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Document publié le Jeudi 17 décembre 2020 par la commune de Rombas.
Lien du pdf (PLU - Annexes - 08 guidetech 2 Ifsttar)
Thèmes du document : Eau et assainissement, Aménagement du territoire, Logement,
TECHNIQUES ET MÉTHODES
guide technique
Retrait et gonflement des argiles
Protéger sa maison de la sécheresse
Conseils aux constructeurs de maisons neuves
Guide 2 Retrait et gonflement des argiles
Protéger sa maison
de la sécheresse
Conseils aux constructeurs
de maisons neuves
Guide 2
Juillet 2017
TECHNIQUES ET MÉTHODES Ce guide a été élaboré dans le cadre du projet ARGIC2 (Analyse du retrait-gonflement et de ses incidences sur les constructions) financé par la DGPR (Direction générale de la Prévention des Risques) du MTES (Ministère de la Transition écologique et solidaire) et par la DHUP (Direction de l'Habitat, de l'Urbanisme et des Paysages) sous la double tutelle du MTES et du MCT (Ministère de la Cohésion des territoires).
Le groupe de rédaction du guide était constitué des membres suivants : Jean-Vivien Heck (CSTB), en charge de la coordination du guide
Maurice Armand (UMF)
Patrice Beaufort (Capeb)
Franck Béchade (expert, ex-Socabat)
Sébastien Burlon (Ifsttar)
Frédéric Henry (AQC)
Catherine Jacquard (Fondasol)
Jean-Pierre Magnan (Ifsttar)
Didier Valem (FFB)
Les représentants des ministères en charge du suivi du guide étaient : Mathieu Blas, DHUP, François Hédou, DGPR et Cécile Rousseau, DGPR
L’ensemble des partenaires du projet ARGIC 2 comprend :
Armines, AQC, BRGM, Capeb, CFEC, CSTB, FFB, Fondasol, I2M-GCE (université de Bordeaux), Ifsttar, Ineris, Lemta (université de Lorraine), LGCIE (Insa de Lyon), LMSSMat-ECP, LOMC (université du Havre), Socabat et UMF.
Socabat et l’agence qualité construction (AQC) sont remerciés pour avoir permis l’utilisation de certaines de leurs photos.
Comment citer cet ouvrage :
Ifsttar et CSTB - Retrait et gonflement des argiles - Protéger sa maison de la sécheresse : conseils aux constructeurs de maisons neuves, guide 2. Marne‑la‑Vallée : Ifsttar, 2017. Techniques et méthodes, GTI 4-2, 50 pages, numéro ISBN 978-2-85782-725-2
Cet ouvrage est mis à disposition selon les termes de la Licence Creative Commons Attribution. Pas d’Utilisation Commerciale - Pas de Modification 4.0 International. Les termes de cette licence sont accessibles à l’adresse :
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
Institut français des sciences et technologies des transports, de l’aménagement et des réseaux - Ifsttar 14-20, boulevard Newton - Cité Descartes - Champs-sur-Marne - 77447 Marne-la-Vallée cedex 2 www.ifsttar.fr
Les collections de l’Ifsttar
techniques et méthodes - guide technique - réf. : GTI 4-2
ISBN 978-2-85782-725-2 – ISSN 2492-5438
En application du code de la propriété intellectuelle, l’Ifsttar interdit toute reproduction intégrale ou partielle du présent ouvrage par quelque procédé que ce soit, sous réserve des exceptions légales.
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LES COLLECTIONS DE L’IFSTTAR Avertissement
La rédaction des trois guides Retrait et gonflement des argiles a été lancée en 2011 en relation avec un projet de loi portant réforme du régime d’indemnisation des catastrophes naturelles (Catnat) afin d’accompagner les professionnels de la construction pour la mise en application du contenu de cette loi concernant le risque retrait-gonflement des argiles. Ces guides établis en 2017 sont à considérer comme des documents utiles à la prévention du risque retrait-gonflement des argiles et ils sont diffusés indépendamment du projet de loi.
Le guide 1 propose une démarche pour définir la sensibilité des sols supports de la construction au phénomène de retrait-gonflement, le guide 2 propose des principes de conception d'une maison individuelle sur un site plus ou moins sensible au retrait- gonflement et le guide 3 traite des techniques de réparation des maisons individuelles suite à des désordres imputables au phénomène de retrait-gonflement. Ces guides sont informatifs. Ils ne sont ni normatifs ni réglementaires.
Il est important de souligner que l'application du guide 2 nécessite la connaissance de la sensibilité au risque retrait-gonflement des sols supports du projet de construction. Cette information ne peut être obtenue que par une reconnaissance géotechnique. Ainsi, les informations contenues dans le guide 2 ne doivent pas être considérées comme des dispositions techniques forfaitaires à appliquer sans réserve.
Pour tout projet de construction de maison individuelle, il est essentiel de réaliser une étude géotechnique préalable. Celle-ci doit être adaptée au projet et à son environnement en s’inspirant de la démarche présentée dans le guide 1.
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LES COLLECTIONS DE L’IFSTTAR 4
LES COLLECTIONS DE L’IFSTTAR
Protéger sa maison de la sécheresse Préambule
Les phénomènes de retrait et de gonflement des sols argileux sont observés depuis longtemps dans les pays au climat sec, où ils sont à l'origine de nombreux désordres causés tant aux bâtiments qu'aux voiries. En France, où les pluies sont plus régulières et les variations saisonnières moins marquées, ces phénomènes n'ont été mis en évidence que plus récemment, en particulier à l'occasion des sécheresses des années 1976, puis 1989 et 1990 et enfin 2003. Les désordres alors observés sur les constructions concernent essentiellement les maisons individuelles. Ils représentent par ailleurs pour les assurances un coût très important. Les régions affectées par ces problèmes sont la Plaine des Flandres, le Bassin parisien, une grande partie de l'Ouest de la France avec notamment le Bassin aquitain, la Provence, la vallée de la Saône entre la Bourgogne et la Franche-Comté ainsi qu'une partie de la Lorraine.
Il est toutefois possible de gérer ces problèmes de retrait-gonflement lors de la construction de la maison ou lors de réparations à entreprendre suite à l'apparition de désordres. Une série de trois guides Retrait et gonflement des argiles a donc été élaborée pour présenter les solutions à ces problèmes.
Le guide 1 Caractériser un site pour la construction propose une démarche de détermination de la sensibilité au retrait-gonflement d'une parcelle (qui est celle utilisée dans le guide 2). Cette démarche est divisée en cinq étapes, qui comprennent la consultation des informations existantes (cartes, PPR, etc.), une visite du site et éventuellement la réalisation de sondages puis d'essais de laboratoire pour l'identification des sols et pour l'estimation de leur aptitude au retrait-gonflement.
Le guide 2 Protéger sa maison de la sécheresse présente les principes de conception d'une maison individuelle sur un site plus ou moins sensible au retrait-gonflement. Ces principes concernent à la fois l'environnement de la maison et notamment la gestion des eaux et la structure de la maison avec des recommandations sur les profondeurs des fondations. Les solutions proposées sont classées en fonction des conditions de sol sous la construction et de conditions environnementales plus ou moins favorables.
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LES COLLECTIONS DE L’IFSTTAR Le guide 3 Analyse et traitement des désordres créés par la sécheresse traite des techniques de réparation des maisons individuelles suite à des désordres imputables au phénomène de retrait-gonflement. Il aborde plus largement des sujets liés à l'expertise de ce type de sinistre, aux principales méthodes de réparation et aux procédures de prise en charge de ces réparations par les assurances.
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LES COLLECTIONS DE L’IFSTTAR
Protéger sa maison de la sécheresse 7
LES COLLECTIONS DE L’IFSTTAR
Sommaire
Introduction ................................................................................................................. 9
Chapitre 1. Stratégie de la construction ................................................................. 11 1.1 Introduction........................................................................................................ 11 1.2 Retrait-gonflement des argiles et désordres associées .....................................11 1.3 Mesures forfaitaires pour la construction des maisons individuelles .................12
Chapitre 2. Maîtrise de l’eau et de l’environnement de la construction ............... 15 2.1 Introduction ....................................................................................................... 15 2.2 Dispositions générales (E0) ...............................................................................15 2.2.1 Réalisation d’un dispositif de drainage adapté.......................................... 15 2.2.2 Gestion des eaux pendant le chantier de construction ..............................18 2.2.3 Raccordement des eaux usées au réseau collectif....................................20 2.2.4 Protection et étanchéification des canalisations enterrées ........................21 2.2.5 Collecte des eaux superficielles et drainage
des eaux semi-profondes dans les terrains en pente..........................................23 2.2.6 Dessouchage de l’emprise de la construction............................................26 2.3 Actions spécifiques pour les zones de sols argileux ..........................................26 2.3.1 Introduction................................................................................................ 26 2.3.2 Imperméabilisation de la surface du sol (E1) ............................................ 27 2.3.3 Gestion des arbres (E2) ............................................................................ 29
Chapitre 3. Mesures concernant la structure ......................................................... 33 3.1 Introduction ........................................................................................................33 3.2 Construction suivant les règles de l’art (S0) ..................................................... 33 3.2.1 Fondations et chaînage de la structure ......................................................33 3.2.2 Adaptation des fondations aux pentes .......................................................36 3.2.3 Désolidarisation des parties de structures fondées différemment..............38 3.2.4 Choix des matériaux.................................................................................. 38 3.3 Recommandations forfaitaires pour les sols peu sensibles (S1) .......................39 3.3.1 Encastrement des fondations superficielles ...............................................39 3.3.2 Précautions particulières ............................................................................40 3.4 Recommandations forfaitaires pour les sols sensibles (S2) ..............................40 3.5 Recommandations forfaitaires pour les sols très sensibles (S3) .......................43
Références ................................................................................................................ 45
Fiche bibliographique ................................................................................................46
Publication data form .................................................................................................48 8
LES COLLECTIONS DE L’IFSTTAR
Protéger sa maison de la sécheresse Introduction
La mise en œuvre de quelques principes lors de la construction d’une maison neuve sur sols sensibles aux phénomènes de retrait-gonflement permet d’éviter l’apparition de désordres en cas de sécheresse ou de réhumidification des sols. Ces désordres, dus aux mouvements du sol, affectent la structure de la maison et se présentent généralement sous la forme de fissures. Pour les éviter, on peut chercher à limiter les déformations du sol, mais aussi à adapter la conception de la maison en jouant sur les fondations, le chaînage des murs et l’agencement de la construction.
Les désordres que peut subir une maison sont décrits dans le guide 1. Le chapitre 3 de ce guide 1 énumère les désordres dus spécifiquement au retrait et au gonflement des sols argileux, mais aussi les autres causes possibles de désordres :
- l’hétérogénéité des sols ;
- les pentes ;
- les défauts de conception ;
- les défauts de construction ;
- les vibrations ;
- les tranchées ou terrassements à proximité de la maison ;
- les effets du gel et de la température ;
- ou toute combinaison de ces causes.
Les précautions lorsque l’on construit une maison neuve sont d’abord liées aux règles de l’art relatives à la maîtrise de l’eau et de l’environnement (E) et à la structure (S) de la construction pour lutter contre ces causes générales de désordres. Elles sont désignées dans ce guide par E0 et S0.
La présence de sols argileux ou marneux (guide 1), qui diminuent de volume en période de sécheresse et augmentent de volume en période de réhumidification des sols, est une autre cause potentielle de désordres. Ces désordres sont dus au tassement différentiel des fondations provoqué par les variations de teneur en eau du sol ; ils peuvent être amplifiés par la végétation. Les tassements différentiels dus au retrait du sol sous les fondations provoquent l’apparition de fissures entre les parties qui s’enfoncent et le reste de la maison. Inversement, le soulèvement du sol sous une partie des fondations provoque des fissures entre les parties qui se soulèvent et le reste de la maison. Ces fissures peuvent affecter les différentes parties de la maison (murs, planchers, terrasses, etc.). Les mesures spécifiques aux constructions sur sols argileux sont désignées dans ce guide par E1 ou E2 et S1, S2 ou S3.
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LES COLLECTIONS DE L’IFSTTAR Ce guide 2 explique comment on peut agir sur les sols et l’environnement de la maison et sur sa conception (structure, fondations, etc.) pour la protéger des effets de la sécheresse et du gonflement des sols argileux. Les mesures présentées répondent à un très grand nombre de situations, pour lesquelles leur application sera suffisante pour diminuer très sensiblement la sensibilité de la construction à toutes les causes potentielles de désordres, y compris celles liées au retrait et gonflement des sols. Elles ne sont pas exhaustives et des solutions alternatives existent, mais elles nécessitent une étude détaillée du sol et de la construction par des bureaux d’étude spécialisés. L’intervention de bureaux d’études est indispensable quand le projet est complexe et lorsque les sols sont très sensibles au retrait et gonflement (guide 1).
Les recommandations du présent document n’ont aucun caractère réglementaire ou normatif et ne relèvent que du conseil pour le constructeur.
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LES COLLECTIONS DE L’IFSTTAR
Protéger sa maison de la sécheresse Chapitre 1.
Stratégie de la construction
1.1 Introduction
La construction d’une maison doit respecter les règles de l’art, issues de l’expérience collective de décennies, voire de siècles. Ces recommandations couvrent beaucoup de combinaisons de structures de maison, de techniques de construction et de types de terrains. Elles sont décrites par les DTU relatifs à la construction des maisons individuelles (Normes NF DTU 20.1, NF DTU 20.12, NF DTU 20.13, NF DTU 13.12, NF DTU 13.2, etc.). Toutefois, ces recommandations ne couvrent pas totalement les situations créées par la présence de sols argileux ou marneux dans les terrains de fondation des maisons neuves.
Pour limiter les désordres associés aux terrains sensibles au retrait-gonflement, décrits dans le guide 1 et résumés dans le paragraphe 1.2, la stratégie retenue dans ce guide est de caractériser le degré de sensibilité au retrait-gonflement des sols argileux et marneux sur le site de la construction (guide 1) et d’en déduire les mesures forfaitaires qui seront appliquées, en complément des règles de l’art usuelles (paragraphe 1.3), après avoir tenu compte des textes réglementaires éventuels et des prescriptions des Plans de Prévention des Risques (PPR) Mouvement de terrains approuvés. Ces préconisations forfaitaires peuvent être modifiées par les bureaux d’études.
En particulier, les recommandations de ce guide ne sauraient se substituer aux pré- conisations établies lors d’une étude géotechnique faite selon la norme NF P 94-500.
1.2 Retrait-gonflement des argiles et désordres associées
Les sols qui contiennent des particules argileuses, souvent associées à des particules de carbonate de calcium (calcaire) pour donner des marnes, subissent des variations de volume directement liées aux variations de leur teneur en eau (humidité). Quand ils s’assèchent, le volume diminue et l’on parle de retrait ; quand ils s’humidifient, leur volume augmente et l’on parle de gonflement. Ce comportement est décrit dans le guide 1. L’évaporation de l’eau se produit d’abord à travers les surfaces nues qui entourent la maison, mais aussi dans les vides sanitaires ventilés. La présence de racines de plantes, arbustes ou arbres contribue à l’assèchement rapide du sol en profondeur. L’humidification des sols après une sécheresse se produit d’abord à partir de la surface du sol, en profitant des fissures éventuelles, mais aussi par les fossés de drainage ou de pose de canalisations, voire par les fuites des réseaux d’adduction d’eau potable ou d’eaux usées.
Ces variations de la teneur en eau se traduisent par des retraits ou gonflements d’amplitude très différente selon la nature et la proportion des particules argileuses. Les amplitudes sont proportionnelles à la quantité d’argile, mais elles dépendent beaucoup de la minéralogie : la kaolinite est nettement moins active que la montmorillonite (smectite). Comme il est compliqué et onéreux de déterminer la nature minéralogique des argiles, on utilise la mesure de la plasticité ou des amplitudes de retrait et gonflement pour caractériser les sols argileux.
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LES COLLECTIONS DE L’IFSTTAR Les effets néfastes du retrait et gonflement des sols argileux sont dus au fait qu’ils ne sont pas uniformes sous la construction. Le tassement ou gonflement différentiel du sol sous les fondations ou sous les dallages en est la conséquence dommageable. Son amplitude dépend de l’épaisseur des sols argileux sous la fondation ou le dallage. Elle diminue quand la profondeur des fondations est augmentée.
Le type de désordre associé est la fissuration de la structure de la maison. On s’y oppose par la maîtrise des variations de la teneur en eau du sol (maîtrise des écoulements et de la végétation) ou en adaptant la structure pour qu’elle ne soit pas disloquée par les mouvements différentiels (réduction des mouvements en abaissant les fondations ou renforcement de la structure par chaînage).
1.3 Mesures forfaitaires pour la construction des maisons individuelles Les recommandations (E0) pour la gestion de l’environnement de la construction (principalement les écoulements d’eau) et (S0) pour la conception et l’exécution de la structure sont applicables sur tous les chantiers, notamment en l’absence de sols argileux ou marneux. Les préconisations complémentaires sont directement liées à l’évaluation de la sensibilité au retrait-gonflement, qui est décrite dans le guide 1.
Selon la démarche proposée par le guide 1, la première étape d’un projet de construction consiste à rechercher les textes réglementaires qui concernent la parcelle sur laquelle la maison doit être construite.
S’il existe un plan de prévention des risques (PPR) relatif au retrait-gonflement, les règles qu’il contient s’imposent. Deux alternatives sont habituellement autorisées : - soit l’application de règles forfaitaires, qui sont en général compatibles avec les recommandations du présent guide ;
- soit la réalisation d’une étude de sol selon la norme NF P94-500 par un bureau d’études géotechniques.
En l’absence de textes réglementaires, la stratégie est fondée sur la définition de l’environnement de la construction et du niveau de sensibilité des sols sous la construction au phénomène de retrait-gonflement. L’association de ces deux paramètres permet de recommander des ensembles de mesures relatives à l’eau et l’environnement (E) et à la structure de la construction (S).
La caractérisation du sol sous la construction réalisée selon les indications du guide 1, permet de définir la sensibilité au retrait-gonflement du sol.
Le tableau 1 indique les recommandations (E) et (S) applicables en fonction de la sensibilité du sol et des conditions environnementales du site. Ces mesures sont détaillées dans les chapitres 2 et 3 de ce guide. Les mesures E0 et S0 incluent des recommandations qui ne sont pas spécifiquement liées au caractère argileux du sol de fondation. Ainsi, les préconisations relatives à la construction sur une pente, bien qu’elles répondent à des conditions environnementales défavorables, appartiennent au groupe S0. Les mesures E1 et E2 ainsi que S1 et S2 répondent, quant à elles, à des exigences relatives au caractère argileux du sol de fondation.
L’ensemble de la stratégie de construction d’une maison neuve, depuis la recherche des textes réglementaires jusqu’au choix des mesures à adopter, est présenté sur la figure 1.
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LES COLLECTIONS DE L’IFSTTAR
Protéger sa maison de la sécheresse E0 : Dispositions générales relatives à la maîtrise de l’eau et de l’environnement de la construction (sections 2.2.1 à 2.2.6)
E1 : Imperméabilisation de la surface du sol (section 2.3.2)
E2 : Gestion des arbres et de la végétation arbustive (section 2.3.3)
S0 : Construction suivant les règles de l’art (section 3.2)
S1 : Mesures minimales pour les sols peu sensibles (section 3.3)
S2 : Mesures minimales pour les sols sensibles (section 3.4)
S3 : Mesures minimales pour les sols très sensibles (section 3.5)
Figure 1
Stratégie de l’étude et recommandations
Non sensible
Peu sensible
Sensible
Très sensible
Favorables
E0 + S0
E0 + E1 + S1
E0 + E1 + S2
E0 + E1 + S3
Défavorables
E0 + S0
E0 + E1 + E2 + S1
E0 + E1 + E2 + S2
E0 + E1 + E2 + S3
Conditions environnementales Sol sous la construction
Tableau 1
Recommandations à adopter, selon la combinaison de conditions sol et environnement
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LES COLLECTIONS DE L’IFSTTAR
Stratégie de la construction 14
LES COLLECTIONS DE L’IFSTTAR
Protéger sa maison de la sécheresse Chapitre 2.
Maîtrise de l’eau et de
l’environnement de la construction
2.1 Introduction
L’aménagement de l’environnement contribue à la maîtrise de la teneur en eau des terrains d’assise sensibles au retrait-gonflement des argiles sous les fondations superficielles, durant toute la vie de la construction.
Les mesures correspondantes comprennent d’une part des dispositions générales communes à toutes les constructions, en vue d’assurer la maîtrise des circulations d’eau sur la parcelle (E0) et d’autre part des dispositions spécifiques pour les zones de sols argileux et marneux, concernant le drainage et l’imperméabilisation des terrains (E1) et la gestion des arbres (E2).
2.2 Dispositions générales (E0)
2.2.1 Réalisation d’un dispositif de drainage adapté
Les apports d’eau provenant des terrains environnants (eaux de ruissellement superficiel ou circulations souterraines) contribuent à l’apparition de mouvements différentiels du sol (phénomène de retrait-gonflement, modification des propriétés mécaniques des sols, etc.). La collecte et l’évacuation, ou le drainage, de ces apports permettent de minimiser les mouvements différentiels du sol.
Le terme de drainage doit être pris au sens large : il s’agit de gérer l’écoulement des eaux, qu’elles soient superficielles ou souterraines, d’origine pluviale ou sanitaire.
La conception de ces dispositions va de l’aval vers l’amont. En effet, pour éviter toute rétention dommageable, on se préoccupe d’abord de l’exutoire vers lequel seront dirigées les eaux, avant de décrire les moyens de captage et d’adduction.
Eaux usées domestiques
L’exutoire des eaux usées est constitué par un réseau d’assainissement collectif ou individuel ou par un ouvrage de traitement (fosse septique, mini-station d’épuration). C’est la sortie de cet ouvrage qui peut poser problème.
La sortie de fosse vers un ouvrage d’infiltration (tranchée, plateau ou autre) doit être réalisée selon les normes en vigueur. La capacité d’infiltration du sol détermine le volume de l’ouvrage. En extrémité aval de l’ouvrage, un regard avec exutoire de trop-plein permet de vérifier et d’alerter sur le colmatage éventuel de l’ouvrage. Ce trop-plein ne peut s’épandre superficiellement que de façon accidentelle. Ce fonctionnement dénote un désordre à corriger d’urgence.
L’ensemble de ces ouvrages est à réaliser en aval de la construction, à 5 m au minimum, afin qu’aucune variation hygrométrique parasite du sol ne se produise.
Il est conseillé que le réseau d’évacuation des eaux usées soit le plus visitable et curable possible, avec des regards aux principaux changements de direction, en amont et en aval des ouvrages particuliers.
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LES COLLECTIONS DE L’IFSTTAR Eaux pluviales
L’exutoire des eaux pluviales peut être constitué d’un réseau d’assainissement pluvial collectif, d’un fossé ou d’un ouvrage créé à cet effet (figure 2).
Le ruissellement naturel sur le terrain autorise l’écoulement vers les terrains voisins en aval, à condition de ne pas créer une gêne nouvelle, par exemple en concentrant ces eaux.
L’exutoire du réseau des eaux pluviales peut donc être superficiel en aval de la construction, à condition que ces eaux s’étalent sans créer de nouvelle gêne pour le voisinage.
Si la réglementation locale impose l’infiltration sur le terrain lui-même des eaux captées sur les surfaces imperméabilisées par la construction et ses annexes, il y a lieu de créer un dispositif adéquat, puits d’infiltration, tranchée, bassin, puisard ou fossé d’infiltration, après avoir réalisé un essai de perméabilité pour en déduire le dimensionnement. Les puits d’infiltration peuvent être assujettis à un régime de déclaration voire d’autorisation. Il convient d’être vigilant au respect de la Loi sur l’eau et les milieux aquatiques (LEMA). En effet les puits ou autres ouvrages d’infiltration rapide dans les eaux souterraines relèvent de la rubrique 2.1.5.0 de la nomenclature «Loi sur l’eau» (article R214-1 du code de l’environnement). Pour le rejet des eaux pluviales dans les eaux douces superficielles ou sur le sol ou dans le sous-sol, la surface totale du projet, augmentée de la surface correspondant à la partie du bassin naturel dont les écoulements sont interceptés par le projet, permet de savoir si le projet est soumis à une autorisation ou une déclaration : - pour une autorisation, la surface doit être supérieure ou égale à 20 ha ; - pour une déclaration, la surface doit être supérieure à 1 ha mais inférieure à 20 ha.
Il est conseillé que le réseau d’évacuation des eaux pluviales soit le plus visitable et curable possible, avec des regards aux principaux changements de direction, en amont et en aval des ouvrages particuliers.
Le captage des eaux pluviales est un point essentiel. Leur cheminement est à déterminer pour créer les conditions qui permettent que cet écoulement soit le plus naturel possible.
Il faut donc prévoir lors du modelage du terrain des pentes favorables permettant l’éloignement des eaux pluviales de la construction (fossés, noues, etc.). Ce modelage doit être réalisé avant la mise en route du chantier et contribue à l’assainissement du chantier, ce qui permet de réaliser le chantier dans les meilleures conditions et d’éviter les champs de boue. L’infiltration des eaux pluviales aux abords des fondations doit être évitée.
Dans le cas général des fondations sur semelles coulées en pleine fouille, une zone de rétention est créée au-dessus des semelles et elle peut être alimentée en eau à travers le remblai. L’infiltration de ces eaux de rétention jusqu’à la zone d’appui de la semelle est très lente car le béton épouse intimement la terre dans laquelle il a été coulé. Néanmoins, si cette eau stagne, elle finira par humidifier la zone d’appui. Il faut absolument ménager, dès le début du chantier, pour cette zone de rétention une ou plusieurs sorties au point le plus bas et diriger l’eau vers un exutoire. Il n’est pas impératif que le dessus des semelles soit en pente, l’eau s’écoulera naturellement vers l’exutoire.
De même, dans le cas d’un sous-sol enterré, c’est sur le dessus de la semelle de fondation que l’eau s’accumulera et qu’il faut prévoir une sortie vers un exutoire, si possible gravitaire.
Un terrain en pente sera en général plus facile à drainer qu’un terrain plat, ce dernier n’offrant souvent pas d’exutoire naturel exploitable.
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LES COLLECTIONS DE L’IFSTTAR
Protéger sa maison de la sécheresse Eaux souterraines
Si des observations lors des sondages ou du terrassement laissent craindre des cheminements souterrains qui pourraient créer des variations hydriques dommageables dans la zone d’appui des fondations, il y a lieu de prévoir un système de drainage autonome, conforme aux règles de l’art (DTU), en étant vigilant sur la réalisation pour éviter toute contre-pente.
Cette fois encore, il est conseillé que le réseau soit le plus visitable et curable possible, avec des regards aux principaux changements de direction.
Figure 2
Illustration du drainage des eaux pluviales sur terrain plat (NF DTU 20.1)
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LES COLLECTIONS DE L’IFSTTAR
Maîtrise de l’eau et de l’environnement de la construction 2.2.2 Gestion des eaux pendant le chantier de construction
Le défaut de gestion des eaux pluviales provenant des toitures et des eaux de ruissellement est à l’origine d’hydratations accidentelles des sols d’assise. Ces mauvaises conditions de chantier ont une influence néfaste sur la stabilité de la construction. Les fissures arrivent parfois avant la fin de la construction.
Il est indispensable de veiller à l’éloignement des eaux de la construction le plus tôt possible dans le phasage des travaux. Pour cela, il est recommandé, dans la mesure du possible, de superposer le plan de masse du permis de construire, sur la topographie du terrain à prévoir pour assurer une bonne gestion de l'écoulement des eaux dès l'origine du projet (figure 3).
Figure 3
Prévision d'une noue d'évacuation des eaux sur le plan masse du permis de construire
Trois principales tâches contribuent à la gestion de l'eau pendant la phase du chantier de construction : les terrassements, la maçonnerie et les travaux de couverture.
Les terrassements ont pour objectif de décaper la terre végétale et de réaliser une plateforme assez large afin de pouvoir réaliser une noue autour de la construction. Cette dernière a pour but d’éloigner les eaux de la construction (figure 2).
Les travaux de terrassement et de maçonnerie visent à remblayer les fouilles le long des murs de soubassement dès la réalisation du niveau bas, dallage sur terre-plein ou plancher sur vide sanitaire. Sinon, les fouilles le long des libages vont se transformer en « douves » (figure 4) qui ne tarderont pas à se remplir de déchets de chantier. Le maçon doit donc prévoir une phase de terrassement pour le remblaiement périmétrique, en respectant la forme de noue pour éloigner les eaux.
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LES COLLECTIONS DE L’IFSTTAR
Protéger sa maison de la sécheresse Les constructions dont l'isolation est assurée par un revêtement extérieur (ITE) nécessitent des opérations de remblaiement qui doivent être réalisées au plus près des différentes étapes de la construction. Ainsi un premier remblaiement doit être réalisé dès la réalisation du niveau bas jusqu’à un niveau compris entre 10 et 20 cm de l’arase inférieure de l’ITE et la continuité de l’assainissement du chantier doit être assurée jusqu’à la fin de la pose de l’isolation par l’extérieur. La pose de l'isolation par l'extérieur doit être immédiatement suivie du remblaiement final et des opérations de modelage et de régalage des terrains en périphérie de la construction (noues périphériques, zones imperméabilisées, etc.).
Le planning doit prévoir au plus tôt les travaux de couverture pour la pose des gouttières et des amorces de descentes. La forme de ces dernières éloignera les eaux du pied des murs (figure 5). Cette intervention est à prévoir dès la fin de la réalisation de la couverture.
Figure 4
Stagnation des eaux à l’extérieur (gauche) et à l’intérieur (droite) (Source Socabat)
Figure 5
Exemples de bonnes protections de la construction :
descente coudée ou longue descente non recoupée (Source Socabat)
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LES COLLECTIONS DE L’IFSTTAR
Maîtrise de l’eau et de l’environnement de la construction L'évacuation doit être le plus tôt possible assurée par une canalisation fermée. L'écoulement le long d'une chaîne est à proscrire.
L'éloignement des écoulements de gouttière et des eaux de ruissellement suppose que la forme de noue en périphérie de la construction débouche en aval de la construction avec une pente suffisante. L'éloignement des écoulements suppose donc en terrain plat qu'un terrassement adapté ait été prévu.
2.2.3 Raccordement des eaux pluviales et des eaux usées domestiques aux réseaux collectifs
La ré-infiltration in situ des eaux pluviales (ruissellement de toitures, terrasses, etc.) et des eaux usées conduit à réinjecter dans le premier cas des volumes d’eau potentiellement importants et de façon ponctuelle, dans le second cas, des volumes limités mais de façon « chronique ». De façon à éviter les variations localisées d’humidité, il convient de privilégier le rejet des eaux pluviales et des eaux usées dans les réseaux collectifs : « tout à l’égout » ou réseau séparatif) lorsque ceux-ci existent et sont situés à une distance économiquement acceptable (figure 6).
Figure 6
Systèmes d’évacuation des eaux pluviales et des eaux usées (MEDAD, 2007)
Le raccordement aux réseaux collectifs est à réaliser en respectant les directives sanitaires en vigueur. Le raccordement nécessite l’accord préalable du gestionnaire de réseau. Le branchement à un réseau collectif d’assainissement implique pour le particulier d’être assujetti à une redevance d’assainissement comprenant une part variable (assise sur le volume d’eau potable consommé) et le cas échéant une partie fixe.
Les permis de construire indiquent la destination des rejets des eaux pluviales (de toiture et de drainage) et des eaux usées. En l’absence de réseau collectif dans l’environnement proche du bâti, ces eaux sont conservées sur le terrain.
Quand le permis de construire impose la conservation des eaux sur le terrain, les eaux pluviales seront dirigées vers un puisard dont le volume de matériaux sera dimensionné en fonction de la surface de toiture et protégé des fines des sols argileux par un géotextile. Les eaux usées seront traitées par un assainissement autonome.
Dans ce cas, le terrassier ou le maçon réalisant les réseaux de collecte et d’évacuation des eaux pluviales et des eaux usées doit prendre la précaution de situer le(s) point(s) de rejet (puits perdu, fosse septique + champ d’épandage, etc.) suffisamment loin en aval de toute construction et limite séparative. La situation des points de rejet est à examiner avec l’autorité responsable de l’assainissement.
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Protéger sa maison de la sécheresse 2.2.4 Protection et étanchéification des canalisations enterrées
De façon à éviter les variations localisées d’humidité, il convient de s’assurer de l’absence de fuites au niveau des réseaux souterrains « humides » (eau potable, eaux usées, eaux pluviales). Ces fuites peuvent aussi résulter de mouvements différentiels du sol qui ne sont pas nécesserement liés au phénomème de retrait-gonflement.
La mesure consiste à étanchéifier parfaitement l’ensemble des canalisations d’évacuation enterrées (eaux pluviales, eaux usées) :
- Les tuyaux PVC sont collés pour les réseaux d’eaux usées et d’eaux pluviales. - Les liaisons des regards de pieds de chute des eaux de toiture avec les tuyaux sont parfaitement étanches. Le défaut d’étanchéité d’un regard d’eaux pluviales est trop souvent à l’origine de la déstabilisation d’un angle ou d’une façade (figure 8).
Les réservoirs de collecte des eaux pluviales pour l'arrosage sont en général équipés d'un système de trop-plein fermé et raccordé aux conduites d'évacuation vers le réseau ou vers le(s) point(s) de rejet, afin d'éviter un déversement direct sur le sol proche de la construction (figure 7).
Figure 7.
Réservoir de collecte des eaux pluviales non équipé d'un « trop-plein » raccordé au réseau d'évacuation Le risque d'hydratation accidentelle du sol de la construction est certain (Source Socabat)
Figure 8
Extérieur (gauche) et intérieur (droite) du vide sanitaire (Source Socabat)
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Maîtrise de l’eau et de l’environnement de la construction Le tracé et la conception des réseaux sont à étudier de façon à minimiser le risque de rupture.
Les canalisations sont réalisées avec des matériaux non fragiles (c’est-à-dire susceptibles de subir des déformations sans rupture). Elles doivent être aussi flexibles que possible, de façon à supporter sans dommage les mouvements du sol et être protégées par un enrobage suffisant de sable. L’étanchéité des différents réseaux sera assurée par la mise en place notamment de joints souples au niveau des raccordements (figure 9). Il convient que ces produits soient conformes à une norme ou à un avis technique.
Figure 9
Schéma de principe de systèmes d'assouplissement des raccordements
Systèmes non fragile d’assouplissement
des connexions avec une capacité de flexion (par exemple PVC)
De façon à ce que les mouvements subis par le bâti ne se transmettent pas aux réseaux, il faut éviter que les canalisations soient bloquées dans le gros-œuvre (figure 10), aux points d’entrée dans le bâti. L’utilisation de manchon de scellement en fonte ductile avec des joints souples est une solution appropriée. Les entrées et sorties des canalisations du bâtiment s’effectuent autant que possible perpendiculairement par rapport aux murs. On évite autant que possible de faire longer le bâtiment par les canalisations de façon à limiter l’impact des fuites occasionnées, en cas de rupture, sur les structures proches.
Figure 10
Besoin de connexions souples de part et d'autre du mur.
Le passage de canalisations dans les semelles est à proscrire (MEDAD, 2007)
22
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Protéger sa maison de la sécheresse Il convient de vérifier régulièrement l'étanchéité ainsi que la vacuité des regards et de procéder régulièrement à un nettoyage du dispositif d'évacuation des eaux (enlèvement des feuilles et des dépôts divers).
2.2.5 Collecte des eaux superficielles et drainage des eaux semi-profondes dans les terrains en pente
Durant le chantier, la noue du nivellement est réalisée de manière à présenter une pente permettant de canaliser les eaux en aval de la construction. Dans le cas inverse, un risque de stagnation des eaux est attendu (figure 11).
Figure 11
La descente d’eaux pluviales non raccordée
concentre l’hydratation accidentelle dans l’an-
gle. Les eaux ne sont pas évacuées du fait de
l'absence d'un nivellement adapté et stagnent
non loin de l’angle (Source Socabat)
En phase définitive, un drain superficiel n’est pas suffisant pour capter les eaux si la surface du terrain en pente est perméable. Des circulations d’eaux (figure 12) vont se développer à quelques décimètres de la surface du terrain, à l’interface sol perméable/sol imperméable. La maison fait barrage à ces circulations naturelles gravitaires. Le drain doit être approfondi jusqu’à cette interface. On parle alors d’une tranchée drainante. Des drains à cunette intégrée peuvent être utilisés. L’objectif est de capter les eaux susceptibles de passer sous la construction. Le dispositif de drainage résultant permet de soustraire les fondations de la construction aux eaux de ruissellement et aux circulations souterraines. Les principes de réalisation de ces drains sont donnés par la norme NF DTU 20.1.
Figure 12
Exécution d'un réseau de drain autour de la construction (NF DTU 20.1)
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Maîtrise de l’eau et de l’environnement de la construction Le réseau de drains est constitué de tranchées remplies de cailloux (granulométrie 30/60 mm) protégées du terrain par un géotextile, avec en fond de fouille une canalisation de collecte et d’évacuation de type « drain routier » répondant à une exigence de résistance à l’écrasement (les drains agricoles d'épandage sont à proscrire).
Les tranchées descendent à une profondeur supérieure à celle des fondations de la construction. Pour éviter tout risque de déstabilisation de l’assise des fondations, le niveau d’assise du drain doit se trouver au-dessus d'une ligne de pente 1/3 à partir de l’angle de la base des fondations.
En fonction de la nature et des propriétés du sol, la nécessité de descendre les drains au-delà du niveau de fondation de la construction peut se heurter à l’impossibilité d’évacuer gravitairement les eaux collectées. La mise en place d’une pompe de relevage peut permettre de lever cet obstacle, mais impose une maintenance pour s'assurer du bon fonctionnement du dispositif.
Selon les préconisations de la norme NF DTU 20.1, les tranchées drainantes sont éloignées de la construction à une distance minimale de 2 m (figures 13 et 14). Ce point est essentiel car la présence d’un drain au contact des fondations est susceptible en cas de colmatage de provoquer une humidification importante du sol d’assise de ces fondations (figures 13 et 14). L'entretien des drains est à faire régulièrement par curetage mécanique ou par eau sous pression. De plus, l’hydratation accidentelle peut conduire à une diminution des propriétés mécaniques des terrains et donc à des tassements différentiels.
Figure 13
Solution de drainage proche des fondations à éviter (NF DTU 20.1) pour ne pas courir le risque d'une humidification importante du sol de fondation que pourrait causer le colmatage des drains et la stagnation d’eau au contact de la fondation
Figure 14
Drain colmaté et sol de fondation saturé propice au gonflement (Source Socabat)
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Protéger sa maison de la sécheresse En cas de pente, il suffit que le tracé profite de la pente pour assurer que l'écoulement contourne la construction et soit évacué vers le collecteur en aval de la construction (figure 15).
Figure 15
Illustration du réseau de drainage (drain et tranchée drainante) sur terrain en pente (NF DTU 20.1)
Les tranchées des gaines PVC annelées supports des câbles ou tuyaux d’alimentation en électricité, téléphone, eau et en gaz peuvent devenir des vecteurs de circulations d’eaux provenant des réseaux amont des concessionnaires. Par exemple, sur la figure 16, l’alimentation électrique conduit un certain volume d’eau vers la maison. La tranchée de raccordement, normalement remblayée avec du sable, forme aussi un excellent drain qui peut conduire les eaux sous la maison.
Ces eaux peuvent être captées par la tranchée drainante décrite ci-dessus, à condition que le fil d’eau du drain passe sous le point bas des tranchées d’alimentation citées.
Les fourreaux de tous les câbles sont a minima fendus par le dessous à l’aplomb du drain collecteur. La protection peut être améliorée en disposant un regard de visite sans fond sur les fourreaux de raccordement à l’aplomb du drain collecteur.
Figure 16
Situation classique d'une maison construite en contrebas du compteur électrique de la route d’accès (Source Socabat)
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Maîtrise de l’eau et de l’environnement de la construction 2.2.6 Dessouchage de l’emprise de la construction
Les arbres et arbustes présents sur l’emprise de la maison sont à dessoucher (enlever les souches et les racines les plus grosses qui, en pourrissant, pourraient décomprimer le sol ou provoquer des venues d’eaux). Cette opération doit être menée avec soin pour que les fondations soient posées sur un sol homogène et non remanié. Les moyens utilisés pour le dessouchage ont des effets opposés suivant leur puissance. Un petit engin, par exemple mini-pelle, peut limiter le volume de sol remanié par le dessouchage et limiter les rattrapages en gros béton ou la profondeur des fondations. Un engin plus puissant permet de produire un terrain nivelé où l’on ne distingue plus les trous de souche remblayés avec du matériau remanié. Faute d'une transmission correcte de l'information, la maison risque d'être fondée sur un sol très hétérogène (figure 17). Afin d'éviter cette situation à l'origine de nombreux sinistres, le dessouchage doit être maîtrisé par les constructeurs, maîtres d’œuvre, constructeurs de maison individuelle (CMI) et maçons.
Figure 17
Comment les arbres ont-ils été dessouchés ?
Le maçon le sait-il et a-t-il prévu en conséquence la bonne profondeur d’assise ? (Source Socabat)
2.3 Actions spécifiques pour les zones de sols argileux
2.3.1 Introduction
La présence de sols argileux ou marneux sur le site de la construction crée des exigences particulières pour la gestion de l’eau sur la parcelle. L’objectif est de maintenir une teneur en eau à peu près constante dans les sols situés sous les fondations. Comme les mouvements d’eau se produisent le plus souvent à partir de la surface, par évaporation ou infiltration, l’imperméabilisation de cette surface jusqu’à une certaine distance de la maison est une première action utile pour éviter les désordres. L’imperméabilisation permet d’allonger la distance entre les sols sensibles sous les fondations et les surfaces d’échange avec l’atmosphère et de retarder les variations de teneur en eau dans ces sols.
Les échanges d’eau peuvent aussi se produire avec les tranchées et drains présents sur la parcelle. Il est donc important d’éloigner ces ouvrages des fondations de la maison.
Les arbres existants ou à planter sur la parcelle ou dans son voisinage prélèvent des quantités d’eau importante dans les sols, qu’ils contribuent à assécher en provoquant le retrait des sols argileux ou marneux. Leur gestion est la deuxième action importante à considérer pour éviter les désordres dans la future construction. L’action des arbres a deux formes : quand ils grandissent ils assèchent un volume de sol de plus en plus grand.
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Protéger sa maison de la sécheresse Par contre, si on les supprime, le sol va se réhumidifier progressivement et gonfler quand il s’agit de sols argileux ou marneux sensibles aux variations de teneur en eau. La suppression des arbres proches de la construction n’est donc pas toujours souhaitable, notamment quand ils ont maintenu pendant longtemps le terrain dans un état sec.
2.3.2 Imperméabilisation de la surface du sol (E1)
La limitation des échanges d’eau à travers la surface du sol est l’un des moyens efficaces pour empêcher ou tout au moins retarder le retrait ou gonflement des sols sous les fondations. Elle peut permettre de réduire les mesures forfaitaires applicables aux constructions sur les terrains sensibles ou très sensibles.
Le dispositif consiste à entourer la construction d’un système étanche le plus large possible (1,50 m à 2,50 m selon la vulnérabilité de la construction), pour protéger sa périphérie immédiate de l’évaporation et éloigner les eaux de ruissellement du pied des façades (figure 18).
Figure 18
Vue d’un système étanche autour d’une maison (MEDAD, 2007)
L’étanchéité peut être assurée par :
- La réalisation d’un trottoir périphérique (selon les possibilités en fonction de l’im- plantation du bâtiment et de la mitoyenneté), en béton armé posé sur polyane (figures 19 et 20). Une étanchéité trottoir/maison est alors réalisée par un joint souple (avec pose d'un acrotère) pour éviter l’infiltration d’eau entre le trottoir et le mur de façade.
Figure 19
Schéma de principe du trottoir périphérique
Figure 20
Large trottoir avec caniveau de collecte des eaux
de ruissellement (Source Socabat)
1 Trottoir en béton armé conforme au DTU 13.3
2 Caniveau ou drain superficiel éventuel
3 Arase sanitaire et coupure capillaire
4 Ancrage de la fondation
5 Bêche éventuelle
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Maîtrise de l’eau et de l’environnement de la construction - La mise en place sous la terre végétale d’une géomembrane (membrane anti- évaporation), dans les cas notamment où un revêtement superficiel étanche n’est pas réalisable (en particulier dans les terrains en pente) (figures 21 et 22). La géomembrane est raccordée aux façades par un système de couvre-joint ou de bande soline, et protégée par une couche de forme sur laquelle peut être mis en œuvre un revêtement non poinçonnant : pavés, terre végétale, etc.
1. Cailloux 30/60
2. Graviers 5/15
3. Sable 0/3
4. Collecteur drainant type drain routier 0,5cm/m
5. Géomembrane pente 5 %
6. Sable 0/3 2 couches de 5 cm
7. Remblai
8. Fond de forme de terrassement (pente 5 %)
9. Géotextiles
10. Profilé métallique ou plastique
11. Terrain perméable (terre végétale)
12. Terrain imperméable
Figure 21
Schéma de mise en œuvre d'une géomembrane
Figure 22
Géomembrane en cours de pose (Source Socabat)
Une pente de 2 % est donnée au dispositif pour éloigner les eaux du bâtiment. La collecte des eaux de ruissellement est réalisée par un fossé, une noue ou un drain routier (collecteur drainant) comme présenté dans la section 2.2.5.
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Protéger sa maison de la sécheresse Pour être pleinement efficace, le dispositif d’étanchéité est mis en œuvre sur la totalité du pourtour de la construction. Une difficulté peut se poser lorsque l’une des façades est située en limite de propriété (nécessitant un accord avec le propriétaire mitoyen). L'impossibilité de disposer l'étanchéité sur tout le contour de la construction est de nature à favoriser les désordres et il est alors préférable d'abandonner cette solution au profit des mesures de renforcement S3 sur les fondations.
En cas de réalisation d'une étanchéité autour de la construction, afin d'éviter un assèchement du sol dommageable sous la construction par évaporation par le vide sanitaire, il conviendra de veiller à ce que celui-ci soit normalement, c'est-à-dire faiblement, ventilé.
2.3.3 Gestion des arbres (E2)
Les arbres et arbustes pompent dans le sol la quantité d’eau nécessaire à leur croissance. Ils le font d’abord dans la motte de terre contenue dans les racines puis, par succion, les racines et radicelles provoquent la dessiccation des sols argileux autour de cette motte. Quand la construction se trouve dans la zone d’influence de la végétation, la teneur en eau des sols argileux ou marneux sous les fondations peut être modifiée par rapport à l’état existant avant la construction. Une recommandation pratique forfaitaire consiste pour cette raison à tenir les arbres éloignés de la maison, à une distance égale à 1,5 fois la hauteur de l’arbre à maturité (figure 23). Le guide 1 contient des indications plus précises sur l’extension des racines des arbres en fonction de leur espèce. L’étude géotechnique détaillée du site permet d’estimer le volume et la position des terrains argileux ou marneux concernés sous la fondation et donc de mieux évaluer les contraintes vis-à-vis de la végétation.
Figure 23
Espace minimal entre une maison et un arbre
Distance entre les arbres et la construction
Quand des arbres existent à proximité de l’emprise projetée de la construction, il convient de tenir compte de leur influence potentielle, à savoir :
- tenter autant que possible d’implanter le bâti à l’extérieur de leur « champ d’action » (on considère en général que la distance d’influence est égale à une fois ou une fois et demi la hauteur de l’arbre à l’âge adulte) ;
- abattre les arbres gênants le plus en amont possible du début des travaux (de façon à permettre un rétablissement des conditions naturelles de teneur en eau du sol).
L'abattage est accompagné d'un dessouchage complet pour éviter le pourrissement des racines qui engendre l'apparition d'un réseau souterrain propice à des venues d'eau.
29
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Maîtrise de l’eau et de l’environnement de la construction Bien que certaines essences, chênes, peupliers et saules aient un impact connu plus im- portant que d’autres, il est difficile de limiter ces mesures à ces espèces. Un noisetier, un albizzia, un bouleau peuvent aussi déclencher un tassement différentiel. Il faut se garder de sous-estimer l’influence de la végétation arbustive. Il y a lieu de placer les haies ar- bustives à 1,5 fois leur taille adulte de toute construction, y compris des ouvrages an- nexes comme les trottoirs et terrasses (haie de thuyas, lauriers, etc.).
Quand des plantations sont projetées, on cherchera à respecter une distance minimale entre le tronc et la construction égale à 1,5 fois la hauteur adulte de la végétation.
Une haie d’arbres ou d’arbustes peut être conservée bien que ne respectant pas la recommandation d’éloignement, à condition de couper sévèrement chaque année les repousses. Mais, si des radicelles sont trouvées à proximité des fondations à l’ouverture des fouilles, ou plus tard dans la « vie » de la maison, la végétation présente alors un risque pour la construction.
À défaut de vouloir ou de pouvoir (végétation chez le voisin) appliquer les mesures précédentes, la mise en place d’un écran anti-racines est à envisager.
Installation d’un écran anti-racines
Si la construction ne peut pas être située à une distance suffisante des arbres, la mise en place d’un écran vertical permet d’éviter la propagation des racines des arbres sous la construction. Cette coupure trouvera sa place au plus près des arbres dont il faut se protéger. La profondeur minimale de l’écran est de 2 m. Le réseau racinaire peut dessécher un sol argileux jusqu’à 5 mètres de profondeur pour une forêt de chênes adultes. La profondeur de l’écran sera adaptée à l’agressivité de la végétation et à la profondeur possible du réseau racinaire (Figure 24). Il doit aussi être suffisamment long pour éviter que les racines le contournent.
Ce dispositif est constitué en général d’un écran rigide, associé le cas échéant à une géomembrane, mis en place verticalement dans une tranchée. L’écran anti-racines doit pouvoir présenter des garanties de pérennité suffisantes, notamment vis-à-vis de l’étanchéité et de la résistance. Un soin particulier est à porter aux matériaux utilisés (caractéristiques de la géomembrane, etc.). L’appel à un professionnel peut s’avérer nécessaire pour la réalisation du dispositif.
Figure 24
Schéma de principe pour la mise en place d'un écran anti-racine
30
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Protéger sa maison de la sécheresse Plusieurs techniques sont envisageables :
- Un film polyester ou une géomembrane peut prendre place dans la fouille de 30 cm de largeur que l’on remblaiera avec les déblais extraits. On prendra soin de protéger la coupure capillaire par un plastique alvéolé (figure 25).
- La solution traditionnelle de la fouille de 30 cm de largeur remplie de gros béton. Les terres d’excavation sont à évacuer (figure 26).
- Un écran en palplanches. Cette solution onéreuse est à réserver aux cas extrêmes (essence d'arbre très consommatrice d'eau située à une distance de la construction inférieure à la moitié de la hauteur de l'arbre à maturité). Le recours à des fondations profondes est une solution alternative dans ce cas (figure 27).
Dans le cas où des arbres d’une propriété voisine peuvent causer des désordres sur la nouvelle construction, la pose d'un écran anti-racines est à privilégier.
Figure 25
Voile en polyester
(Source Socabat)
Figure 26
Écran en béton classique.
Tranchée de 30 cm remplie de
gros béton
(Source Socabat)
Figure 27
Écran métallique
(Source Socabat)
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Maîtrise de l’eau et de l’environnement de la construction 32
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Protéger sa maison de la sécheresse 33
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Chapitre 3.
Mesures concernant la structure
3.1 Introduction
Les règles de l’art de la construction permettent d’édifier des structures adaptées aux conditions usuelles d’interaction des bâtiments avec les sols. Les fondations assurent l’équilibre des charges transmises par les poteaux ou les murs avec les résistances mobilisées sous les fondations.
La présence sous les fondations ou sous les dallages de sols argileux ou marneux capables de retrait et de gonflement du seul fait des variations de teneur en eau, c’est- à-dire sans modification des charges appliquées par la structure, menace cet équilibre.
L’effet du retrait ou du gonflement du sol sous les fondations est habituellement localisé. Il peut se développer sous les angles ou sous un mur de la maison, ce qui provoque des déformations inusuelles des fondations et de la maçonnerie ou de la structure en poteau- poutre de la construction. Dans les maisons modernes, souvent construites en béton armé, ou avec des parpaings chaînés, le tassement ou soulèvement local du sol peut développer des réseaux de fissures (guide 3). Ces fissures peuvent être maîtrisées en limitant les variations d’humidité du sol (chapitre 2 de ce guide), en renforçant la résistance des fondations, des longrines ou des murs ou en gérant la déformabilité globale de la construction par la création de blocs rigides séparés par des joints. Ce chapitre décrit les recommandations générales de la construction des maisons (S0), applicables quel que soit le sol de fondation, puis les précautions particulières pour les sols peu sensibles (S1), que l’on peut résumer en une profondeur de fondation forfaitaire, la recherche de conditions de fondations homogènes et des conditions sur les ossatures en poteau-poutre et les dallages. On indique ensuite pour les sols sensibles (S2) le recours à des fondations superficielles plus profondes et du découpage de la construction en blocs rigides de géométrie régulière et, pour les sols très sensibles (S3) le renforcement significatif de la partie inférieure de la construction.
3.2 Construction suivant les règles de l’art (S0)
3.2.1 Fondations et chaînage de la structure
La majorité des bâtiments d’habitation « classiques » est fondée superficiellement, dans la tranche du terrain concernée par les variations saisonnières de teneur en eau. Les sinistres sont dus, pour une grande part, à une inadaptation dans la conception et/ou la réalisation des fondations.
Même sur un sol réputé non sensible, la conception des fondations s’appuie sur certaines recommandations :
- adopter une profondeur suffisante, à adapter en fonction de la portance du sol et de la profondeur de pénétration du gel ;
- éviter toute dissymétrie dans la profondeur des semelles de fondation ; - recourir à des fondations continues et armées, bétonnées en pleine fouille sur toute leur hauteur (les fondations coffrées sont toutefois possibles bien que de réalisation plus complexe). La profondeur des fondations selon les règles de l’art est de 0,5 m au minimum en climat tempéré et peut dépasser 1 m dans les régions plus froides.
Les fondations doivent respecter les préconisations formulées dans la norme NF DTU 13.12. Les schémas de principe des figures 28, 29 et 30 rappellent les plus élémentaires de ces préconisations.
Figure 28
Fondation de maison individuelle en partie courante -
zone 1 : béton de propreté dosé à 150 kg de
ciment/m3 de béton ; zone 2 : béton de semelle filante
(en cours de coulage sur l'illustration) dosé au
minimum à 250 kg de ciment/m 3 de béton (ciment
CEM III) avec enrobage des armatures de 4 cm
minimum (les valeurs correspondent à des moyennes
données à titre indicatif) (Source AQC)
Figure 29
Armatures pour assurer la continuité aux angles de la
fondation et armature en attente pour les chaînages
verticaux (les valeurs correspondent à des moyennes
données à titre indicatif) (Source AQC)
Figure 30
Schéma de principe des chaînages de maison
individuelle (Source abc maçonnerie.com)
Un grand nombre de sinistres concernent des constructions dont la rigidité, insuffisante, ne leur permet pas de résister aux distorsions générées par les mouvements différentiels du sol. Une structure parfaitement rigide permet au contraire une répartition des efforts permettant de minimiser les désordres de façon significative, à défaut de les écarter.
34
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Protéger sa maison de la sécheresse Même sur un sol réputé non sensible, une règle de base est de construire une maison avec l'armature nécessaire dans la structure et les semelles de fondation. La rigidification de la structure du bâtiment nécessite la mise en œuvre de chaînages horizontaux (haut et bas) et verticaux (poteaux d’angle) pour les murs porteurs liaisonnés.
Le dispositif de rigidification mis en œuvre pour la structure s’appuie sur les préconisations formulées dans la norme NF DTU 20.1 :
- « Les murs en maçonnerie porteuse et les murs en maçonnerie de remplissage doivent être ceinturés à chaque étage, au niveau des planchers, ainsi qu’en couronnement, par un chaînage horizontal en béton armé, continu, fermé ; ce chaînage ceinture les façades et les relie au droit de chaque refend ». Cette mesure s’applique notamment pour les murs pignons au niveau du rampant de la couverture.
- « Les chaînages verticaux doivent être réalisés au moins dans les angles saillants et rentrant des maçonneries, ainsi que de part et d’autre des joints de fractionnement du bâtiment ».
La réalisation de linteaux au-dessus des ouvertures est nécessaire.
Les liaisons entre les différents chaînages sont conçues pour assurer le transfert des efforts de traction (figure 31). Elles doivent faire l’objet d’une attention particulière et respecter les recommandations suivantes :
- La continuité et le recouvrement des divers chaînages concourant en un même nœud doivent être assurés dans les trois directions.
- Les recouvrements doivent être au minimum de 50 fois le diamètre des armatures.
- Les dispositions adoptées ne doivent donner lieu à aucune poussée au vide (l'intérieur d'un coude doit toujours être orienté vers la pleine masse de béton, jamais vers la paroi proche).
Figure 31
Exemple de liaisons entre chaînages
35
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Mesures concernant la structure Ces préconisations relèvent de la construction suivant les « règles de l'art ». Cependant, au regard du nombre de sinistres constatés sur des maisons fondées sur semelles peu ou non armées, pas assez profondes, avec une structure en maçonnerie, sans chaînage, il a paru indispensable de les rappeler.
3.2.2 Adaptation des fondations aux pentes
Les fondations doivent être encastrées de manière homogène sur tout le pourtour du bâtiment. Cette recommandation vaut également pour les terrains en pente où l’encastrement aval vis-à-vis du terrain fini extérieur doit être au moins aussi important que l’encastrement amont.
Les couches superficielles du sol sont souvent parallèles à la topographie. Ainsi, pour bénéficier d'un sol de même nature à la base des différentes fondations, il est préférable, lorsque la pente le permet, d'avoir recours à des fondations à des niveaux différents (suivant la ligne de pente) plutôt que de procéder par déblai ou déblai/remblai pour fonder au même niveau.
Les recommandations précédentes ne visent qu'à limiter les effets des variations de teneur en eau dans le sol. Elles ne dispensent donc évidemment pas de respecter la profondeur d'encastrement imposée par les conditions de stabilité et de résistance du sol de fondation. À cet égard, la norme NF DTU 13.12 stipule que, pour des fondations à des niveaux différents, les niveaux des fondations successives doivent être tels qu'une pente maximale de 3 de base pour 2 de hauteur relie les arêtes des semelles les plus voisines (figure 32).
Figure 32
Fondations à des niveaux différents.
Pente maximale permettant d'éviter la poussée de la fondation amont sur la fondation aval
Lorsque la pente naturelle du
terrain est inférieure à 3H/2V, les
recommandations précédentes
invitent à fonder suivant la ligne de
pente sans déblai ni remblai. On
est conduit dans ce cas à réaliser
des redans dans les semelles
filantes orientées suivant la pente
(figure 33).
Figure 33
Semelles filantes décalées en hauteur pour « suivre »
la ligne de pente
36
LES COLLECTIONS DE L’IFSTTAR
Protéger sa maison de la sécheresse La figure 34 précise les principes constructifs à appliquer au niveau droit d’un redans pour assurer la stabilité et la continuité de la fondation.
Figure 34
Longueur de chevauchement et ferraillage du redan (Source AQC)
Lorsque la pente naturelle du terrain est supérieure à 3 de base pour 2 de hauteur, on ne peut pas respecter les conditions précédentes d'homogénéité de l’encastrement et de position des semelles voisines (figure 32) et il faut réaliser une plateforme en déblai ou en déblai/remblai.
On comprend que l'idéal est, dans ce cas, de fonder à différents niveaux en suivant la pente maximale permise pour les fondations (3 de base pour 2 de hauteur) et de reproduire cette pente au niveau du sol fini. Ainsi, l'homogénéité d'encastrement est respectée.
Si l’on choisit une plateforme horizontale (figure 35), les fondations amont reposent sur des terrains habituellement plus résistants que les fondations aval. Il est conseillé dans ce cas de placer les fondations aval à une profondeur supérieure à celle des fondations amont par rapport au terrain fini extérieur (deux rangs de parpaings ou de briques). Cette préconisation est d’autant plus importante que la pente est orientée vers le Sud. En effet, dans ce cas, les sols à l’aval d’une construction sont soumis à un ensoleillement plus important que ceux situés en amont, à l’ombre de la bâtisse. La dessiccation y est donc plus marquée. Un encastrement aval plus profond compense cette dissymétrie.
Figure 35
Fondations sur une plate-forme horizontale située dans une pente (MEDAD, 2007)
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Mesures concernant la structure Comme précédemment, les semelles orientées selon la pente devront comporter un ou plusieurs redans.
Enfin, en cas de remblai, il est recommandé d’appuyer la fondation aval sur un sol insensible aux variations de teneur en eau qui peut se trouver sous le remblai.
3.2.3 Désolidarisation des parties de structures fondées différemment Deux parties de bâtiment accolées et fondées différemment peuvent subir des mouvements d’ampleur différente. Il convient de désolidariser ces structures afin que les mouvements de l’une ne se transmettent pas à l’autre. Toutes les parties d’un bâtiment sont concernées : différences de niveau de fondation, de type de fondation ou de charges appliquées dans un corps de bâtiment, extension d’un bâtiment existant, ouvrages annexes et aménagements extérieurs (garage, appentis, terrasse, etc.). La mise en place d’un joint de rupture (figure 36) sur toute la hauteur du bâtiment y compris les fondations permet de désolidariser ces parties.
Figure 36
Joints de rupture entre les parties d’un bâtiment fondées différemment (MEDAD, 2007)
La présence d’un sous-sol partiel (par ailleurs déconseillé en cas d’aléa de retrait- gonflement même faible) peut entraîner des tassements différentiels de la construction. Il faut donc également placer des joints de rupture aux endroits appropriés.
3.2.4 Choix des matériaux
Les matériaux utilisés pour la construction dans les zones où les sols de fondation sont susceptibles de retrait et gonflement doivent présenter des performances de résistance et un niveau de durabilité largement éprouvés. Les recommandations suivantes s’appliquent :
- être conformes, pour ceux relevant du domaine traditionnel, aux documents normatifs en vigueur (DTU et Normes NF ou EN) ;
- être couverts par un avis technique pour les matériaux et procédés innovants.
Par ailleurs, il convient que les matériaux respectent des exigences de caractéristiques minimales, afin d’éviter une détérioration prématurée des performances mécaniques de l’ouvrage.
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Protéger sa maison de la sécheresse Ces considérations conduisent à établir les recommandations suivantes :
Béton
Béton prêt à l’emploi
En cas de béton prêt à l’emploi, la résistance caractéristique minimale du béton à la compression à 28 jours doit être de 25 MPa. Il convient alors de demander du C25/30.
Pour les ouvrages de faibles épaisseurs, la consistance demandée doit être « très plastique » (classe de consistance S3 au sens de la NF EN 206/CN) afin d’obtenir une mise en place du béton optimale. Il est également recommandé de choisir une classe d’exposition XC2 (au sens de la NF EN 206/CN).
Ces informations sont à communiquer au producteur de béton et doivent figurer sur le bon de livraison. Dans tous les cas d’utilisation, l’ajout d’eau sur chantier est à proscrire.
Béton fait sur chantier
Le dosage minimal en ciment est à adapter selon les recommandations du DTU 13.11.
Armatures pour béton
Les aciers utilisés pour constituer les armatures de béton doivent être à haute adhérence, de nuance Fe E 500 (limite élastique à 500 MPa) et disposer d’un allongement garanti sous charge maximale d’au moins 5% (armatures de classe B).
Éléments de maçonnerie
Les éléments de maçonnerie peuvent être pleins ou creux. Ils doivent être conformes aux prescriptions de la norme NF DTU 20.1.
3.3 Recommandations forfaitaires pour les sols peu sensibles (S1)
3.3.1 Encastrement des fondations superficielles
La profondeur des fondations (profondeur d’encastrement) doit tenir compte de l’amplitude de retrait et gonflement du sol. Seule une étude géotechnique spécifique est en mesure de déterminer précisément cette amplitude (guide 1). Cette étude doit être réalisée par un bureau d’études géotechnique.
Pour les sols peu sensibles, la profondeur d’encastrement minimale par rapport au niveau final du terrain extérieur est fixée à 0,8 m.
Cette profondeur minimale ne dispense pas de respecter la profondeur recommandée par la mise hors gel lorsqu'elle est supérieure.
La recommandation ci-dessus ne vise qu'à limiter les effets des variations de teneur en eau dans le sol. Elle ne dispense pas non plus de respecter la profondeur d’encastrement imposée par les conditions de stabilité et de résistance du sol de fondation.
Les fondations doivent être encastrées de manière homogène sur tout le pourtour du bâtiment. Il convient sur terrain plat que les semelles de fondations filantes ne présentent aucun redan. Sur des terrains en pente, l’encastrement aval doit être au moins aussi important que l’encastrement amont : la réalisation de redan est alors nécessaire.
Dans des sols hétérogènes, on cherchera à construire les fondations à une profondeur à laquelle le sol retrouve une nature homogène. Le respect de cette condition peut conduire à approfondir tout ou partie des fondations, au-delà de la profondeur minimale liée à la sensibilité des sols. Si c’est impossible, il faut tenir compte de l’hétérogénéité du sol de fondation dans la conception de la maison.
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Mesures concernant la structure 3.3.2 Précautions particulières
Certaines solutions constructives telles que les ossatures à poteaux-poutres et les dallages présentent une sensibilité accrue aux mouvements du sol. Ils doivent faire l'objet d'une étude particulière et de précautions de mise en œuvre adaptées, dès lors que le sol de fondation est jugé sensible, même faiblement.
Ossatures à poteaux-poutres
Pour ce type de structure, les charges sont transmises au sol par des semelles superficielles isolées placées sous les poteaux.
Les semelles superficielles isolées rendent ces constructions particulièrement sensibles au phénomène de retrait-gonflement. Pour une structure à ossature et remplissages de maçonnerie, un retrait localisé sous une semelle isolée provoque une déformation de l’ossature qui peut se traduire par des désordres dans l’ossature elle-même ou dans les maçonneries de remplissage qui ne sont pas prévues pour supporter des efforts.
Les structures à ossatures et remplissages doivent faire l'objet d'une étude spécifique.
Dallages
Les dallages reposant directement sur le sol en place peuvent être sujets à de nombreux désordres. Ils doivent faire l'objet d'une étude spécifique.
Il en est de même pour les solutions mixtes dallages-pieux.
La solution préférable est un plancher porté en béton au-dessus d’un vide sanitaire largement dimensionné pour qu'un gonflement du sol ne puisse le combler.
Les planchers en béton peuvent être constitués par :
- des éléments préfabriqués de poutrelles en béton armé ou précontraint et entrevous associés à une dalle de compression coulée en œuvre et armée par un treillis soudé ;
- des prédalles en béton armé ou précontraint associées à une dalle complémentaire coulée en œuvre ;
- une dalle coulée en place.
Les autres types de planchers en béton ne sont pas décrits dans le présent guide, mais peuvent être utilisés à condition de respecter les prescriptions des textes spécifiques les concernant (DTU par exemple).
3.4 Recommandations forfaitaires pour les sols sensibles (S2)
Les recommandations applicables aux constructions sur terrains sensibles sont de même nature que pour les terrains peu sensibles. La profondeur d’encastrement minimale recommandée par rapport au terrain fini extérieur est fixée forfaitairement à 1,2 m (seule une étude de sol peut définir la profondeur optimale). Elle ne dispense pas de respecter la profondeur imposée par la mise hors gel lorsqu'elle est supérieure, et la profondeur d'encastrement imposée par les conditions de stabilité et de résistance du sol de fondation.
L’amplitude plus importante des retraits et gonflements du sol sous les fondations peut solliciter plus fort la résistance de la structure de la construction. Le découpage de la construction en blocs rigides séparés par des joints de rupture est une façon efficace de limiter, voire empêcher les dommages dus au retrait et gonflement du sol.
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Protéger sa maison de la sécheresse Chaque bloc doit avoir une géométrie régulière et des conditions de fondation homogènes.
Les formes recommandées sont compactes et sans décrochements, presque rectangulaires, avec une plus grande dimension au plus égale à deux fois la plus petite. Les formes en L, T, X, U ne sont pas recommandées (figure 37). Il est recommandé qu’un retrait de la construction n’excède pas 20 % de la surface de la maison et que la somme des retraits ne dépasse pas 40 % de cette surface totale (figure 38). Il doit y avoir au minimum deux murs parallèles dans chaque direction principale du bâtiment. Deux murs peuvent être considérés comme parallèles, si l’angle entre leurs directions ne dépasse pas 15 degrés (figure 39).
Figure 37
Différentes formes d’une maison
Figure 38
Recommandations pour la forme d’une maison et gestion des retraits de la construction
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Mesures concernant la structure Figure 39
Conditions pour considérer deux murs parallèles
Les fondations doivent être encastrées de
manière homogène sur tout le pourtour
du bâtiment et ne présenter aucun redan
si le terrain est plat. Notamment, les sous-
sols partiels qui induisent des
hétérogénéités d’encastrement doivent
être évités. Si ce n’est pas possible, il
convient de désolidariser les parties de
structure correspondantes.
La construction doit éviter les porte-à-faux
importants qui compliquent une
redistribution correcte des efforts en cas
de tassement localisé (figure 40).
Figure 40
Porte-à-faux déconseillé
Tous les murs porteurs verticaux doivent être continus de la fondation jusqu’à la toiture.
Lorsque les niveaux de la construction n’ont pas la même géométrie, l’écart entre les surfaces de plancher de deux niveaux successifs ne doit pas dépasser 20 %. Si cette recommandation n’est pas respectée, il faut désolidariser les parties de structures fondées différemment (figure 41).
Figure 41
Illustration de la règle des retraits en élévation
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Protéger sa maison de la sécheresse 3.5 Recommandations forfaitaires pour les sols très sensibles (S3) Les recommandations applicables aux constructions sur les terrains très sensibles au retrait-gonflement sont les mêmes que pour les terrains sensibles. La profondeur d’encastrement minimale recommandée par rapport au terrain fini extérieur est aussi fixée forfaitairement à 1,2 m (seule une étude de sol peut définir la profondeur optimale). Elle ne dispense pas de respecter la profondeur imposée par la mise hors gel lorsqu'elle est supérieure, et la profondeur d'encastrement imposée par les conditions de stabilité et de résistance du sol de fondation. La différence réside dans la nécessité de renforcer les fondations et les soubassements des constructions.
Les murs inférieurs de la construction (ceux du niveau reposant sur le sol) peuvent être conçus solidaires, sur tout ou partie de leur hauteur, de la semelle sur laquelle ils reposent pour former un soubassement monobloc. Cette disposition permet d’obtenir une section de semelle en T renversé d'inertie très sensiblement supérieure à celle des semelles filantes classiques telles que montrées à la section 3.2.
Les figures 42 et 43 présentent deux solutions de ce type : une première en T renversé de largeur minimale 40 cm, optimale en ce qui concerne les matériaux mais nécessitant un coffrage, et une autre bétonnée en pleine fouille, de largeur standard 50 cm, d'exécution plus simple. Les fondations sont encastrées à 1,2 m au minimum, comme recommandé de façon forfaitaire.
Figure 42
Semelle en T renversé
(L = 40 cm et H = 60 cm)
(les valeurs correspondent à des
moyennes données à titre indicatif)
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LES COLLECTIONS DE L’IFSTTAR
Mesures concernant la structure Les semelles sont armées dans toutes les directions au ferraillage minimal assurant la condition de non-fragilité. Ce ferraillage ne vise qu'à donner à la fondation la ductilité nécessaire pour absorber les défauts de portance partiels qui pourraient survenir en cas de tassement différentiel du sol. Il ne dispense évidemment pas de calculer l'armature nécessaire à l'équilibre des efforts dans la semelle, l'armature transversale en fond de semelle notamment.
Figure 43
Semelle bétonnée en pleine fouille
(L = 50 cm et H = 60 cm)
(les valeurs correspondent à des
moyennes données à titre indicatif)
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Protéger sa maison de la sécheresse Références
FREEMAN T.-J., D RISCOLL R.-M.-C., L ITTLEJOHN G.-S. Has your house got cracks ? Thomas Telford, Londres, 154 p., 2002.
Le retrait-gonflement des argiles – Comment prévenir les désordres dans l’habitat individuel ? Ministère de l’Écologie, du Développement et de l’Aménagement Durables, 2007.
Sécheresse et construction, guide de prévention. La documentation française, 1993.
Sites internet
Portail de la prévention des risques majeurs du ministère de la Transition écologique et solidaire, www.prim.net
Documents relatifs aux cartes d’aléa retrait-gonflement
www.georisques.gouv.fr
Agence qualité construction, www.qualiteconstruction.com
Caisse centrale de réassurance, www.ccr.fr
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LES COLLECTIONS DE L’IFSTTAR Collection
techniques et méthodes
Sous collection
guide technique
ISSN
2492-5438
ISBN
Papier : 978-2-85782-730-6
Pdf : 978-2-85782-725-2
Référence
GTI 4-2
Titre
Retrait et gonflement des argiles - Protéger sa maison de la sécheresse : Conseils aux constructeurs de maisons neuves, guide 2
Coordinateur
Jean-Vivien Heck (CSTB)
Auteurs
Ifsttar et CSTB
Rédacteurs
Maurice Armand (UMF), Patrice Beaufort (Capeb), Franck Béchade (expert, ex-Socabat), Sébastien Burlon (Ifsttar), Jean-Vivien Heck (CSTB),
Frédéric Henry (AQC), Catherine Jacquard (Fondasol), Jean-Pierre Magnan (Ifsttar), Didier Valem (FFB)
Date de publication
Juillet 2017
Langue
Français
Résumé
Ce guide expose un ensemble de recommandations à appliquer pour protéger une nouvelle construction des désordres qui peuvent être provoqués par la présence de sols argileux ou marneux sensibles au retrait-gonflement. Ces désordres affectent la structure de la maison mais sont dus au mouvement du sol. Pour les éviter, on peut chercher à limiter les déformations du sol mais aussi à adapter la conception de la maison en jouant sur les fondations, le chaînage des murs et l’agencement des éléments de la construction.
L’application de ces recommandations est décidée en suivant une démarche structurée en étapes, la « stratégie de la construction ». La première étape consiste à rechercher les textes réglementaires qui concernent la parcelle sur laquelle une maison doit être construite et à les appliquer.
En l’absence de textes règlementaires, la démarche s’appuie sur la définition d’un niveau de risques liés à l’environnement de la construction, à la nature et aux propriétés du sol sous la construction. Chaque niveau de risque est associé à un ensemble de recommandations relatives à l’environnement (E) et à la structure (S) de la construction.
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Protéger sa maison de la sécheresse
Fiche bibliographique Les recommandations E0 sur l'environnement forment un socle de mesures commun à toutes situations. Elles portent notamment sur la préparation du terrain (soin apporté à la plateforme par un terrassement adapté au site) et sur la gestion de l'eau sur le site pour limiter les variations de teneur en eau pendant le chantier et pendant la vie de l'ouvrage, pour les terrains plats et en pente.
Les recommandations E1 et E2 répondent à la présence de sols argileux ou marneux. Lorsque les conditions environnementales sont favorables, les recommandations E1 visent à l’imperméabilisation de la surface du terrain autour de la construction, pour éviter l’asséchement et l’humidification des sols. Lorsque les conditions environnementales sont défavorables, les recommandations E2 ont pour objectif de contrôler l’influence des arbres.
Les recommandations S0 à S3 sur la structure sont graduées en fonction de la sensibilité du sol sous la construction. Elles vont de la simple application des règles de l'art pour S0 à un renforcement des fondations et soubassements pour S3. Les recommandations S1 et S2 correspondent à un encastrement plus profond des fondations et des règles favorisant les conceptions régulières à la fois en plan et en élévation.
Les recommandations présentées dans ce guide répondent à un très grand nombre de situations pour lesquelles leur application sera suffisante pour diminuer très notablement la sensibilité de l'ouvrage au phénomène de retrait-gonflement des sols argileux. Elles ne sont pas exhaustives et des solutions alternatives existent mais nécessitent une étude détaillée du sol et de la structure de la construction par des bureaux d’étude spécialisés.
Mots clés
Retrait, gonflement, argile, solutions constructives, structure, fondations.
Nombre de pages
50
47
LES COLLECTIONS DE L’IFSTTAR
Titre du chapitre Collection
technics and methods
Sub collection
technical guide
ISSN
2492-5438
ISBN
Print : 978-2-85782-730-6
Pdf : 978-2-85782-725-2
Reference
GTI 4-2
Title
Shrinkage and swelling of clays - Protecting houses during a drought: Advice for the builders of new houses - guide 2
Coordinator
Jean-Vivien Heck (CSTB)
Authors
Ifsttar and CSTB
Writers
Maurice Armand (UMF), Patrice Beaufort (Capeb), Franck Béchade (expert, ex-Socabat), Sébastien Burlon (Ifsttar), Jean-Vivien Heck (CSTB),
Frédéric Henry (AQC), Catherine Jacquard (Fondasol), Jean-Pierre Magnan (Ifsttar), Didier Valem (FFB)
Publication date
July 2017
Language
French
Summary
This guide presents a set of recommendations for protecting new buildings from damage due to the presence of clayey or marly soils that are sensitive to shrinkage and swelling. The damage in question affects the structure of the house and can be avoided by limiting the ground deformation or modifying the design of the house by altering the foundations, the wall ties and the layout of building units.
These recommendations are applied in several stages, the first of which is to identify the regulatory texts concerning the plot.
In the absence of regulatory texts, the procedure involves the identification of a risk level related to the environment and the nature and properties of the underlying soil. Each level of risk is linked to a set of recommendations relating to the environment (E) and the structure (S) of the construction.
Environmental recommendations defining general measures that apply in all situations are referred to as type E0. Especially, they deal with the preparation of the subgrade (appropriate earthworks) and the management of water to limit water content variations both during the construction and the life of the structure.
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Protéger sa maison de la sécheresse
Publication data form The presence of clayey or marly soils is covered by two different sets of
recommendations, E1 and E2. Type E1 recommendations set out to waterproof the soil surface around the building to prevent the underlying soil from becoming dry or moist. When environmental conditions do not allow this, type E2 recommendations aim to mitigate the impact of trees.
Type S0 to S3 structural recommendations are graduated according to the sensitivity of the ground under the construction. They range from simple application of the rules of good practice (S0) to strengthening the foundations and substructures (S3). S1 and S2 involve the increase of the foundation depth and the design rules setting out to achieve horizontal and vertical regularity.
The recommendations in this guide are adequate for a very large number of situations and will greatly reduce the sensitivity of the structure to the shrink-swell behaviour of clayey soils. However, they are not exhaustive and alternative solutions exist, but these require a detailed study of the ground and the structure by specialized consultancies.
Key words
Shrinkage, swelling, clay, execution procedures, structure, foundations.
Number of pages
50
49
LES COLLECTIONS DE L’IFSTTAR
Titre du chapitre Ministère
de la Cohésion
des territoires
Ministère
de la Transition
écologique et solidaire
LES COLLECTIONS DE L’IFSTTAR
ISSN : 2492-5438
Référence : GTI 4-2
Crédit photo : Ifsttar
Juillet 2017
Ce guide expose un ensemble de recommandations à appliquer pour protéger une nouvelle construction des désordres qui peuvent être provoqués par la présence de sols argileux ou marneux sensibles au retrait-gonflement. Ces désordres affectent la structure de la maison mais sont dus au mouvement du sol. Pour les éviter, on peut chercher à limiter les déformations du sol mais aussi à adapter la conception de la maison
en jouant sur les fondations, le chaînage des murs et l’agencement des éléments de la construction.
L’application de ces recommandations est décidée en suivant une démarche structurée en étapes, la « stratégie de la construction ». La première étape consiste à rechercher les textes réglementaires qui concernent la parcelle sur laquelle une maison doit être construite et à les appliquer.
En l’absence de textes règlementaires, la démarche s’appuie sur la définition d’un niveau de risques liés à l’environnement de la construction, à la nature et aux propriétés du sol sous la construction. Chaque niveau de risque est associé à un ensemble de recommandations relatives à l’environnement (E) et à la structure (S) de la construction.
Les recommandations E0 sur l'environnement forment un socle de mesures commun à toutes situations. Elles portent notamment sur la préparation du terrain (soin apporté à la plateforme par un terrassement adapté au site) et sur la gestion de l'eau sur le site pour limiter les variations de teneur en eau pendant le chantier et pendant la vie de l'ouvrage, pour les terrains plats et en pente.
Les recommandations E1 et E2 répondent à la présence de sols argileux ou marneux. Lorsque les conditions environnementales sont favorables, les recommandations E1 visent à l’imperméabilisation de la surface du terrain autour de la construction, pour éviter l’asséchement et l’humidification des sols. Lorsque les conditions environnementales sont défavorables, les recommandations E2 ont pour objectif de contrôler l’influence des arbres.
Les recommandations S0 à S3 sur la structure sont graduées en fonction de la sensibilité du sol sous la construction. Elles vont de la simple application des règles de l'art pour S0 à un renforcement des fondations et soubassements pour S3. Les recommandations S1 et S2 correspondent à un encastrement plus profond des fondations et des règles favorisant les conceptions régulières à la fois en plan et en élévation.
Les recommandations présentées dans ce guide répondent à un très grand nombre de situations pour lesquelles leur application sera suffisante pour diminuer très notablement la sensibilité de l'ouvrage au phénomène de retrait-gonflement des sols argileux. Elles ne sont pas exhaustives et des solutions alternatives existent mais nécessitent une étude détaillée du sol et de la structure de la construction par des bureaux d’étude spécialisés.