Geotechnique

Qu'est-ce que la geotechnique ?

La geotechnique est une branche de l'ingenierie civile qui etudie le comportement des sols et des roches pour en deduire les conditions optimales de construction. Elle s'interesse a la composition des couches de terrain, a leur capacite portante, a leur sensibilite a l'eau, aux phenomenes de tassement et aux risques naturels (glissement de terrain, retrait-gonflement des argiles, cavites souterraines). En d'autres termes, la geotechnique repond a une question fondamentale : le sol est-il capable de supporter la construction prevue, et si oui, quelles fondations faut-il realiser ?

Trop souvent negligee par les particuliers et parfois par les constructeurs eux-memes, l'etude geotechnique est pourtant la base de tout projet de construction durable. Les sinistres lies a un defaut d'etude de sol representent une part considerable des desordres constates sur les maisons individuelles, notamment les fissures structurelles causees par des tassements differentiels ou le retrait-gonflement des argiles.

Les differentes missions geotechniques

La norme NF P 94-500 definit plusieurs niveaux d'etude geotechnique, correspondant aux differentes phases d'un projet de construction :

• G1 - Etude geotechnique prealable : elle comprend une phase ES (etude de site) qui identifie les risques geotechniques du terrain, et une phase PGC (principes generaux de construction) qui definit les grandes lignes des fondations possibles. C'est cette etude qui est rendue obligatoire par la loi ELAN.
• G2 - Etude geotechnique de conception : realisee en phase AVP (avant-projet) puis PRO (projet), elle dimensionne precisement les fondations en fonction du projet de construction defini. C'est l'etude la plus complete et la plus fiable.
• G3 - Etude et suivi geotechnique d'execution : elle accompagne la realisation des travaux de fondations et de terrassement pour verifier la conformite avec les hypotheses de l'etude G2.
• G4 - Supervision geotechnique : mission de controle et de validation realisee pour le compte du maitre d'ouvrage.
• G5 - Diagnostic geotechnique : etude ponctuelle realisee sur un ouvrage existant presentant des desordres, pour en identifier les causes liees au sol.

Pour une maison individuelle, l'etude G1 est le minimum reglementaire. Cependant, une etude G2 AVP est fortement recommandee car elle seule permet un dimensionnement precis des fondations adapte au projet reel.

Techniques de reconnaissance des sols

L'ingenieur geotechnicien utilise plusieurs techniques pour caracteriser le sous-sol d'un terrain :

• Sondages a la tariere : forage mecanique permettant de prelever des echantillons de sol a differentes profondeurs et d'identifier la succession des couches geologiques.
• Essais pressiometriques : mesure in situ de la resistance et de la deformabilite du sol a differentes profondeurs, reference pour le dimensionnement des fondations en France.
• Essais de penetration dynamique : un cone est enfonce dans le sol par battage, le nombre de coups necessaires renseigne sur la compacite et la resistance des couches traversees.
• Essais en laboratoire : analyse granulometrique, limites d'Atterberg (sensibilite a l'eau), teneur en eau, essais de cisaillement. Ces tests completent les observations de terrain.
• Investigations geophysiques : radar de sol, sismique refraction ou tomographie electrique pour cartographier les heterogeneites du sous-sol sans forage.

Geotechnique et prevention des fissures

La majorite des fissures structurelles sur les maisons individuelles trouve son origine dans un probleme de sol : tassement differentiel, retrait-gonflement des argiles, presence d'eau ou de cavites non detectees. L'etude geotechnique est le premier rempart contre ces desordres car elle permet de :

• Choisir le bon type de fondations : semelles filantes, radier, pieux ou micropieux selon la nature et la portance du sol. Un sol argileux en zone de retrait-gonflement necessitera des fondations profondes ancrees sous la zone de variation hydrique.
• Anticiper les tassements : le calcul previsionnel des tassements permet de concevoir des fondations qui se deformeront uniformement, evitant les tassements differentiels fissurateurs.
• Gerer les eaux souterraines : identification de la nappe phreatique, dimensionnement du drainage, prevention des sous-pressions hydrostatiques.
• Adapter le projet au terrain : modification de l'implantation, du niveau des planchers ou de la geometrie du batiment pour eviter les zones a risque identifiees.

Depuis la loi ELAN (2018) et son decret d'application de 2020, l'etude geotechnique G1 est obligatoire pour la vente de terrains constructibles situes en zone d'exposition moyenne ou forte au phenomene de retrait-gonflement des argiles. Cette obligation a considerablement reduit le nombre de sinistres sur les constructions neuves dans ces zones.

Quand faire appel a un expert ?

Si votre maison presente des fissures evolutives, des portes qui ne ferment plus ou des deformations de plancher, un probleme de sol est probablement en cause. L'expert en batiment intervient pour etablir le lien entre les desordres observes et le comportement du terrain, en s'appuyant sur l'etude geotechnique existante ou en recommandant une etude G5 complementaire.

Avant toute construction neuve, ne faites jamais l'economie d'une etude de sol, meme si la loi ne l'impose pas sur votre terrain. Le cout d'une etude geotechnique G2 (entre 2000 et 5000 euros) est derisoire compare au cout de reparation de fissures structurelles (souvent superieur a 50 000 euros) ou a celui d'une reprise en sous-oeuvre par micropieux.

Pour un batiment existant avec des desordres, l'expert coordonnera si necessaire l'intervention d'un bureau d'etudes geotechniques pour realiser un diagnostic de sol (mission G5), indispensable pour definir les travaux correctifs adaptes et engager les responsabilites des intervenants.