Il existe deux grands modes de transmission des charges des constructions aux couches de sol sous-jacentes : par fondation superficielle et par fondation profonde. Le mot « fondation » est pris dans cet article au sens de l’élément de la construction (en béton armé ou acier, le plus généralement). Il peut, dans certaines conditions, signifier les couches de sol elles-mêmes (sur lesquelles ou au travers desquelles on entend précisément « fonder » la construction).
Les fondations superficielles sont, par définition, les fondations qui reposent sur le sol ou qui n’y sont que faiblement encastrées. Ce sont les semelles, radiers, etc. .
Lorsque les sols près de la surface n’ont pas les propriétés mécaniques suffisantes pour supporter les charges par l’intermédiaire de fondations superficielles, ou que sa résistance est trop faible, ou bien que les tassements prévus sont préjudiciables à la construction, on fait appel à des fondations profondes ou semi-profondes. Les fondations profondes (fondations sur pieux, essentiellement) sont celles qui permettent de reporter les charges dues à la construction qu’elles supportent sur des couches situées depuis la surface jusqu’à une profondeur variant de quelques mètres à plusieurs dizaines de mètres. Dans le calcul de la capacité portante des pieux, il y a donc lieu de considérer, en plus de la résistance du sol sous la base, la résistance du sol sur les parois latérales, c’est-à-dire le frottement « axial » le long du fût des pieux.
Les barrettes sont des parois moulées porteuses qui, bien que de forme différente et faisant appel à une technique particulière, ont un mode d’exécution et un comportement généralement comparable à ceux des pieux forés.
Entre les deux extrêmes, fondations superficielles et fondations profondes, on distingue les fondations semi-profondes dont la base se trouve relativement près de la surface, mais pour lesquelles le frottement axial ne peut être négligé : il s’agit des puits et pieux courts ou des barrettes de faible profondeur et de la plupart des caissons. Il n’y a pas de méthode de calcul propre à cette catégorie de fondations qui ne constitue que des cas particuliers ; il faudra adapter, suivant les cas, les méthodes retenues pour les fondations superficielles ou pour les fondations profondes. On sera notamment guidé par le mode d’exécution ou de mise en œuvre, proche de celui d’une fondation superficielle ou de celui d’une fondation profonde.
Cet article expose les méthodes les plus courantes de calcul des fondations profondes, dont celles qui sont préconisées par la norme française d’application de l’Eurocode 7 (AFNOR, 2012). Pour certains compléments, concernant notamment les modèles numériques et les aspects d’interaction sol-structure, on pourra se reporter à la référence .
