Terrassement mécanique des semelles filantes et des plots de fondation

Il s'agit de creuser à la machine les tranchées ou les trous des fondations, le plus souvent avec une mini-pelle, une tractopelle ou une pelle sur chenilles. À la main, on ne fait que le nettoyage du fond et les endroits que la machine ne peut pas atteindre, par exemple près des réseaux enterrés.

Semelles filantes (largeur à partir de 50 cm)

Les semelles filantes sont des tranchées continues sous les murs porteurs. Pour une maison individuelle, elles dessinent le contour du bâtiment, avec quelques lignes intérieures sous les refends porteurs. La largeur est fixée par l'étude de structure selon les charges et la portance du sol. Pour une maison courante, elle tourne généralement autour de 50 à 60 cm, davantage pour une maçonnerie lourde ou un sol médiocre. La mention « à partir de 50 cm » signifie que la fouille se fait avec un godet de largeur adaptée. Les rigoles plus étroites relèvent d'une autre technique.

Plots ou semelles isolées (largeur à partir de 80 cm)

Les plots sont des trous indépendants sous des poteaux : carport, terrasse couverte, maison à ossature bois sur plots, bâtiment métallique, poteaux de clôture ou de portail. Leur forme est généralement carrée ou rectangulaire. Ils sont souvent plus profonds et plus massifs qu'une semelle filante, car ils reprennent une charge concentrée en un seul point. La machine creuse beaucoup de petits trous, et elle doit se déplacer et se repositionner avec précision après chacun. Rapporté au mètre cube, ce travail demande donc en règle générale plus de temps qu'une rigole continue.

Comment se calculent les mètres cubes

Le prix affiché porte sur le mètre cube de terre excavée. Le volume se calcule à partir des cotes du plan : longueur × largeur × profondeur. Pour les semelles filantes, on additionne tous les tronçons. Pour les plots, on multiplie le volume d'un trou par leur nombre. Convenez à l'avance avec l'entreprise de la base de facturation : les cotes du plan ou le volume réellement creusé. Dans la pratique, la fouille est souvent un peu plus large, surtout dans un sol qui s'éboule, et l'écart peut être sensible.

Il faut aussi distinguer le volume en place et le volume foisonné. Une fois extraite, la terre gonfle, souvent de plusieurs dizaines de pour cent pour les limons et les argiles. Si vous commandez l'évacuation, prévoyez donc plus de volume que celui de la fouille calculée sur plan.

Une bonne préparation évite les heures d'attente de la machine et les mauvaises surprises. Lorsque la fouille longe la maison du voisin, en mitoyenneté ou en bande, pensez aussi à ses fondations et prévenez-le avant le début des travaux.

• le plan des fondations avec les dimensions, les profondeurs et le niveau de référence ;
• l'implantation du bâtiment par un géomètre, idéalement avec des chaises d'implantation placées hors de l'emprise de la fouille, pour que la machine ne les arrache pas ;
• la localisation des réseaux enterrés (gaz, électricité, eau, assainissement, télécoms), obtenue auprès de leurs exploitants et marquée directement sur le terrain ;
• le décapage de la terre végétale, mise en tas à part pour être réutilisée plus tard dans les aménagements du jardin ;
• un accès pour la pelle et le camion, assez large et assez portant, sans câbles bas ni branches gênantes ;
• un emplacement pour stocker la terre ou une évacuation organisée avec un lieu de dépôt ;
• un terrain dégagé, sans broussailles, gravats ni anciens ouvrages, sauf si leur démolition fait partie de la commande.

La recherche des réseaux est souvent négligée parce qu'« il n'y a jamais rien eu ici ». Sur les terrains anciens ou après démolition d'une maison, on découvre pourtant régulièrement des branchements oubliés. Si une conduite de gaz est touchée ou si une odeur de gaz apparaît, arrêtez immédiatement le travail, coupez le moteur de la machine, éloignez tout le monde et appelez GRDF Urgence sécurité gaz au 0 800 47 33 33 ou le 112. Un câble électrique endommagé doit être laissé à l'électricien et à l'exploitant du réseau : ne le touchez jamais.

La méthode varie selon la machine et le terrain, mais les grandes étapes restent les mêmes :

1. Reprendre l'implantation du géomètre et vérifier les chaises, les axes et le repère de niveau à partir duquel se mesure la profondeur.
2. Tracer le contour de la fouille au sol, en général à la bombe de chantier ou à la chaux le long de cordeaux tendus.
3. Vérifier la position des réseaux et creuser à la main ou avec beaucoup de précaution à leur proximité.
4. Positionner la machine et choisir un godet de la bonne largeur. Pour le fond, un godet de curage à lame lisse convient mieux.
5. Creuser par passes successives en contrôlant régulièrement la profondeur au niveau optique ou au laser.
6. Déposer la terre du côté qui ne gênera pas la suite du chantier, assez loin du bord pour ne pas charger les parois, ou la charger directement dans le camion.
7. Reprendre les derniers centimètres avec soin et nettoyer le fond à la main pour qu'il ne reste pas de terre remaniée.
8. Pour les plots, vérifier la position de chaque trou par rapport aux axes ainsi que les entraxes.
9. Contrôler les dimensions, les profondeurs et l'état du fond de fouille, puis faire réceptionner la fouille par le maître d'œuvre, le bureau d'études structure ou le chef de chantier.

Le fond de fouille est l'endroit où la fondation repose sur le sol en place. Il doit être ferme, plan et non remanié. Si le sol rencontré ne correspond pas à celui prévu par l'étude, par exemple des remblais, une argile molle ou une venue d'eau, la solution doit être trouvée avec le bureau d'études avant le coulage. Les règles de l'art des fondations superficielles sont décrites dans le DTU 13.1, auquel se réfèrent les entreprises sérieuses.

La nature du sol

Les sols cohérents, limons et argiles, se creusent bien, et les parois d'une rigole étroite y tiennent généralement plus longtemps. Ils craignent en revanche l'eau : après une averse, le fond ramollit et perd sa portance. Dans une grande partie de la France, les argiles posent aussi le problème du retrait-gonflement : elles gonflent quand elles sont humides et se rétractent en période sèche, ce qui peut imposer des fondations plus profondes. Les sables et graviers se creusent facilement, mais les parois s'éboulent, la fouille s'élargit et le volume augmente. Un sol rocheux ou de gros blocs peuvent nécessiter un brise-roche hydraulique, ce qui ralentit nettement le travail. Les remblais, anciennes caves et restes de fondations réservent des surprises que personne ne voit au départ.

Si vous disposez d'une étude géotechnique du terrain, transmettez-la à l'entreprise de terrassement avant le chantier. Cela évite bien des discussions sur place.

Le choix de la machine et du godet

Pour une maison individuelle, on utilise le plus souvent une mini-pelle ou une tractopelle. La mini-pelle passe sur un terrain étroit et abîme moins les abords, mais elle est plus lente sur un gros volume ou un sol dur. Une pelle plus grosse creuse plus vite et plus profond, mais il lui faut de la place et un accès portant. La largeur du godet doit correspondre à celle de la semelle. Creuser une rigole avec un godet trop large, c'est sortir trop de terre puis payer trop de béton.

La profondeur d'assise

Le fond de la fondation doit se trouver hors gel, pour que l'eau qui gèle dans le sol ne soulève pas les fondations. En France, cette profondeur varie généralement d'environ 50 cm à près d'un mètre sous le terrain fini, selon la région et l'altitude, et davantage en montagne. La profondeur exacte est toujours fixée par l'étude. Si la couche portante se trouve plus bas, on descend jusqu'à elle. Sur un terrain en pente, les semelles sont souvent réalisées en redans, par paliers, pour ne pas creuser inutilement profond sur toute la longueur.

À volume égal, une fouille peut être une simple affaire d'une journée ou un chantier délicat de plusieurs jours. Le travail est plus simple quand :

• le terrain est plat, sec et accessible sans obstacle ;
• le sol est cohérent, sans pierres ni racines ;
• il y a assez de place autour pour stocker la terre ;
• il s'agit de semelles continues, sans déplacements répétés de la machine ;
• les réseaux sont repérés avec précision et passent hors de la fouille.

Il devient plus long et plus coûteux quand :

• l'accès est étroit, passe par une parcelle voisine ou par un jardin à protéger ;
• la pelle rencontre de la roche, du béton, d'anciennes fondations ou des souches ;
• l'eau de la nappe remonte dans la tranchée et doit être pompée ;
• des réseaux traversent ou longent la fouille et une partie doit être faite à la main ;
• la fouille est profonde et les parois doivent être blindées ou talutées ;
• le volume est faible, par exemple quelques plots, alors que la machine doit être amenée de toute façon ;
• la terre ne peut pas rester sur place et doit être évacuée au fur et à mesure.

L'évacuation des terres, le dépôt en décharge, le nettoyage manuel, le pompage ou le brise-roche font en général l'objet de lignes séparées. Demandez à l'entreprise ce qui est compris dans la fouille et ce qui sera facturé à part.

La fouille n'est pas un travail isolé, c'est le premier maillon d'une chaîne. Avant elle viennent le géomètre et le repérage des réseaux, après elle le ferraillage et le coulage. Mieux ces étapes s'enchaînent, moins la tranchée reste ouverte.

• Le géomètre doit rester joignable pendant la fouille, au cas où une chaise serait abîmée ou un doute surgirait sur une position.
• L'électricien pose en fond de fouille la boucle de terre, le câble de cuivre nu qui assure la prise de terre de la maison selon la NF C 15-100. Elle se pose avant le coulage et selon le plan, car elle doit pouvoir être vérifiée lors du contrôle de l'installation électrique.
• Les réservations pour l'eau, l'assainissement, l'électricité et éventuellement le gaz se font par des fourreaux à travers les fondations. Leur position doit être connue à l'avance : percer une fondation après coup est un travail inutile.
• Le bureau d'études ou le maître d'œuvre doit réceptionner le fond de fouille avant le coulage.
• La centrale à béton et la pompe sont réservées pour couler le plus tôt possible après la fin de la fouille.

Combien de temps dure la fouille

Pour une maison individuelle courante dans un bon sol, le terrassement des semelles filantes se fait souvent en un ou deux jours. Les plots d'un carport ou d'une terrasse sont généralement terminés en quelques heures. Les pierres, l'eau, les réseaux, un accès difficile ou un camion qui ne suit pas l'évacuation allongent les délais.

L'idéal est de couler le jour même ou le lendemain de la réception de la fouille. Si une attente plus longue est prévue, on peut ne reprendre la dernière passe que juste avant le coulage, ou protéger le fond par un béton de propreté si l'étude le prévoit. En hiver, le fond ne doit pas geler : on ne coule jamais sur un sol gelé. Il arrive souvent que la fouille soit prête et que le béton se fasse attendre une semaine. Entre-temps il pleut, les parois s'éboulent et le fond se détrempe. Il faut alors nettoyer, parfois recreuser.

• Implantation imprécise ou chaises déplacées. La maison ne tombe pas au bon endroit sur le terrain, les murs ne sont pas d'équerre ou les distances aux limites ne sont pas respectées. Après le coulage, c'est pratiquement irréparable.
• Surprofondeur rebouchée avec de la terre. La terre remaniée se tasse sous la charge et la fondation s'enfonce. Une surprofondeur se comble au béton, jamais avec de la terre.
• Godet à dents jusqu'au fond. Le fond reste labouré et irrégulier. La dernière passe se fait au godet lisse, puis à la main.
• Profondeur insuffisante. Une fondation dans la zone de gel peut être soulevée en hiver, et des fissures apparaissent dans les murs, parfois des années plus tard.
• Terre stockée au bord de la tranchée. Son poids pousse sur les parois, qui s'effondrent dans la fouille et mettent en danger les personnes qui y travaillent.
• Fouille ouverte trop longtemps. La pluie, le gel ou le dessèchement abîment le fond de fouille. Un fond détrempé doit être purgé avant le coulage.
• Sol différent ignoré. Si l'on découvre des remblais ou une couche molle et que l'on coule sans avis du bureau d'études, la fondation risque de tasser de façon inégale.
• Fondations voisines déchaussées. Creuser contre un bâtiment existant, surtout plus profond que ses fondations, peut l'endommager. Cette situation doit être étudiée avant les travaux par un bureau d'études structure.

Pour les fouilles profondes, pensez à la sécurité. Personne ne doit travailler dans une tranchée sous des parois non protégées, et une fouille laissée ouverte la nuit doit être balisée et clôturée, pour que personne n'y tombe, en particulier les enfants et les animaux.

Creuser soi-même des fondations avec une mini-pelle de location n'est pas recommandé : il faut une implantation exacte, une maîtrise de la profondeur et de l'expérience près des réseaux, et le travail en tranchée est dangereux. Vous pouvez en revanche préparer le chantier et suivre la fouille vous-même, sans descendre dans la tranchée :

1. Dégager le terrain : couper les broussailles, retirer les déchets et les objets qui gêneraient la machine.
2. Repérer et signaler les regards, robinets et compteurs visibles, ainsi que les anciens tracés de branchements connus.
3. Élaguer les branches basses et vérifier qu'aucun câble aérien ne gêne le bras de la pelle.
4. Prévoir et délimiter l'emplacement des tas de terre végétale et de déblais, loin des futures tranchées.
5. Protéger les plantations et clôtures à conserver par un balisage visible.
6. Pendant la fouille, mesurer depuis le bord la largeur et la profondeur à plusieurs endroits avec un mètre et une règle.
7. Photographier la fouille terminée, les réservations et la boucle de terre avant le coulage.
8. Vérifier en fin de journée que la fouille est balisée et que l'accès au chantier est fermé.

Avant le coulage, faites le tour de la fouille avec l'entreprise, et si possible avec le maître d'œuvre. Un simple mètre et un niveau optique suffisent à repérer la plupart des problèmes. Vérifiez en particulier :

• la position des semelles et des plots, conforme à l'implantation et au plan ;
• la largeur des rigoles et les dimensions des plots, jamais inférieures au plan ;
• la profondeur respectée sur toute la longueur, mesurée depuis le repère convenu ;
• un fond plan, ferme, sans terre remaniée, boue ni eau ;
• l'absence de racines, de pierres et de restes d'anciens ouvrages au fond ;
• des parois stables, sans éboulement ni surplomb ;
• la terre stockée à bonne distance du bord ou évacuée ;
• des réseaux intacts et des traversées signalées ;
• des redans conformes au plan sur un terrain en pente ;
• le fond de fouille réceptionné par le bureau d'études ou le maître d'œuvre, avec une trace écrite dans le compte rendu de chantier ;
• le volume facturé validé selon la méthode de mesure convenue.