Un rapport de sol n'est pas une liste de chiffres à recopier
La contrainte admissible affichée en page de synthèse est la donnée la plus recopiée et la moins lue de tout le dossier. Elle n'a de sens que rapportée à la mission réalisée, au type de fondation envisagé et aux tassements. Voici ce que je vérifie avant d'en tirer un dimensionnement.
Dans la plupart des dossiers que je reçois, le rapport de sol est présent, complet, et sincèrement lu par personne. Ce qui en a été extrait tient en un nombre : la contrainte admissible de la page de synthèse, recopiée dans la note de calcul, puis reprise de version en version jusqu'au plan d'exécution. Ce nombre est le plus dangereux du dossier, non parce qu'il serait faux, mais parce qu'il a été séparé des conditions qui le rendent vrai.
Une contrainte admissible n'existe pas toute seule
Un géotechnicien ne donne jamais une contrainte dans l'absolu. Il donne une contrainte pour une hypothèse de fondation, à une profondeur d'ancrage donnée, dans un horizon identifié, et sous réserve de conditions d'exécution. Changez l'un de ces paramètres et la valeur change, parfois d'un facteur deux.
Trois glissements se répètent.
Le premier est le glissement de géométrie. Une contrainte donnée pour des semelles filantes ancrées à 1,20 mètre ne vaut pas pour des semelles isolées descendues à 2 mètres, et elle ne vaut surtout pas pour un radier. Les mécanismes de rupture ne sont pas les mêmes, les largeurs mobilisées non plus, et la profondeur d'ancrage modifie le terme de surcharge. La valeur recopiée reste techniquement exacte, elle répond simplement à une autre question que celle qu'on lui pose.
Le deuxième est le glissement d'horizon. Le rapport décrit une stratigraphie. La valeur de synthèse correspond à un horizon précis, souvent atteint à une profondeur qui varie d'un sondage à l'autre. Sur les coulées et les formations de pente qu'on rencontre couramment ici, l'épaisseur des recouvrements meubles peut passer du simple au triple sur l'emprise d'une seule villa. Ancrer « à 1,20 mètre » parce que c'est écrit quelque part revient à ancrer dans l'horizon prévu à un angle du bâtiment et dans un autre à l'angle opposé.
Le troisième est le glissement de projet. Le rapport a été commandé sur un projet, et ce projet a changé. Le bâtiment a tourné, il a gagné un niveau, l'implantation a reculé de six mètres pour respecter un recul. Le rapport, lui, n'a pas été mis à jour. Il décrit un ouvrage qui n'existe plus.
La mission réalisée n'est pas un détail administratif
La norme NF P 94-500 organise les missions géotechniques en un enchaînement qui a une logique : une étude préalable identifie les risques et donne des principes, une étude de conception dimensionne, une étude d'exécution valide les ouvrages tels qu'ils seront construits, une supervision et un suivi accompagnent le chantier.
Dimensionner des fondations à partir d'une mission préalable, c'est utiliser un document qui n'a jamais eu pour objet d'engager une valeur de calcul. Cela arrive plus souvent qu'on ne l'imagine, en général pour une raison de calendrier : la mission préalable a été commandée pour le dépôt, la mission de conception devait suivre, et personne ne l'a relancée quand le planning s'est tendu.
La première chose que je regarde dans un rapport n'est donc pas la synthèse. C'est la page qui nomme la mission, sa date, et le projet auquel elle se rapporte.
Les tassements décident plus souvent que la rupture
Une contrainte peut être parfaitement admissible vis-à-vis de la rupture du sol et totalement inacceptable vis-à-vis des tassements. Sur un bâtiment courant, ce n'est presque jamais la rupture qui se produit : ce sont des tassements différentiels qui fissurent les cloisons, bloquent les menuiseries, désaffleurent les carrelages et déclenchent l'expertise.
Les sols volcaniques que nous rencontrons sont hétérogènes par construction géologique : alternance de coulées compactes et de niveaux scoriacés, poches d'altération, remblais anthropiques anciens et non documentés. La variabilité spatiale y est la règle. Un tassement absolu de deux centimètres n'inquiète personne ; le même tassement obtenu sur un seul angle du bâtiment produit une distorsion que la structure ne peut pas absorber.
D'où deux questions qui ne figurent jamais dans la synthèse et qui décident pourtant du principe de fondation : quelle est l'amplitude de tassement estimée sous les charges du projet, et quelle est sa variation probable sur l'emprise ?
Ce que je vérifie, dans l'ordre
Avant d'utiliser un seul chiffre d'un rapport de sol, je m'assure des points suivants.
La mission réalisée et sa date, rapportées au projet effectivement déposé. Le nombre et l'implantation des sondages au regard de l'emprise réelle : trois sondages sur une villa en L implantée en travers de la pente ne couvrent pas la même chose que trois sondages sur un rectangle à plat. La profondeur d'ancrage retenue et l'horizon visé, comparés aux niveaux de projet, terrassements et vides sanitaires compris. L'existence d'une note sur les tassements, et pas seulement d'une valeur de contrainte. Les conditions d'exécution mentionnées : mise hors d'eau, purge des remblais, reprise en sous-œuvre éventuelle des ouvrages voisins. Enfin la cohérence entre les recommandations écrites et le projet réel, y compris ses niveaux de plancher bas.
Quand un de ces points manque, je le dis, et je demande le complément avant de dimensionner. Ce n'est pas un excès de prudence : c'est ce qui sépare une hypothèse assumée d'une hypothèse empruntée.
Deux responsabilités qui ne se confondent pas
Le géotechnicien engage une hypothèse sur un terrain. L'ingénieur structure engage un ouvrage. Les deux engagements sont distincts, et le second ne s'exerce pas en recopiant le premier.
Cela ne veut pas dire qu'il faut refaire le travail du géotechnicien, ce qui serait absurde et hors de ma compétence. Cela veut dire que la valeur que j'introduis dans mon calcul doit être une valeur que j'ai comprise : je sais pour quelle fondation elle a été donnée, à quelle profondeur, dans quel horizon, au titre de quelle mission, et avec quelle marge vis-à-vis des tassements. Si je ne sais pas répondre à ces cinq questions, je n'ai pas une donnée, j'ai un nombre.
La dernière fois qu'un rapport de sol m'a fait changer de principe de fondation, ce n'était pas à cause de la contrainte. C'était à cause d'un mètre cinquante de remblai non identifié sous un seul angle du bâtiment, visible uniquement dans le carnet de sondages, à quatre pages de la synthèse.
Sources
- NF P 94-500, missions d'ingénierie géotechnique, classification et enchaînement G1 à G5
- NF EN 1997-1, Eurocode 7, calcul géotechnique
- Loi ELAN et dispositif relatif au retrait-gonflement des argiles, pour la logique d'enchaînement des missions