Dans la construction d’une maison individuelle, chaque phase influe directement sur le rendu final de l’ouvrage. Pour les fondations par exemple, un choix et une conception corrects garantissent une assise solide et durable. Un coffrage mal exécuté, un ferraillage ou un béton mal dimensionné suffit à provoquer fissures, tassements différentiels ainsi que des infiltrations d’eau.
Dans ce guide, vous disposerez des connaissances nécessaires pour comprendre tout ce qu’il faut savoir sur les fondations. Vous pourrez ainsi démarrer sur une bonne base et réussir la construction de votre maison individuelle.
Pourquoi construire des fondations pour maison individuelle ?
Les fondations d’une maison constituent le point de contact entre le sol et la structure, assurant sa stabilité et sa solidité sur le long terme.
Transfert de charge
Ces structures supportent l’intégralité du poids de la construction et le transmettent en toute sécurité au sol sous-jacent. Elles répartissent la charge sur une surface plus étendue, évitant ainsi les tassements localisés, les glissements de terrain et autres déformations qui pourraient compromettre la stabilité du bâtiment. Agissant comme une semelle, elles ancrent la structure et augmentent sa résistance face aux forces latérales (force du vent, mouvements du sol ou secousses sismiques).
Protection contre l’humidité et les intempéries
Les fondations constituent une barrière contre les infiltrations d’eau, l’humidité et la moiteur provenant du sol. Cette étanchéité prévient le développement de champignons et de moisissures, protège la qualité de l’air intérieur et évite la dégradation des isolants. Un drainage et un revêtement adaptés garantissent un environnement sain pour les occupants et limitent les coûts de réparation. De plus, des fondations solides stabilisent la construction face aux variations climatiques et préviennent les mouvements latéraux et les effondrements.
Contribution à l’isolation thermique
Elles créent un espace tampon entre le sol froid et le plancher de la maison, réduisant ainsi les déperditions de chaleur vers la terre. En intégrant un isolant sous dalles ou des rupteurs thermiques, elles limitent les déperditions de chaleur et améliorent le confort intérieur. À long terme, une fondation bien isolée se traduit par des économies d’énergie et une facture énergétique réduite.
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Cette phase intègre l’examen de la topographie, de la pente et du contexte hydrologique, afin d’anticiper les contraintes et d’optimiser le projet.
L’importance de l’étude géotechnique du sol
L’étude géotechnique du sol est recommandée avant un projet de construction de maison individuelle et peut être exigée lors de la signature du contrat. Réalisée par des spécialistes, elle identifie la nature du sol, sa capacité de portance et sa résistance au cisaillement, données utiles pour choisir le type de fondation adapté. Par sondages, forages et mesures au pénétromètre, elle collecte des données très précises. Sans analyse, les variations d’humidité du terrain risquent de provoquer des fissures et entraîner des réparations coûteuses.
Les différents types de sols et leurs propriétés
Chaque type de sol présente des caractéristiques distinctes qui orientent le choix du type de fondation ainsi que les mesures préventives à mettre en place en cas de contraintes.
- Sol sableux : Ce type de sol est généralement convenable pour les fondations. Il est peu susceptible de se déformer et présente des propriétés amortissantes. Les fondations construites sur un sol sableux sont souvent plus larges que les dimensions de la construction elle-même pour assurer une meilleure répartition des charges.
- Sol rocheux : Considéré comme neutre, le sol rocheux est dur et stable. Cependant, les travaux de déblaiement sur ce type de terrain peuvent nécessiter un investissement financier plus important.
- Sol argileux : Le sol argileux est le plus contraignant pour les fondations. L’infiltration d’eau le rend instable et le fait gonfler (phénomène de retrait-gonflement). Les fondations doivent reposer sur une couche de sol stable, située en dessous de la couche argileuse. Une étude géotechnique est donc requise pour ce type de terrain.
La profondeur hors gel et le bon sol
La profondeur du bon sol est le niveau auquel les fondations trouveront une couche stable et adéquate pour s’appuyer. Un autre concept important est la profondeur hors gel. C’est la profondeur minimale à respecter pour que les fondations soient protégées des mouvements du sol provoqués par le gel de l’eau qu’il contient. En France, cette grandeur physique varie généralement entre 60 et 90 cm en fonction des régions. Il augmente également avec l’altitude, soit 5 cm supplémentaires par 200 mètres d’altitude au-delà de 150 mètres.
Les charges à considérer pour le dimensionnement
Le dimensionnement des fondations intègre plusieurs types de charges pour garantir la sécurité et la stabilité de la construction.
- Charges permanentes (G) : Ces forces sont fixes et agissent constamment sur les fondations et le sol. Elles correspondent principalement au poids de tous les matériaux de la maison, y compris le poids mort du plancher, des cloisons, des murs porteurs et des chapes.
- Charges d’exploitation (Q) : Il s’agit de poids temporaires ou intermittents, qui varient en fonction de l’usage du bâtiment. Elles incluent l’occupation humaine, le mobilier, les objets du quotidien, et d’autres éléments mobiles. Pour les bâtiments à usage d’habitation, les surcharges d’exploitation sont généralement fixées à 150 daN/m² pour les logements et combles aménageables, et à 250 daN/m² pour les garages.
D’autres facteurs comme les conditions météorologiques, l’emplacement du site, les forces sismiques, la pression des sols, les forces thermiques et les déformations potentielles sont également à prendre en compte pour un dimensionnement plus précis.
Envie de construire en toute sécurité ? Voici les normes à respecter pour des fondations fiables et durables
La construction en France est encadrée par des normes techniques strictes, garantes de la qualité et de la sécurité des ouvrages. Parmi elles, il y a :
Les DTU (Documents Techniques Unifiés)
Il s’agit de référentiels normatifs qui définissent les règles de l’art pour la conception, l’exécution et la réception des travaux dans le secteur du bâtiment. Bien que leur application ne soit pas toujours obligatoire pour les particuliers, ils servent de référence aux experts des assurances et des tribunaux, et leur non-respect peut entraîner l’exclusion des garanties.
La norme NF P 94-500
Cette référence encadre la conception et la réalisation des fondations superficielles sur sol. Elle vise à structurer les études géotechniques en cinq missions distinctes, correspondant à des étapes précises d’un projet de construction :
- Mission G1 (Étude Géotechnique Préalable) ;
- Mission G2 (Étude Géotechnique de Projet) ;
- Mission G3 (Étude et Suivi Géotechniques d’Exécution) ;
- Mission G4 (Supervision Géotechnique d’Exécution) ;
- Mission G5 (Diagnostic Géotechnique).
Ces missions garantissent une gestion structurée des risques, permettant d’adapter la conception des fondations aux contraintes du site et aux spécificités du projet. Faire appel à des professionnels qualifiés respectant ces normes est un investissement stratégique pour la sécurité et la stabilité à long terme de la propriété.
Autres normes de construction
Pour les fondations semi-profondes et profondes, les références techniques incluent notamment :
- NF EN 1997-1 (Eurocode 7) : qui définit les règles de conception géotechnique, y compris pour les fondations profondes comme les pieux, barrettes ou micropieux.
- NF P 94-262 : spécifique aux pieux et fondations profondes.
- Cahiers du CSTB (Centre Scientifique et Technique du Bâtiment) : publications techniques sur les méthodes d’exécution et de contrôle des fondations profondes.
- Etc.
Quel type de fondation choisir pour assurer la stabilité de votre maison individuelle ?
Les fondations sont généralement classées en trois catégories principales en fonction de leur profondeur d’ancrage dans le sol. Le choix du type de fondation dépend de plusieurs facteurs, notamment les conditions du sol, les spécificités de la construction et les charges à supporter.
Fondations superficielles
Ce type de fondation convient à une couche portante située à moins de 2 mètres de profondeur. Trois variantes principales existent :
La semelle filante
S’étendant sur toute la longueur des murs porteurs d’une construction, elle possède une base plus large pour assurer une meilleure stabilité. Généralement réalisée en béton armé dans une tranchée continue sur tout le périmètre du bâtiment, la semelle filante est la fondation superficielle la plus utilisée en construction.
Choisie sur sols homogènes à faible profondeur, elle répartit uniformément les charges sur toute la longueur du mur. Préférable pour les constructions légères à moyennes, son exécution est rapide et économique.
La semelle Isolée
Il s’agit d’une fondation de type pilier. Conçue pour supporter la structure en un point stratégique, elle reprend les efforts d’un poteau ou d’un élément ponctuel. Plusieurs semelles isolées peuvent être combinées pour supporter tout l’ouvrage.
La semelle isolée est employée sous des poteaux isolés, des poteaux de rive, d’angle ou intérieurs. Ce type de fondation demande un sol de bonne qualité pour éviter les tassements. Elle réduit le coût lorsque les poteaux sont espacés.
Le radier
Ce type de fondation recouvre toute la surface de la maison, avec du béton coulé dans un moule pour former une dalle. Il s’agit d’un béton très large, souvent renforcée par des armatures métalliques.
Le radier est recommandé quand les semelles se montrent trop larges, notamment sur sol peu porteur, zones sismiques ou projets avec sous-sol, avec de fortes charges ou une trame serrée de poteaux. En répartissant les charges sur toute la surface, il réduit les tassements sous les fondations. Toutefois, c’est une solution chère et complexe nécessitant une grande quantité de béton et d’armatures.
Fondations semi‑profondes
Ce type de fondation intervient quand la couche stable se situe entre 2 et 6 m. Des puits verticaux, parfois appelés faux puits, sont forés puis remplis de béton. Des longrines, poutres en béton préfabriqué ou coulé sur place, relient ces puits pour soutenir les murs porteurs.
Cette configuration convient aux terrains argileux, remblayés ou sableux insuffisamment résistants pour des semelles superficielles. L’utilisation de longrines permet de répartir les charges tout en limitant les effets du gel et du dégel. Une étude géotechnique et une exécution suivant les normes sont requises pour assurer le bon comportement de la structure.
Fondations profondes
Cette alternative devient nécessaire dès que la couche porteuse se situe au‑delà de six mètres ou lorsque la qualité du sol impose un ancrage renforcé. Les pieux sont alors enfoncés ou forés jusqu’à atteindre un horizon stable. Plusieurs techniques sont utilisées, notamment :
- Les micropieux : forés, de petit diamètre (≤ 250 mm), armés d’acier et coulissés pour un ancrage précis. Ils sont les plus courants en maison individuelle.
- Les pieux forés moulés : de diamètre plus important, réalisés par forage puis bétonnage en place.
- Les technopieux : pieux métalliques vissés mécaniquement, adaptés aux charges ponctuelles.
Ces techniques s’appliquent aux bâtiments massifs, aux terrains compressibles, humides ou en zone de nappe phréatique. Leur mise en œuvre complexe, nécessite un matériel spécialisé, une main‑d’œuvre qualifiée et génère souvent bruit et vibrations. Toutefois, elle assure une portance élevée et une stabilité durable de l’ouvrage.
Choisir la fondation adaptée
Le choix des fondations doit être en adéquation avec le projet. Il dépend d’une multitude de facteurs qui doivent être analysés conjointement :
- Nature du sol : C’est le facteur le plus important, nécessitant une étude géotechnique détaillée.
- Charges de la construction : Le poids, le nombre d’étages, la nature des matériaux et l’usage du bâtiment influencent le choix.
- Profondeur du « Bon sol » et « Hors gel » : La profondeur à laquelle se trouve une couche de sol stable et la nécessité de descendre au-delà de la zone de gel sont déterminantes.
- Niveau de la nappe phréatique : Une nappe phréatique élevée peut influencer le choix, nécessitant un drainage spécifique ou des fondations plus profondes.
- Risque sismique et glissement de terrain : Des types de fondations spécifiques sont requis dans les zones à risque.
- Coût et délais : Les aspects économiques et les délais du projet sont des facteurs importants à considérer. Toutefois, le coût ne doit pas être l’unique critère de décision.
Il faut comprendre que les problèmes causés par des fondations inappropriées sont généralement coûteux et difficiles, voire impossibles à réparer.
Comment se déroule la construction des fondations d’une maison individuelle ?
La mise en œuvre des fondations s’effectue selon un processus structuré, où chaque étape conditionne la qualité de l’ouvrage final.
Préparation du site et implantation
La phase initiale consiste à préparer le terrain, à délimiter le chantier, à le sécuriser et à anticiper l’emplacement futur des arrivées d’eau et des installations électriques. Le piquetage, réalisé par un arpenteur-géomètre, permet de marquer avec exactitude l’emplacement prévu pour la construction. Il est également nécessaire de s’assurer de l’accessibilité du terrain pour les engins de chantier lourds.
Terrassement et excavation
Cette étape consiste à creuser le sol pour abaisser son niveau et atteindre une couche de terre plus ferme, puis à niveler et lisser le terrain. Il existe différents types d’excavation selon les besoins du projet :
- Excavation en tranchée : Utilisée pour créer des fondations peu profondes et des murs de soutènement continus.
- Excavation en masse : Employée pour enlever de grandes quantités de terre, comme pour la création de sous-sols ou de fondations profondes.
- Excavation à la benne preneuse : Spécifique aux terrains difficiles d’accès ou très denses.
Une attention particulière est portée à la sécurité lors de l’excavation. À partir de 1,30 mètre de profondeur, le blindage des tranchées est nécessaire pour éviter le risque d’effondrement des parois.
Mise en place du ferraillage
Les fondations, en particulier celles en béton, sont renforcées par des armatures en acier (ferraillage) pour améliorer leur résistance à la traction. Le béton, bien que très résistant à la compression, est peu résistant à la traction. Les armatures sont des structures en acier, et le « ferraillage » est l’action d’assembler plusieurs armatures pour réaliser une construction.
Les armatures peuvent être assemblées en usine et livrées sur le chantier, ou livrées coupées et façonnées, puis assemblées sur place. Elles sont ensuite ligaturées ensemble avec du fil de fer. Le bon positionnement des armatures et le respect de l’enrobage assurent à la fois la protection de l’acier contre la corrosion et une bonne adhérence avec le béton.
Le coffrage
Le coffrage désigne les moules temporaires qui maintiennent le béton en place jusqu’à ce qu’il durcisse et devienne autoportant. Sa surface interne détermine la forme de la structure en béton.
Il existe divers types de matériaux de coffrage :
- Le bois, traditionnellement utilisé et économique ;
- Le métal, pour les ouvrages répétitifs et une haute qualité de finition ;
- Le plastique, pour des moules modulaires et légers ;
- Le carton, pour les poteaux cylindriques ;
- Les coffrages mixtes.
Des accessoires tels que les étais, les tiges de coffrage et les écarteurs sont utilisés pour assurer la stabilité, l’alignement et le bon enrobage des armatures.
Coulage du béton
Une fois le ferraillage et le coffrage en place, le béton est coulé. Les méthodes courantes de coulage incluent l’utilisation de pompes à béton ou de bennes positionnées sous des grues à tour.
Plusieurs précautions sont de mises pour une bonne exécution :
- Les coffrages doivent être alignés selon les repères, niveaux, étanches et stables.
- La hauteur de chute libre du béton doit être limitée pour éviter la ségrégation.
- Aucun ajout d’eau au béton n’est autorisé.
- Le positionnement et l’enrobage des armatures doivent être maintenus correctement.
- Les conditions climatiques doivent être prises en compte.
- La vibration du béton est obligatoire (sauf pour les bétons autoplaçants). Elle permet d’obtenir une compacité maximale, une homogénéité et de bonnes propriétés mécaniques en éliminant les bulles d’air.
- La cure du béton est obligatoire.
Durcissement et cure du béton
Le béton durcit suit à une réaction chimique appelée hydratation, qui se produit en présence d’eau. Ce processus se déroule en plusieurs étapes : une prise initiale après quelques heures, où le béton perd sa malléabilité, suivie d’un durcissement progressif sur plusieurs jours et semaines. Le béton atteint environ 50 % de sa résistance en 7 jours et 80 % en 28 jours, la résistance complète étant généralement évaluée après 28 jours.
La cure, quant à elle, est la protection appliquée au béton frais pour éviter sa dessiccation (séchage prématuré en surface). Elle garantir une maturation satisfaisante, ce qui favorise un bon durcissement du béton. Pour cela, il convient de limiter l’évaporation ou d’apporter de l’eau, afin de le protéger du vent, du soleil, d’un air trop sec ou de températures extrêmes.
Drainage et imperméabilisation
La protection des fondations contre l’eau est une démarche en deux volets : le drainage et l’imperméabilisation.
Le drainage
Cette solution vise à évacuer l’excédent d’eau présent dans le sous-sol et autour des fondations afin de les protéger de l’humidité et des moisissures. Cela implique souvent l’installation d’un drain perforé à la base de la fondation, recouvert de pierre concassée et d’un tissu géotextile. Le terrain autour de la maison doit présenter une pente de 15 cm sur 1,8 m, dirigée vers l’extérieur pour éloigner l’eau des fondations. Les gouttières, quant à elles, doivent rejeter les eaux pluviales à bonne distance du mur.
L’imperméabilisation
Afin d’empêcher l’eau de s’infiltrer dans les murs de fondation, une membrane étanche ou un revêtement protecteur, comme le bitume, est appliqué directement sur les surfaces en contact avec l’humidité du sol. L’objectif est de limiter les risques liés à l’humidité, tels que la dégradation des matériaux ou l’apparition de moisissures à l’intérieur du bâtiment.
Le vide sanitaire ou le sous-sol
Le choix entre vide sanitaire et sous-sol dépend des usages prévus, du budget et des contraintes du terrain.
Vide sanitaire
Le vide sanitaire est un espace ventilé entre le sol naturel et le plancher bas du bâtiment. Sa hauteur varie de 20 cm (non accessible) à 60 cm (accessible). Il sert à limiter les remontées d’humidité, à améliorer l’isolation thermique et à faciliter l’accès aux réseaux techniques. Il réduit les risques de moisissures et protège contre certains nuisibles. Cet espace non habitable nécessite une bonne ventilation et une isolation adaptée pour rester efficace.
Sous-sol
Le sous-sol se situe entièrement ou partiellement sous le niveau du sol. Il peut accueillir des pièces de vie ou servir de rangement. Sa masse bétonnée et l’enfouissement naturel permettent une régulation thermique efficace. Il offre un gain d’espace et augmente la valeur de la maison, mais implique un coût plus élevé à la construction. Une imperméabilisation rigoureuse est nécessaire pour éviter les infiltrations.
Problèmes de fondations : Comment les détecter et les prévenir efficacement ?
Les problèmes de fondations peuvent se manifester de diverses manières. Une identification rapide des signes et une action préventive doivent être faite pour la pérennité de la structure.
Les signes de désordres
Certains signes peuvent indiquer un problème au niveau des fondations :
- Fissures : Les fissures horizontales sont souvent plus préoccupantes que les verticales. Les fissures qui s’élargissent avec le temps ou qui laissent passer l’eau demandent une attention rapide. Un test simple consiste à essayer d’insérer une carte de crédit dans la fissure. Si elle rentre, il est recommandé de consulter un expert.
- Tassement différentiel : Des planchers irréguliers, un affaissement visible d’un coin du bâtiment ou d’une dalle, ainsi que des portes et fenêtres qui coincent ou ne ferment plus correctement, sont des signes de tassement inégal de la fondation.
- Infiltrations d’eau et humidité : Une humidité constante au sous-sol, la présence de moisissures, des odeurs de moisi et l’efflorescence (dépôts minéraux blanchâtres) sur les murs en béton sont des indicateurs d’infiltration d’eau. L’eau est un ennemi n° 1 des fondations.
Causes courantes des problèmes de fondations
Les problèmes de fondations peuvent avoir des origines diverses, souvent liées aux interactions entre le sol, l’eau et la structure :
- Retrait et gonflement du béton ;
- Gel par adhérence (gonflement dû au gel) ;
- Tassement différentiel ;
- Mauvais drainage et nappe phréatique élevée ;
- Défaillance de la capacité portante du sol ;
- Problèmes de plomberie ;
- Racines d’arbres ;
- Etc.
Le thème récurrent de l’eau comme cause principale met en évidence la sensibilité structurelle des fondations aux variations et contraintes liées aux conditions hydrologiques.
Solutions de réparation
Face aux problèmes de fondations, plusieurs solutions de réparation existent, adaptées à la nature et à l’ampleur des désordres.
Reprise en sous-œuvre (Underpinning)
Ce procédé stabilise une structure affaissée en ajoutant de nouveaux appuis sous les fondations, via micropieux ou massifs en bétonarmé/longrines. Efficace, il est utilisé quand les fondations ne sont pas adaptées ou que le sol ne porte pas de manière uniforme. Cependant, sa réalisation complexe nécessite une conception d’ingénierie professionnelle et un contreventement temporaire de la structure.
Injection de résine expansive
Cette méthode injecte une résine expansive sous pression dans le sol pour combler les vides, stabiliser les fondations et améliorer la portance. Moins invasive que la reprise en sous-œuvre, elle reste limitée à certains sols et tassements. Une étude géotechnique G5 est indispensable avant toute intervention.
Conseils pour l’entretien et la prévention
Les problèmes de fondation non traités menacent la stabilité du bâtiment et la sécurité des occupants. Un entretien régulier et des mesures préventives permettent d’éviter des dégradations graves, coûteuses, voire irréversibles.
- Drainage : Un bon drainage autour de la maison est important pour préserver les fondations. Le terrain doit être en pente pour diriger l’eau vers l’extérieur, et les gouttières ainsi que les descentes pluviales doivent rester propres afin d’évacuer efficacement l’eau de pluie.
- Végétation : Éviter de planter de grands arbres ou arbustes trop près de la maison, car leurs racines peuvent influencer les niveaux d’humidité du sol.
- Inspection : Inspecter régulièrement les fondations pour déceler des fissures, des dommages, de la moisissure ou tout signe d’humidité. Une attention particulière doit être portée aux portes et fenêtres qui coincent, ce qui peut indiquer un mouvement de la fondation.
- Contrôle de l’humidité : Surveiller les niveaux d’humidité autour de la maison, surtout dans les sous-sols, et envisager l’utilisation de déshumidificateurs si nécessaire.
- Réparation rapide : Traiter tout problème observé (fissures, tassements) le plus rapidement possible pour éviter qu’ils ne s’aggravent et ne deviennent plus complexes et coûteux.
Consultation professionnelle : Pour les problèmes significatifs ou incertains, consulter un expert en fondations pour une analyse complète et des solutions recommandées.