donnée fut la suivante : à la réalisation des
fondations, les trous creusés n’avaient pas été blindés. Les puits circulaires semblaient
stables, le temps de les remplir de gros béton par période sèche. Mais au coulage, le
béton n’aurait été déversé avec précaution. La goulotte du camion toupie le projetait
parfois contre la paroi latérale de la fouille entraînant par conséquent des terres. Quand
il arrivait qu’une grande masse d’argile se détache et prend place horizontalement dans
la masse du béton, elle couvrait latéralement une large partie de la section du puits. Dès
lors, la charge de l’immeuble n’est plus transmise au sol que par la partie saine, amoindrie
et excentrée. Durant les travaux, cette transmission se fit en mobilisant des flexions dans
le gros béton du puits et des butées contre l’argile tourbeuse. Cette situation était
transitoire : un gros béton non armé fléchi et se fissure et une mauvaise argile, sollicitée
en butée, recule. Finalement, les puits présentant les plus graves défauts se trouvaient
rompus et les reports des charges avaient causé la fissuration des poteaux et murs.
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PATHOLOGIE DES BÂTIMENTS Pathologies liées aux sols Chapitre 02
6
Remèdes :
Il fallut ausculter systématiquement tous les puits de fondation de l’immeuble. Ceux
qui se révélèrent incapables de transmettre leurs charges furent doublés par deux pieux
encadrants, foncés (creusés) en sous-œuvre en prenant appui sous les murs.
3. Fouilles larges :
Exemple :
Problématique :
Un éboulement de terrain, à proximité d’une fouille, renverse un mur en cours de
construction. Pas de victime. La fouille, destinée à la construction d’un pavillon, avait été
creusée dans un terrain marneux assez consistant. C’était l’été. On traversait une période
sèche et le flanc de terrain se tenait remarquablement bien. L’entrepreneur en avait
profité pour arrêter son terrassement au plus près des murs périphériques de sous-sol
qu’il était entrain de monter. Mais une période orageuse approchait. Durant une fin de
semaine, le temps se dégrada soudain et une pluie torrentielle se mit à tomber. En arrivant
sur les lieux en début de semaine, il trouva son chantier ravagé par un vaste éboulement.
Causes :
Durant la période sèche, le terrain voisinant la fouille s’était craquelé plus ou moins
profondément. Quand vint la pluie, l’eau s’infiltra dans les fissures. Chacune d’elles forma
un réservoir étroit et profond dans lequel la pression hydrostatique tendit à écarter les
parois, à élargir la fissure et, par suite, à l’approfondir encore. Ainsi, progressivement se
constitue, au sein du terrain bordant la fouille, tout un réseau de failles lubrifiées par l’eau,
où la cohésion avait pratiquement disparu. Quand l’éboulement survint, une surface
lubrifiée continue s’était formée, le long de laquelle la crête du talus put glisser. Le mur
fraîchement monté, aux joints non durcis, fut facilement entraîné par la masse en
mouvement.
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7
Moralité :
Attention à l’eau après une période de sécheresse. Une bonne précaution est de
recouvrir la face en talus et quelques mètres en arrière, par de grandes bandes de
plastique. Elles protègent de la dessiccation aussi bien que des ruissellements.
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  • 1. Chapitre 4 : Pathologies des Fondations 1 Chapitre 4 : Pathologies des Fondations 1. Introduction: En général, les désordres dus à des problèmes de fondation entraînent des frais importants. Ils sont très variés et d’origines diverses. Leurs effets peuvent aller de la fissuration de la structure du bâtiment jusqu’à sa mise en péril, c’est à dire son abandon pur et simple, la construction devenant impropre à sa destination initiale. 2. Rôle des Fondations : La fondation est un dispositif constructif faisant partie d’un ouvrage reposant sur un terrain d’assise et qui transmet au sol toutes les actions provenant de l’ouvrage dont elle fait partie (charges permanentes et variables). Les forces qui s’exercent sur la construction sont: son poids, le vent, la neige, l’influence de la chaleur et de l’humidité, les forces de contact du sol sur la partie de maçonnerie qu’on nomme fondation. En fait la fondation transmet au sol des charges descendantes (les charges du bâtiment et les actions climatiques); elle transmet par ailleurs au bâtiment les actions ascendantes du sol (comme la poussée d’Archimède). Le rôle de la fondation est tout simplement le suivant : La fondation doit résister elle-même aux charges et doit être calculée en conséquence. www.4geniecivil.com www.bit.ly/3buPRKs
  • 2. Chapitre 4 : Pathologies des Fondations 2 L'ensemble ouvrage – fondation - sol doit être en équilibre stable. Il ne doit pas y avoir possibilité de mouvement. - pas de glissement horizontal : L’adhérence sol – fondation doit empêcher les forces horizontales (poussées du vent, des terres…) de pousser l’ouvrage horizontalement. - pas de basculement : Les charges horizontales ont tendance à faire basculer l’ouvrage car elles créent un moment. Les forces verticales (poids) doivent les contrebalancer. - pas de déplacement vertical : Le sol doit être suffisamment résistant pour éviter l’enfoncement du bâtiment de manière uniforme ou dissymétrique (tassements différentiels entre deux parties solidaires de l'ouvrage) et le bâtiment doit être suffisamment lourd pour éviter les soulèvements dus à l'action de l'eau contenue dans le sol (poussée d'Archimède). Une fondation doit être durable. Toutes les précautions devront être prises dans les dispositions constructives, le choix et l'emplacement des matériaux, ainsi que dans la mise en œuvre. Une fondation doit être économique. Le type de fondation, les matériaux employés et la mise en œuvre doivent être le moins coûteux possible. 3. TYPES DE FONDATIONS Le transfert des charges, essentiellement celles verticales, de la structure au sol peut se faire de différentes manières, qui correspondent à deux grandes catégories des structures de fondation, qui à leur tour se composent de différentes typologies de fondation . Les deux types de fondations sont : www.4geniecivil.com
  • 3. Chapitre 4 : Pathologies des Fondations 3 3.1. Les fondations superficielles, Les fondations sont dites superficielles si une des deux conditions suivantes est respectée : H/L < 6 ou H < 3 m Avec H : profondeur de la fondation et L : largeur de la fondation. isolées : semelles linéaires : les semelles filantes (continues) surfaciques : radiers 3.2. Les fondations profondes et spéciales. Les fondations sont dites profondes si une des deux conditions suivantes est respectée : H/L > 6 ou H > 3 m pieux forés pieux battus micropieux puits www.4geniecivil.com
  • 4. Chapitre 4 : Pathologies des Fondations 4 Figure: Modèles de fonctionnement des pieux 4. Statistiques sur la rupture des fondations : Tout d’abord voici la statistique dite « de Logeais » (SOCOTEC 1976) : Concernant les accidents de fondations superficielles sur 20 ans : 25% sont dus à des fondations sur remblais récents ou insuffisamment compacts 20% proviennent de venues d’eau intempestives 20% sont dus à des fondations hétérogènes 10% sont dus à un encastrement insuffisant (gel, affouillement) 10% dus aux tassements provoqués par une construction voisine 10% dus à des fondations sur sols très compressibles (tourbes, argiles molles) 5% proviennent de constructions sur sols instables (pentes, mines, carrières) Concernant les fondations profondes : 40% dus à une absence de reconnaissance géotechnique 35% dus à une mauvaise interprétation des sondages et à des erreurs calcul 15% dus à des fautes d’exécution 10% dus à des agressions du milieu 5. FONCTIONNEMENT GENERAL D’UNE FONDATION 5.1. Modèle théorique Lorsqu’un élément rigide s’appuie ou s’enfonce dans le sol sous l’effet d’une charge verticale, le sol se déforme alors que la partie rigide s’enfonce. Ce phénomène s’arrête (ou alors se prolonge de façon imperceptible pendant plusieurs mois) de façon visible. Cette déformation se traduit par une remontée www.4geniecivil.com
  • 5. Chapitre 4 : Pathologies des Fondations 5 de sol autour de la fondation, qu’on appelle un refoulement. Tant qu’il y a équilibre, la déformation du sol s’arrête (ou continue de façon asymptotique) sans qu’il y ait une cassure dans le sol. figure: Mécanisme théorique En fait, le sol est sollicité d’une façon qu’on peut modéliser avec des figures géométriques simples. La partie du sol qui résiste à l’enfoncement de la partie rigide est en fait deux demi disques (coupure verticale). Chaque demi-disque peut être considéré comme un élément rigide qui frotte contre le reste du sol selon le demi-cercle de contact. La capacité à s’accrocher au sol de contact détermine donc en partie la capacité de ne pas glisser le long de ce cercle. C’est ce qu’on appelle la résistance de cisaillement, le long de la surface de cisaillement . www.4geniecivil.com
  • 6. Chapitre 4 : Pathologies des Fondations 6 5.2. Illustration de la surface de cisaillement Lorsque la charge est excentrée, le sol est sollicité de façon dissymétrique. En fait, il va être sollicité selon deux arcs circulaires qui partent chacun d’une des deux extrémités de la base de la fondation. La dissymétrie de la sollicitation fera que les efforts de cisaillement le long de ces surfaces seront plus importants d’un côté que d’un autre. Si les efforts transmis par la fondation génèrent des forces surfaciques de contact supérieures à la résistance au cisaillement du sol, le cisaillement va se concrétiser, le sol va se déchirer selon la ligne circulaire, et va provoquer : un refoulement de terrain important la ruine de l’ouvrage due à son renversement (voir fig) figure: Illustration du cercle de glissement Figure: Le désastre du silo de Transcona, Canada www.4geniecivil.com
  • 7. Chapitre 4 : Pathologies des Fondations 7 De son coté, la rupture d'une fondation est un phénomène totalement différent : elle correspond à la rupture mécanique du sol sous la fondation, ce qui engendre un caractéristique mécanisme de ruine qui se réalise par une rotation, souvent assez rapide (quelques heures), de la structure plus une partie du sol, sur une surface courbe qui en théorie est un arc de spirale logarithmique. Ce phénomène est toujours causé par un excès de charge verticale, mais ce qui est important est aussi la rapidité de chargement : une trop grande rapidité de chargement ne permet pas à l'eau présente dans le sol de s'évacuer sous le poids appliqué et ceci favorise le phénomène de la rupture. De ce fait, certaines structures sont particulièrement sensibles à ce phénomène (typiquement, les réservoirs et les silos,). 5.3. Forme des contraintes dans le sol sous la fondation Le bulbe des pressions (voir fig.) est aussi un élément de la théorie de fondation à connaître, et à ne pas confondre avec le cercle de cisaillement. Lorsque la fondation est à l’équilibre, il existe, sous son assise et dans l’environnement proche, des zones d’égale contrainte. Immédiatement sous la base, la contrainte (homogène à une pression) est celle calculée lors du dimensionnement de la fondation. Plus on va profond, plus la contrainte diminue. Cependant, la diminution suit un diagramme en forme de bulbe. figure: Bulbe des contraintes www.4geniecivil.com
  • 8. Chapitre 4 : Pathologies des Fondations 8 La figure ci dessus illustre la conséquence d’une zone subissant la compression de deux fondations trop rapprochées. La notion de bulbe de pression dans le sol nous permet alors de comprendre qu’une fondation, selon ses dimensions et dispositions, peut influer sur une fondation voisine, et éventuellement créer des désordres à cause d’une surcompression du sol qui entraîne des tassements… figure: Illustration pratique de l’influence des bulbes des contraintes 6. ORIGINE DES TASSEMENTS Le sol est un matériau comme les autres, il a aussi une limite élastique, et une certaine aptitude à la plasticité. Ceci nous permet de donner des explications du phénomène des tassements. Le sol porteur se déforme sous l’action d’une charge. Il y a une différence de niveau, un tassement par rapport au niveau initial. Si lorsque les charges sont enlevées, le sol revient à son niveau initial au bout d’un certain temps, on parle de tassement élastique. S’il reste un tassement résiduel après levée des charges, on parle de tassement plastique figure: Tassement élastique, tassement plastique www.4geniecivil.com
  • 9. Chapitre 4 : Pathologies des Fondations 9 Ces phénomènes de tassement ne peuvent être évités. Lorsqu’un bâtiment est construit, il y a d’abord un tassement immédiat (qualifié d’absolu), puis le sol réagit en fonction de ses caractéristiques singulières sous une fondation précise. La différence entre les tassements de fondations voisines est appelée « tassement différentiel ». Ces différences ne doivent pas excéder certaines valeurs sous peine de générer des désordres dans les constructions. 6.1. Pathologies liées aux tassements Le tassement désigne l’enfoncement graduel que subit une structure à mesure que le sol sous les fondations se consolide sous l’action des charges. La durée d’un tassement peut prendre plusieurs mois, voire plusieurs années. On doit concevoir les fondations de façon à ce que le tassement demeure minime, et soit uniforme. 6.2. LES TASSEMENTS DIFFERENTIELS Quand on parle de tassement différentiel, on désigne le mouvement relatif de différentes parties de la structure qui résulte d’une consolidation inégale du sol d’appui. Cela peut parfois entraîner la ruine de l’ouvrage. Le tassement différentiel peut être responsable de dégradations pouvant mener jusqu’à la ruine d’une construction. Le fonctionnement est le suivant : en fonction de la constitution du sol d’assise, des différences de comportement peuvent apparaître sous des semelles, de sorte que le tassement absolu e1 soit dépassé pour une semelle. Dans la figure 3.2, e2>e1. Le tassement de la semelle 2 dépasse le tassement absolu prévu de l’ensemble du sol sous les semelles du bâtiment. Il en résulte un tassement e2-e1 appelé « tassement différentiel », avec une déflexion angulaire du sol α. www.4geniecivil.com
  • 10. Chapitre 4 : Pathologies des Fondations Un cas célèbre de tassement différentiel, spectaculaire, est compressible a été sollicitée sous une partie de l’ouvrage, entraînant un basculement, mais pas la ruine (l’ouvrage ayant été consolidé en sous fig 10 figure: Tolérances de tassements Un cas célèbre de tassement différentiel, spectaculaire, est le cas de la tour de pise où une couche compressible a été sollicitée sous une partie de l’ouvrage, entraînant un basculement, mais pas la ruine (l’ouvrage ayant été consolidé en sous-sol au siècle dernier). figure: Tassements différentiels : un cas connu de tous le cas de la tour de pise où une couche compressible a été sollicitée sous une partie de l’ouvrage, entraînant un basculement, mais pas la www.4geniecivil.com
  • 11. Chapitre 4 : Pathologies des Fondations 11 7. Causes des Désordres des Fondation : 7.1. une reconnaissance de sol incomplète et donc souvent un sol mal adapté : • profondeur insuffisante des sondages, • présence de cavités non détectées, • nappe d’eau insoupçonnée, • agressivité de l’eau, • point dur sous un radier, • terrain d’assise non homogène ou peu résistant et très compressible, • sol compressible d’épaisseur variable sous radier, • sols différents sous un même bâtiment, Les pathologies dus aux sols gonflant : Il se manifeste dans les sols argileux et est lié aux variations en eau du terrain. Lors des périodes de sécheresse, le manque d’eau entraîne un tassement irrégulier du sol en surface : on parle de retrait. À l’inverse, un nouvel apport d’eau dans ces terrains produit un phénomène de gonflement. www.4geniecivil.com
  • 12. Chapitre 4 : Pathologies des Fondations 12 les sols de fondation argileux se rétractent progressivement de l’extérieur vers l’intérieur de l’ouvrage, jusqu’à se décoller de la sous-face des semelles ; il en résulte un porte-à-faux de la fondation qui, tassant de façon différentielle, provoque des fissures dans la structure. S’ensuivent des désordres progressifs conduisant parfois à la ruine de l’ouvrage . Figure: Tassement et fissurations liés à la sécheresse Figure : Vue des désordres provoqués par des marnes gonflantes www.4geniecivil.com
  • 13. Chapitre 4 : Pathologies des Fondations 13 7.2. une erreur de calcul ou de conception : • fondations inadaptées ou mal calculées, • fondations différentes sous un même ouvrage, • radier chargé inégalement, • fondations sur un remblai récent non stabilisé, • chargement dissymétrique de l’ouvrage, www.4geniecivil.com
  • 14. Chapitre 4 : Pathologies des Fondations 14 7.3. une cause extérieure : • vibrations importantes lors du battage des pieux d’une construction voisine, • pieux pouvant être endommagés par les charges apportées par une fondation superficielle à proximité, • une modification des conditions existantes L’exemple suivant illustre le cas d’une construction mitoyenne, avec un changement de fonction de l’espace attenant qui crée une surcompression du sol et donc des poussées latérales sur les pieux (le remblai équilibré par le mur poids est destiné à la création d’un terre plein de stockage). L’exemple ci dessous est le cas de l’extension d’un bâtiment avec un parti de fondations différent. Le bâtiment de gauche est fondé sur pieux, celui de droite sur radier. Le radier comprime le sol et influe sur la stabilité des pieux. Dans ce cas la poussée des terres peut mener à la rupture des pieux. www.4geniecivil.com
  • 15. Chapitre 4 : Pathologies des Fondations 15 Pathologies liées à la modification de l’environnement Les modifications de l’environnement immédiat d’une construction peuvent avoir des conséquences sur ses fondations, conséquences pouvant parfois aller jusqu’à la ruine. Dans l’exemple suivant, la création d’une route à proximité d’une construction a nécessité la modification du terrain naturel, et la création d’un talus. Ainsi, la nappe phréatique a été détournée de son cheminement initial, et sa variation décomprime le sol sous une partie de la construction existante. Il va y avoir tassement et apparition de fissures (modification de l’équilibre hydrique du site par re talutage). Figure : Vue des dommages sur une maison individuelle située en crête de talus, www.4geniecivil.com
  • 16. Chapitre 4 : Pathologies des Fondations 16 Dans la figure suivante, la charge globale P est excentrée. Dans (a) la réaction du sol se trouve sur la même verticale. Par contre, lors d’une remontée de nappe phréatique, la résultante des forces du sol sera encore plus excentrée (la résultante de la pression hydrostatique est centrée). La construction peut donc prendre un faux aplomb, et le risque de sinistre, voire de ruine, est réel… Implantation des arbres, grands consommateurs d’eau et à l’origine de nombreux désordres ; la règle est de respecter une distance minimale entre la plantation et les fondations égale à une fois et demie la hauteur de l’arbre adulte ; on peut conserver les vieux arbres en créant un écran antiracines vertical. Figure: Incidence de la proximité des arbres sur les constructions www.4geniecivil.com
  • 17. Chapitre 4 : Pathologies des Fondations 17 Les phénomènes d’érosion régressives naturelles constituent également, pour les constructions sur fondations superficielles, une menace d’une extrême gravité. Les moyens confortatifs qu’il faut déployer dans ces cas exigent des travaux à grande échelle. 7.4. Frottement négatif Lors du dimensionnement du pieu, la nature des couches n’a pas été suffisamment appréciée. La présence d’une couche compressible sous le remblai récent n’a pas été considérée de façon suffisante. Nous avons vu que la charge portante du pieu est la somme de 2 termes : la résistance de pointe, pression du pieu dans la couche résistante d’ancrage ; le frottement latéral du pieu, qui participe à la résistance à l’enfoncement aussi bien qu’à la résistance à l’arrachement (traction du pieu). Cependant, le remblai récent s’est tassé au cours du temps, entraînant une déformation des couches compressibles inférieures, de sorte que la consolidation du sol inverse le sens du frottement latéral. Au lieu d’être vers le haut (positif) la résultante des forces de frottement latéral sera vers le bas (sens négatif). www.4geniecivil.com
  • 18. Chapitre 4 : Pathologies des Fondations 18 7.5. L'attaque des fondations par le milieu qui les enrobe: comme les fondations sont des élément a la plus part du temps réaliser par du béton armé dont celui ci est l'objet des différentes attaques (chlorure, sulfate, eaux,..) qui sont une partie des sous sols. www.4geniecivil.com
  • 19. PATHOLOGIE DES BÂTIMENTS Pathologies liées aux sols Chapitre 02 1 PATHOLOGIES LIEES AUX SOLS I. Définition : Un tassement est une déformation verticale qui se produit lorsqu'on sollicite un sol par des surcharges. Cette déformation dépend de plusieurs paramètres, on peut citer : • Les charges appliquées. • La nature du sol. • Les dimensions et la forme des fondations. • Le temps. • La nature des fondations et de la structure. Si ces déformations sont uniformes, on ne devait pas avoir de désordre au niveau de la structure. Mais, ce sont les tassements différentiels qui causent les désordres. Une étude statistique se basant sur le dépouillement de 200 dossiers de cas pathologiques traités par le Laboratoire a donné les résultats suivants : Origine des désordres Pourcentages 1- Matériaux défaillants 18 % 2- Variation dimensionnelle 7 % 3- Défauts étude 6 % 4- Étanchéité 23 % 5- Défauts d'exécution 17 % 6- Mouvement du sol 28 % 7- Divers (effondrement, incendie, explosion, vibration) 1 % Différentes origines de désordres. Nous remarquons que le tiers des désordres est dû à des mouvements excessifs du sol par rapport à la structure réalisée ou à une structure non adaptée au sol de fondation. Si on étudie les mouvements du sol en fonction de la nature de celui-ci, on trouve les résultats suivants : Nature du sol Pourcentage Sol compressible 20 % Sol gonflant 57 % Affaissement su sol 22 % Glissement du terrain 1 % Désordres dus aux mouvements du sol en fonction de sa nature. www.4geniecivil.com
  • 20. PATHOLOGIE DES BÂTIMENTS Pathologies liées aux sols Chapitre 02 2 On remarque que les sols gonflants ont le plus grand pourcentage. Ceci est dû à deux raisons essentielles : • Les sols gonflants sont assez répondus • Les dispositions prises contre le gonflement sont assez particulières et souvent mal réalisées voire inexistantes. II. Origines et causes du tassement du sol : Parmi les causes donnant naissance à des tassements différentiels, on peut citer : • Hétérogénéité naturelle du sol. • Approche des calculs de tassement qui donnent une valeur approchée de la valeur réelle. • Fondations hétérogènes faites sans précautions spéciales (tassements différentiels amenant des basculements d'ouvrages ou des ruptures partiels). • Remblais instables • Absence d’étude de sol • Présence de sol affaissable • Présence d’eau ou venue d’eau modifiant les caractéristiques du sol • Défaut de réalisation Rappelons que la stabilité d’un terrain relève de lois complexes, ce qui justifie la plus grande prudence dans les travaux susceptibles de l’affecter. Ces travaux sont relatifs essentiellement aux terrassements avec leurs deux phases : ❖ Les fouilles ou déblais qui affaiblissent la stabilité des terres avoisinantes, ❖ Les remblais, qui surchargent et affectent la stabilité des terres sous-jacentes. III. Exemples concrets : Nous allons examiner au travers d’exemples concrets, les conséquences dommageables des remblais et des fouilles. 1. Remblais et autres surcharges : Exemple 1 : Problématique : Un particulier s’étant fait construire un pavillon sur un terrain assez vaste à peu près horizontal, voulut aménager entre lui et la route une butte qui en masquerait la vue, atténuerait les bruits de la circulation et serait agrémentée de rocailles, de buissons et de fleurs. Au bout de quelques mois des fissures apparurent dans les murs du pavillon, qui étaient de direction à peu près horizontale sur la façade orientée à la butte et prolongeaient obliquement vers le bas, en se retournant en pignon. www.4geniecivil.com
  • 21. PATHOLOGIE DES BÂTIMENTS Pathologies liées aux sols Chapitre 02 3 Causes : Le terrain d’assise du pavillon est une argile sableuse relativement sèche, faiblement consolidée, qui avait à peine achevé son tassement sous le poids du pavillon de l’ordre de 200 tonnes. Les quelques 2000 tonnes de remblais apportés à proximité ont développé leur action en profondeur jusque sous le pavillon, y entraînant des tassements différentiels. Remèdes : Les facteurs provoquant les tassements n’ayant plus à varier, ces derniers tendaient lentement vers un nouvel état d’équilibre. Il fallut attendre pendant deux ans, que cet état fût atteint. Quand les témoins posés sur les murs ne se rompirent plus ; la pathologie accusée par le pavillon ne justifiant guère sa démolition. Aussi, les fissures furent soigneusement rebouchées et les enduits et peintures réfectionnées et tout est rentré dans l’ordre. Même si le remblai paraît homogène et bien réparti autour d’une construction, il peut causer des désordres si le tassement qu’il provoque est irrégulier, du fait de l’hétérogénéité du terrain d’assise. Exemple 2 : Problématique : Un pavillon réalisé sur un terrain en pente se fissure gravement peu après son achèvement, les fissures horizontales ou en V renversé se trouvent essentiellement dans l’angle affectant le côté situé en aval de la pente. www.4geniecivil.com
  • 22. PATHOLOGIE DES BÂTIMENTS Pathologies liées aux sols Chapitre 02 4 Causes : Les fondations reposent sur une argile légèrement sableuse, surmontant une couche de sable graveleuse (à peu près incompressible), plus profondément vers l’aval que vers l’amont. De plus, pour rattraper l’horizontalité, le talus entourant la maison était beaucoup plus important à l’aval qu’à l’amont. La plus grande charge à l’aval et la plus grande épaisseur de terrain compressible à cet endroit ont provoqué un tassement plus important. Remèdes : Le tassement risquait de se poursuivre longtemps et atteindre une ampleur dangereuse pour le pavillon. Il faut soulager le sous-sol en aval de la pente en déblayant rapidement les terres en remblai de ce côté et construire un escalier pour reconstituer l’accès au pavillon. Si le terrain est fluant (argile molle, tourbe, etc.), il va tendre à se déformer en périphérie vers des zones moins compacts. Il poussera alors sur tous les obstacles qu’il rencontrera et les renversera peut-être. 2. Petites fouilles : Exemple : Problématique : Dans un immeuble en béton armé récemment achevé, fondé sur puits en gros béton, certains poteaux se fissurent d’une manière apparemment anarchique dans la hauteur du sous-sol et du rez-de-chaussée. La fondation sur puits avait été choisie pour asseoir le bâtiment sur un bon calcaire, situé sous 6 à 8 mètres d’une argile tourbeuse de très mauvaise qualité. La fissuration des poteaux s’accompagnait d’autres fissures fines, www.4geniecivil.com
  • 23. PATHOLOGIE DES BÂTIMENTS Pathologies liées aux sols Chapitre 02 5 horizontales ou en voûtes, dans les murs et cloisons attenants ; ce qui semble révéler de légers tassements. Causes : La pathologie observée semble désigner l’origine au sein des fondations. De nouveaux sondages montrèrent que le calcaire, terrain d’assise, ne pouvait être mis en cause. En revanche, une auscultation des puits à l’aide de mesure du temps d’émission et de réception d’ondes vibratoires transmises verticalement dans le puits révéla des délais anormalement courts ; les ondes se réfléchissaient à une trop faible profondeur. Le creusement le long des puits incriminés, montrait que ces derniers présentaient des inclusions terreuses. Finalement, l’explication donnée fut la suivante : à la réalisation des fondations, les trous creusés n’avaient pas été blindés. Les puits circulaires semblaient stables, le temps de les remplir de gros béton par période sèche. Mais au coulage, le béton n’aurait été déversé avec précaution. La goulotte du camion toupie le projetait parfois contre la paroi latérale de la fouille entraînant par conséquent des terres. Quand il arrivait qu’une grande masse d’argile se détache et prend place horizontalement dans la masse du béton, elle couvrait latéralement une large partie de la section du puits. Dès lors, la charge de l’immeuble n’est plus transmise au sol que par la partie saine, amoindrie et excentrée. Durant les travaux, cette transmission se fit en mobilisant des flexions dans le gros béton du puits et des butées contre l’argile tourbeuse. Cette situation était transitoire : un gros béton non armé fléchi et se fissure et une mauvaise argile, sollicitée en butée, recule. Finalement, les puits présentant les plus graves défauts se trouvaient rompus et les reports des charges avaient causé la fissuration des poteaux et murs. www.4geniecivil.com
  • 24. PATHOLOGIE DES BÂTIMENTS Pathologies liées aux sols Chapitre 02 6 Remèdes : Il fallut ausculter systématiquement tous les puits de fondation de l’immeuble. Ceux qui se révélèrent incapables de transmettre leurs charges furent doublés par deux pieux encadrants, foncés (creusés) en sous-œuvre en prenant appui sous les murs. 3. Fouilles larges : Exemple : Problématique : Un éboulement de terrain, à proximité d’une fouille, renverse un mur en cours de construction. Pas de victime. La fouille, destinée à la construction d’un pavillon, avait été creusée dans un terrain marneux assez consistant. C’était l’été. On traversait une période sèche et le flanc de terrain se tenait remarquablement bien. L’entrepreneur en avait profité pour arrêter son terrassement au plus près des murs périphériques de sous-sol qu’il était entrain de monter. Mais une période orageuse approchait. Durant une fin de semaine, le temps se dégrada soudain et une pluie torrentielle se mit à tomber. En arrivant sur les lieux en début de semaine, il trouva son chantier ravagé par un vaste éboulement. Causes : Durant la période sèche, le terrain voisinant la fouille s’était craquelé plus ou moins profondément. Quand vint la pluie, l’eau s’infiltra dans les fissures. Chacune d’elles forma un réservoir étroit et profond dans lequel la pression hydrostatique tendit à écarter les parois, à élargir la fissure et, par suite, à l’approfondir encore. Ainsi, progressivement se constitue, au sein du terrain bordant la fouille, tout un réseau de failles lubrifiées par l’eau, où la cohésion avait pratiquement disparu. Quand l’éboulement survint, une surface lubrifiée continue s’était formée, le long de laquelle la crête du talus put glisser. Le mur fraîchement monté, aux joints non durcis, fut facilement entraîné par la masse en mouvement. www.4geniecivil.com
  • 25. PATHOLOGIE DES BÂTIMENTS Pathologies liées aux sols Chapitre 02 7 Moralité : Attention à l’eau après une période de sécheresse. Une bonne précaution est de recouvrir la face en talus et quelques mètres en arrière, par de grandes bandes de plastique. Elles protègent de la dessiccation aussi bien que des ruissellements. www.4geniecivil.com