Vous débutez en génie civil et vous voulez comprendre les fondations superficielles ? Le livre « Les fondations superficielles » de la collection Génie civil présente l’essentiel : le rôle d’une fondation, les semelles isolées et filantes, le radier, la lecture du sol et un premier calcul de pression moyenne. Cette page présente le document, résume le cours et propose des exercices corrigés avant le téléchargement du PDF.
6 chapitres de cours · exemple guidé · exercices corrigés · quiz
PDF de 12 pages, avec un lexique et des références pour aller plus loin.
Présentation du PDF : les fondations superficielles
Toute construction transmet ses charges au sol par ses fondations. Quand le bon sol est accessible à faible profondeur, on emploie des fondations superficielles : semelles isolées, semelles filantes ou radier. Bien les choisir demande de comprendre à la fois la structure et le terrain.
Ce livre de la série « Le livre des notions essentielles » est une initiation. Il explique le chemin des charges, compare les familles de fondations, montre ce qu’il faut observer dans le sol et propose un calcul simple de pression moyenne, avec ses hypothèses et ses limites. Il se termine par des exercices corrigés, un quiz et un lexique.
Le document précise lui-même qu’il ne remplace ni une étude géotechnique ni le dimensionnement d’un ouvrage, et que ses valeurs numériques sont fictives. C’est un support pour apprendre le vocabulaire et le raisonnement.
Ce que contient le livre
| Chapitre | Ce que vous apprenez |
|---|---|
| Le chemin des charges | Comment les actions passent de la structure à la fondation, puis au sol |
| Trois familles | Semelle isolée, semelle filante et radier : rôle et points de vigilance |
| Lire le sol | Couches, eau, historique du site, environnement ; portance, tassement et tassement différentiel |
| Un calcul simple | La pression moyenne q = N / A, avec un exemple et ses limites |
| Comprendre l’exécution | Les grandes étapes de contrôle, des données du projet aux relevés de chantier |
| Les bons réflexes | Les idées reçues à éviter, par exemple « une plus grande surface règle tout » |
| Exercices, quiz et lexique | 3 exercices avec corrigé, 4 questions de quiz, vocabulaire et références |
Mini-cours : comprendre les fondations superficielles
1. Le rôle d’une fondation
Une fondation transmet au sol les efforts de la structure : poids propre, charges d’exploitation et autres actions. Chaque maillon de la chaîne, de la structure au sol, doit être compatible avec les autres, en résistance comme en déformation.
2. Les trois familles
- La semelle isolée reprend une charge locale, souvent celle d’un poteau.
- La semelle filante est continue sous un élément porteur linéaire, souvent un mur. Le sol doit être étudié sur toute sa longueur.
- Le radier s’étend sous une grande partie de l’ouvrage. Il participe à la reprise des charges : ce n’est pas une simple dalle.
Aucune solution n’est meilleure dans tous les cas : le choix dépend des charges, du sol et de la structure.
3. Portance et tassement
- La portance est la capacité du sol à supporter les charges sans rupture.
- Le tassement est l’enfoncement vertical de la fondation. Un sol peut ne pas rompre, mais tasser plus que la structure ne le tolère.
- Le tassement différentiel est la différence de tassement entre deux appuis. Il peut déformer la structure et fissurer les cloisons, même si chaque tassement pris seul paraît faible.
4. La pression moyenne sous une semelle
Dans le cas simplifié d’une charge verticale centrée, sur une base horizontale en contact complet avec le sol :
q = N / A où N est l’effort vertical total (kN) et A la surface de la base (m²). L’unité est le kPa : 1 kN/m² = 1 kPa.
Exemple du livre : N = 600 kN sur une semelle de 2,00 m × 2,00 m. A = 4,00 m², donc q = 600 / 4,00 = 150 kPa.
Ce résultat est une pression moyenne dans un modèle simplifié. Il ne tient pas compte de l’excentricité, des efforts horizontaux ou des combinaisons de charges. Il ne prouve pas que le sol résiste ni que les tassements sont acceptables : c’est le rôle de l’étude géotechnique et du dimensionnement.
6 exercices corrigés en ligne
Faites le calcul ou choisissez une réponse avant de dévoiler la correction. Ces exercices complètent ceux du PDF ; les valeurs sont fictives.
Exercice 1. Une semelle rectangulaire de 3,00 m × 2,00 m reçoit une charge verticale centrée N = 900 kN. Calculez la pression moyenne.
Afficher la correction 1
A = 3,00 × 2,00 = 6,00 m² ; q = 900 / 6,00 = 150 kPa.
Exercice 2. Un mur transmet 180 kN par mètre de longueur à une semelle filante de 0,60 m de large. Quelle est la pression moyenne sous la semelle ?
Afficher la correction 2
Pour 1 m de semelle, A = 0,60 × 1,00 = 0,60 m² ; q = 180 / 0,60 = 300 kPa.
Exercice 3. Une semelle carrée de 1,50 m de côté reçoit N = 450 kN. On porte son côté à 2,50 m. Que devient la pression moyenne ?
Afficher la correction 3
Avec 1,50 m : A = 2,25 m², q = 450 / 2,25 = 200 kPa. Avec 2,50 m : A = 6,25 m², q = 450 / 6,25 = 72 kPa. La pression baisse, mais cela ne suffit pas à valider la fondation : les tassements et la stabilité restent à vérifier.
Exercice 4. Quel type de fondation convient habituellement sous un mur porteur continu ?
- A. une semelle isolée
- B. une semelle filante
- C. un pieu isolé
Afficher la correction 4
La semelle filante suit l’élément porteur linéaire et répartit sa charge sur toute sa longueur.
Exercice 5. Deux poteaux identiques portent la même charge. L’un repose sur un remblai, l’autre sur un sol naturel. Peut-on prévoir le même comportement pour les deux appuis ?
Afficher la correction 5
À charge égale, deux sols différents peuvent tasser différemment. Le risque est un tassement différentiel entre les deux poteaux, qui peut déformer la structure. Il faut connaître le sol sous chaque appui.
Exercice 6. Vrai ou faux : « Un radier est une dalle ordinaire posée sur le sol. »
Afficher la correction 6
Le radier est une fondation : il reçoit les charges de la structure et les transmet au sol. Son rôle structurel et ses vérifications sont différents de ceux d’une simple dalle.
Questions fréquentes
Quelle est la différence entre fondation superficielle et fondation profonde ?
Une fondation superficielle s’appuie sur un sol porteur proche de la surface : semelles ou radier. Quand ce sol est trop profond ou trop faible, on emploie des fondations profondes, comme les pieux, qui ne sont pas traitées dans ce livre.
Ce livre permet-il de dimensionner une semelle ?
Non. Il explique les notions et le raisonnement. Le dimensionnement d’une fondation réelle repose sur une étude géotechnique et sur les règles de calcul applicables au projet.
Les exercices du PDF sont-ils corrigés ?
Oui. Les trois exercices du livre ont un corrigé détaillé, suivi d’un quiz avec ses réponses et d’un lexique.
Télécharger le PDF : les fondations superficielles
Téléchargez le livre complet ci-dessous pour suivre les six chapitres, refaire l’exemple guidé et vérifier vos réponses avec les corrigés. Vous pouvez le lire à l’écran ou l’imprimer.
Document : Les fondations superficielles — Le livre des notions essentielles
Collection : Génie civil, Cours-Exercices.org
Format : PDF · 12 pages · environ 166 Ko
Contenu : 6 chapitres de cours, exemple guidé, 3 exercices corrigés, quiz, lexique et références.