Partie inférieure d’un ouvrage ou d’un bâtiment, généralement enterrée plus ou moins profondément et destinée à leur servir de base et d’assise stable.

Pour remplir cet office, les fondations doivent répondre à trois conditions essentielles :

• reposer sur un terrain non susceptible de tassements sous la charge de l’ouvrage à édifier ;

• être à l’abri de glissements du terrain d’assise ;

• être préservé contre tous affouillements éventuels sous l’action des eaux.

Pour satisfaire cet ensemble de conditions, il est indispensable de rechercher, à la profondeur voulue, un terrain de fondation de portance suffisante et assurée à toute époque de l’année. Selon la disposition des lieux et des caractéristiques des différentes couches du sol, les travaux de fondations à entreprendre seront soit des travaux de fondations superficielles, soit des travaux de fondations profondes. Mais, quel que soit le type de fondations à exécuter, aucun travail de réalisation ne doit être entrepris sans une reconnaissance préalable du sol, matérialisée généralement par des sondages.

Reconnaissance du sol

Le prix de revient des sondages semble toujours onéreux, parce que ce travail n’est pas apparent quand l’ouvrage est exécuté, mais il n’y a guère d’exemples où il atteigne 1 p. 100 du prix de la construction et il n’est pas rare que son montant soit inférieur à 3 p. 1 000 du prix de revient total du bâtiment.

La reconnaissance du sol, qui s’opère par sondages, consiste dans la recherche d’une couche de terrain suffisamment solide pour se maintenir stable sous la construction. En même temps on détermine la nature et les caractéristiques des terrains traversés pour atteindre cette couche et l’on situe les nappes aquifères rencontrées. Les sondages donnent lieu à des prélèvements d’échantillons des terrains traversés, ou « carottes », qui sont essayés et analysés en laboratoire. Ces échantillons sont ensuite paraffinés et classés avec indication de la date de prélèvement, de leur nature ainsi que de la profondeur et de l’épaisseur de la couche dont ils sont issus.

En général, on effectue les sondages jusqu’à une profondeur triple de la plus grande dimension de la semelle de fondation et jamais à moins de 6 m. Si l’on doit fonder sur pieux, les sondages descendent à deux fois la dimension maximale de la semelle de fondation, à partir de la pointe des pieux. Les trous de sondages sont distants en moyenne de 30 m (de 10 à 50 m selon l’homogénéité du terrain).

Si l’édification des bâtiments est prévue dans une zone connue, où la configuration géologique et la constitution minéralogique sont déjà repérées pour avoir été maintes fois étudiées, la reconnaissance du sol de fondation peut ne pas exiger de sondages proprement dits, mais être réalisée au moyen d’appareils classiques tels que le pénétromètre à cône ou le pressiomètre.

Les sondages peu profonds (jusqu’à 10 m) peuvent être exécutés soit par tranchées en gradins, soit par puits blindés.

En terrains très aquifères, au lieu de sondages forés, on peut, dans certains cas, utiliser un petit caisson à air comprimé.

Types de fondations

Les données recueillies par les sondages déterminent le type de fondations : fondations superficielles ou fondations profondes ; pour chacun de ces types, la fondation peut être soit continue, soit discontinue. Mais, quels que soient les types de fondations, celles-ci doivent être établies en tenant compte des caractéristiques mécaniques du sol, qui, hormis le cas du rocher compact ou fragmenté, a une structure granuleuse. Les terrains granuleux sont, avant tout, caractérisés par leur angle de frottement interne et par leur cohésion, qui se mesurent par des méthodes de cisaillement en laboratoire. Dans un même terrain, la résistance croît avec la charge supportée, c’est-à-dire avec la profondeur. Avant tout, le terrain de fondation doit être pratiquement incompressible, c’est-à-dire ne pas lasser sensiblement : en général, des tassements sous la charge prévue, de l’ordre du centimètre, ne sont pas dangereux s’ils se répartissent à peu près uniformément ; si le sol de fondation est voisin de la surface, il ne doit pas « chasser » sous la charge. Sur chantier, on se contente généralement île mesurer la résistance à la compression d’un terrain par des méthodes parfois rustiques, comme la mesure de l’enfoncement d’un pied de table sous des charges croissantes. Une méthode plus perfectionnée consiste dans l’emploi d’un vérin qui agit soit sur la paroi latérale de la fouille, soit sur le fond de fouille. La mesure de l’enfoncement se fait après une attente de deux heures. On note la charge nécessaire pour réaliser un enfoncement de 1 cm, d’où l’on peut déduire la contrainte en bars, obtenue en divisant la charge par la superficie de la surface qui poinçonne le sol.

Pour les bâtiments importants et selon la situation des lieux, il ne suffit pas de savoir que le terrain de fondation résistera au tassement sous la charge de l’édifice. Il faut aussi qu’il n’y ait pas glissement sur le terrain de fondation. Les efforts horizontaux agissant sur la fondation doivent être équilibrés par le frottement de la fondation sur son assise de base, augmenté d’une constante correspondant à la cohésion du terrain.

Outre le non-tassement et le non-glissement, le terrain de fondation ne doit pas être affouillable s’il se trouve en butte à l’action d’un courant d’eau.