Tassement

Le tassement est la déformation subie par le sol sous l'action du poids des constructions qu'il supporte. Les bâtiments ont des comportements différents suivant leur structure et leurs fondations par rapport au sol d'assise : on parle ainsi de « tassement uniforme » et de « tassement différentiel ».

Contexte du tassement

Un bâtiment prend appui sur le sol et lui transmet un ensemble de charges. Les fondations jouent un rôle de bonne répartition de ces contraintes de charges. Ces fondations sont adaptées à la fois à la nature du sol et à la structure du bâtiment.

En général, sous l'action des charges du bâtiment, le tassement du sol reste uniforme et de faible amplitude : la construction, dotée d'une bonne rigidité, ne subit aucun préjudice.

Lorsque le tassement est hétérogène (différentiel), avec des dénivellations entre différents points de fondation, des désordres peuvent apparaitre. Pour une structure très rigide, la défaillance d'un appui entraîne simplement le report vers les appuis voisins : aucun dommage n'est subi tant que le tassement reste de faible amplitude.

Pour un structure souple qui s'adapte aux mouvements des fondations, des désordres peuvent apparaître au niveau des éléments du second œuvre : il faut prévoir des joints de désolidarisation pour les prévenir.

Les tassements peuvent donc être admis à partir du moment où la structure du bâtiment ou ses composants peuvent les absorber. Il existe des ordres de grandeur des tassements admissibles donnés par des spécialistes de la mécanique des sols. Ils préconisent des valeurs pour différents éléments constructifs pour un tassement total ou différentiel :

• 5 mm à 1 cm pour le tassement différentiel d'un grand mur en briques ;
• 3 à 6 mm pour un bâtiment d'habitation classique entre 2 points distants de 10 mètres ;
• 5 à 10 cm pour le tassement total d'une poutre B.A. et un tassement différentiel de 2,5 à 4 cm ;
• 2 à 5 cm pour le tassement total d'un mur maçonné ;
• 8 à 30 cm pour le tassement total d'un radier.

Manifestations des tassements

Les désordres liés à des tassements différentiels non maîtrisés, se manifestent sous forme de fissures :

• à 45° depuis l'angle d'une ouverture ou d'un linteau pour une structure fragile ;
• par blocs au niveau des joints pour les structures rigides comme des murs en béton banché ;
• en escalier pour les structures en petits éléments maçonnés comme des murs en parpaings ;
• en diagonale (fissures de cisaillement) lors d'un tassement différentiel d'un pignon par rapport au reste du bâtiment ;
• horizontales dans le cas d'un tassement différentiel de pignon par traction ou gonflement ;
• en escalier par tassement ou gonflement à l'angle ou au centre du bâtiment ;
• dans un dallage liaisonné aux fondations.

Les désordres de tassement peuvent aussi se manifester par le désaffleurement de panneaux préfabriqués de façade.

Sources de tassement

Les sources de tassement peuvent être de différente nature :

• un niveau d'assise variable pour un même bâtiment, comme une maison ne comprenant qu'un sous-sol partiel ;
• une nature de sol d'assise hétérogène : un côté sur de l'agile et un autre côté sur du calcaire ou présence de points durs (roches) et de points mous (compressibles comme du remblai non compacté) ;
• variation de la teneur en eau du sol d'assise, comme un terrain argileux qui se rétracte en période de sécheresse et qui gonfle au retour des pluies ;
• une infiltration d'eau inhabituelle et son accumulation, dues à des intempéries ou au perçage d'une canalisation ;
• la proximité de racines, la présence d'une source souterraine, la configuration topographique (dénivelés, pente importante) ;
• un sol instable constitué de remblais, comme un ancien dépôt de gravats, le rebouchage d'un ancien passage souterrain ou d'une carrière ;
• la présence en sous-sol de vides naturels et d'affaissements miniers ;
• des travaux dans les avoisinants, comme la réalisation de fouilles pour les fondations d'un nouveau bâtiment accolé ou implanté à proximité ;
• les vibrations engendrées par des travaux à proximité (comme le battage de pieux) ou le passage d'engins lourds à proximité ;
• le poids des nouvelles charges de construction sur des terrains voisins ;
• l'altération du béton ou des aciers noyés dans ce béton à cause de l'agressivité du milieu ;
• les erreurs de conception et d'exécution dues à une sous-évaluation des efforts ou à la non prise en compte de l'étude de sol : ce cas est rencontré surtout dans le cas de fondations profondes.

Prévention des tassements pour éviter les désordres possibles

Étude des sols (géotechnique) et fondations sont étroitement liées et sont la base incontournable pour prévenir les tassements. L'étude des sols et l'étude de la structure du bâtiment à construire permettent d'évaluer les pressions exercées (bulbe de diffusion des charges) et de déterminer les formes des fondations en conséquence.

Adaptation des fondations

Dans un bâtiment, les fondations assurent le transfert des efforts : compressions verticales, poids propre du bâtiment, surcharges, et elles répondent aux forces de réaction du terrain (sa portance).

Le type et les dimensions des fondations sont ainsi déterminées. Elles impliquent la connaissance de la nature du sol : une étude des sols (géotechnique) est donc fortement recommandée. La méconnaissance des propriétés géotechniques du terrain peut conduire à la réalisation de fondations insuffisamment profondes, ou bien assises sur du remblai instable ou sur des sols hétérogènes de portance différente.

Les fondations prennent des formes diverses en fonction de l'étude géotechnique : superficielles quand le terrain dur est proche de la surface, profondes lorsque la couche résistante d'assise est à une grande profondeur, spéciales pour répondre à des critères particuliers comme dans des marais. Les DTU donnent un cadre au calcul des différents types de fondations : DTU 13-11 et 12 pour les fondations superficielles, DTU 13-2 pour les fondations profondes.

Points de vigilance

Il convient de déterminer la profondeur du sol dur pour l'assise des fondations, de vérifier la propreté des fonds de fouilles pour que les semelles soient bien coulées sur le dur (nettoyer terres et remblais tomber au fond)et de reporter le coulage des fondations en cas de  pluies abondantes (stagnation d'eau en fond de fouille).

Il faut aussi mettre en évidence les hétérogénéités d'un sol nécessitant des adaptations ponctuelles (comme la réalisation d'une fondation en puits et longrines pour passer une zone de remblais instables).

Dans le cas d'une construction sur un terrain en pente, il faut respecter la pente maximum entre 2 semelles (ratio de 3 sur 1 maxi).

Joints de dilatation et de tassement

Dès que les murs en maçonnerie atteignent des surfaces importantes, il est nécessaire de les recouper par des joints qui répondent à la dilatation ou au retrait des matériaux, à la différence de charge apportée par la construction sur les fondations, à la présence d'un sol hétérogène et donc de fondations différentes, à la protection antisismique (règles parasismiques).

L'espacement entre les joints est déterminé en fonction de plusieurs critères.

Le premier est la localisation du bâtiment : en région sèche comme sur la rive méditerranéenne, les joints doivent être prévus tous les 20 mètres, alors qu'en région humide tempérée comme à l'Ouest de la France, c'est tous les 35 mètres (dans le Bassin parisien, c'est tous les 30 mètres) en cas de maçonnerie porteuse.

Viennent ensuite la conception générale du bâtiment, la nature des matériaux de maçonnerie, la fonction de la maçonnerie (porteuse ou non) et le rôle du joint.