
Un sol trop mou pour porter une maison ne condamne pas toujours le terrain. Les inclusions rigides sont des colonnes de béton descendues jusqu'à une couche plus résistante, qui reprennent une partie du poids du bâtiment et l'amènent en profondeur. Entre les colonnes et la construction, une couche de graviers répartit la charge et limite les tassements. On explique comment cette technique fonctionne, ce qui la sépare d'une colonne ballastée et d'un pieu, et ce qui fait bouger la facture.
Sommaire
Ce qu'est une inclusion rigide
Une inclusion rigide est une colonne de béton ou de mortier, le plus souvent sans armature, mise en place dans le sol jusqu'à une couche plus résistante. Elle reprend une partie du poids de l'ouvrage et le transmet plus bas, par sa pointe et par le frottement le long du fût, vers un sol porteur.
Le diamètre courant va de 25 à 60 centimètres selon le procédé. Les colonnes sont réparties en maillage régulier, souvent espacées de 1,5 à 3 mètres. Le béton employé reste bien plus raide que le sol autour, d'où le mot rigide.
La pose suit toujours le même enchaînement.
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1
Le forage
Selon le procédé, la machine visse une tarière ou enfonce un tube dans le sol jusqu'à la couche plus résistante. En technique à refoulement, le sol est repoussé sur les parois du trou, sans remontée de déblais.
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2
Le bétonnage
Le béton est coulé par la tête de l'outil pendant qu'il remonte. La colonne se forme du bas vers le haut, en une seule fois.
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3
Le maillage
L'opération se répète sur tout le quadrillage, colonne après colonne, selon le plan défini par le bureau d'études.
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4
Le matelas de graviers
Une couche de graviers compactés est posée sur les têtes de colonnes. C'est elle qui répartit la charge.
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5
La construction
Le dallage, le radier ou les semelles reposent sur ce matelas, pas directement sur les colonnes.
Cette solution fait partie des techniques qui rendent un terrain porteur sans passer par des fondations profondes classiques.
Le matelas de répartition, la couche qui répartit la charge
Entre les têtes de colonnes et la construction, on intercale une couche de graviers compactés. On l'appelle matelas de répartition. Son épaisseur se définit au calcul, souvent de l'ordre de 40 centimètres ou plus.
Dans ce matelas se forme un effet de voûte. Une part de la charge glisse vers les têtes de colonnes, le reste descend dans le sol entre elles. Ce partage réduit les tassements et les rend plus uniformes. Ce report de charge par effet de voûte est décrit depuis la fin des années 1980 dans la Revue française de géotechnique.
Un point souvent ignoré. Dans ce système avec matelas, l'inclusion ne touche pas la fondation. Le matelas s'intercale entre la tête de la colonne et la construction, sans liaison rigide entre les deux. C'est ce qui la sépare d'un pieu, solidaire lui de la structure.
À noter : les règles françaises de conception, les recommandations ASIRI, traitent uniquement le cas avec matelas de répartition. Sans matelas, sous certaines semelles ou radiers, d'autres cahiers des charges s'appliquent.
Inclusion rigide ou colonne ballastée
Les deux renforcent un sol compressible, mais elles ne travaillent pas de la même façon. La colonne ballastée est une colonne de gravier qui travaille par confinement. L'inclusion rigide, elle, est raide et reporte la charge en profondeur.
| Ce qui les sépare | Inclusion rigide | Colonne ballastée |
|---|---|---|
| Matériau | Béton ou mortier | Gravier compacté, sans ciment |
| Rigidité | Raide, bien plus dure que le sol | Souple, proche du sol |
| Mode d'action | Reporte la charge vers une couche plus résistante en profondeur | Se laisse serrer par le sol autour et le densifie |
| Réduction des tassements | Marquée | Plus limitée |
| Sol le plus adapté | Sols mous, argiles molles, tourbes | Sols un peu plus consistants, sableux à limoneux |
Dans un sol trop mou pour retenir le gravier, la colonne ballastée perd de son efficacité. L'inclusion rigide devient alors souvent plus adaptée.
Inclusion rigide ou pieu, une confusion fréquente
On confond souvent les deux. La différence tient au partage de la charge.
Un pieu est solidaire de la structure et reprend à lui seul la descente de charge. Une inclusion rigide, non. Elle partage la charge avec le sol grâce au matelas. Une partie descend par les colonnes, une partie reste dans le sol entre elles. Résultat, les colonnes sont plus nombreuses et plus rapprochées qu'un réseau de pieux, mais chacune porte moins.
| Comparaison | Inclusion rigide | Pieu |
|---|---|---|
| Reprise de charge | Partagée avec le sol | Reprise directe par le pieu |
| Lien avec la structure | Matelas intercalé, pas de contact | Solidaire de la fondation |
| Densité | Nombreuses, rapprochées | Moins nombreux |
| But principal | Réduire les tassements | Porter tout l'ouvrage |
Sur un terrain qui appelle des fondations profondes, un maître d'ouvrage compare parfois les deux. Pour bien saisir l'écart, il faut connaître aussi les fondations qui vont chercher un appui en profondeur.
Ce que disent les règles ASIRI
ASIRI signifie amélioration des sols par inclusions rigides. C'est la référence française pour concevoir, dimensionner, exécuter et contrôler ce type de renforcement.
Ces recommandations sont issues d'un projet national mené de 2005 à 2011 sous l'égide de l'IREX, publié en 2012. Elles précisent notamment comment dimensionner le matelas de répartition, un point qui n'avait aucune règle claire avant. Un programme complémentaire, ASIRI+, lancé en 2019, étend le sujet aux charges dynamiques et aux séismes.
Pour le lecteur, deux idées à retenir. Le renforcement s'appuie sur une étude de sol de conception, la mission G2 de la norme NF P 94-500. Et le cadre général de justification reste l'Eurocode 7, comme pour les fondations classiques.
Attention : sous un dallage, les têtes de colonnes créent des points durs. Si le matelas est trop mince et si le dallage est calculé comme sur un sol homogène, il fissure au droit des colonnes. Les règles ASIRI donnent la méthode pour tenir compte de ces efforts.
Combien coûte un renforcement par inclusions rigides
Un renforcement par inclusions rigides se chiffre au cas par cas, après l'étude de sol de conception. Le devis se calcule souvent au mètre carré de surface traitée, parfois au mètre linéaire de colonne selon le procédé. Sans étude ni dimensionnement, aucun montant sérieux n'est possible.
Cinq facteurs font varier le montant.
- La profondeur du sol porteur. Plus elle est basse, plus les colonnes sont longues et plus le béton consommé grimpe.
- La surface à renforcer. Une grande emprise fait baisser le coût au mètre carré, un petit chantier le fait monter.
- La densité du maillage. Colonnes rapprochées, il en faut davantage.
- Le matelas. Son épaisseur et le matériau des graviers entrent dans le calcul.
- L'accès au chantier. Une foreuse a besoin d'une plateforme stable et d'un passage pour les engins.
Une précision utile. Sous une maison individuelle, la technique reste rare. On la retrouve surtout sous les dallages industriels, les remblais et les grands bâtiments. Sur ces chantiers, elle remplace souvent un réseau de pieux et revient moins cher pour de grandes surfaces à charge répartie.
Avant de lancer des inclusions rigides
Questions fréquentes
Qu'est-ce qu'une inclusion rigide
Comment fonctionne une inclusion rigide
Quelle différence avec une colonne ballastée
À quoi sert le matelas de répartition
Une inclusion rigide est-elle un pieu
Dans quel sol utilise-t-on des inclusions rigides
En quoi sont faites les inclusions rigides
Que sont les recommandations ASIRI
Un dallage sur inclusions rigides, est-ce possible
Combien coûte un renforcement par inclusions rigides
Faut-il une étude de sol avant des inclusions rigides
Inclusion rigide ou fondations profondes, comment choisir
À retenir
- Une inclusion rigide est une colonne de béton qui reporte le poids de l'ouvrage vers une couche plus résistante en profondeur.
- Le matelas de graviers, souvent de l'ordre de 40 centimètres, partage la charge et évite le contact direct avec la fondation.
- Contrairement à un pieu, l'inclusion partage la charge avec le sol, elle ne la reprend pas seule.
- Contrairement à une colonne ballastée, elle est raide et convient aux sols les plus mous.
- La conception suit les recommandations ASIRI, après une étude de sol de mission G2.
- Le prix se chiffre au cas par cas, souvent au mètre carré traité, après dimensionnement.