Fondation conventionnelle
Il existe deux types de fondations : superficielle ou conventionnelle, et profonde. Certains acteurs de l'industrie avancent parfois l'expression semi-profonde pour désigner un entre-deux. Une fondation superficielle est communément composée d'un mur de fondation de béton dont la base du mur est garnie d'une semelle, c'est-à-dire d'un empattement, qui réduit la pression sur le sol. Cette technique courante de construction permet de redistribuer le poids du bâtiment ou de l'équilibrer en fonction de la force exercée par la bâtisse sur la capacité portante du sol. C'est la méthode la plus économique de fabriquer des assises. « Elle convient généralement à des sols de portance raisonnable, pas nécessairement rocheux, et à des édifices commerciaux ou institutionnels dotés d'une structure d'acier ou de béton, de quelques étages, estime Alain Mousseau. Dans le cas de bâtiments de plusieurs étages, donc plus lourds, on devra chercher à s'appuyer sur un sol de meilleure portance. Si le roc est atteint, il permettra de limiter la taille des semelles. »
La semelle conventionnelle convient autant à de grands édifices ne comportant pas de sous-sol excavés - dans ce cas à cinq pieds de profondeur dans la région de Montréal -, qu'à un édifice avec sous-sol enfoui à environ dix pieds, ou à un immeuble logeant deux niveaux de garages souterrains, à 20 pieds de profondeur par exemple.
À l'occasion, pour s'accorder avec des sols de très faible portance ou en raison de la présence d'une nappe phréatique élevée, les semelles filantes, c'est-à-dire celles situées sous les murs de fondation et les semelles isolées, construites sous les colonnes intérieures, sont unies pour ne former qu'une seule semelle s'étendant sous l'ensemble du bâtiment. Cette dalle épaisse de maçonnerie ou de béton constituant la fondation d'un ouvrage se nomme un radier.
Fondation semi-profonde
On emploiera parfois l'expression fondation semi-profonde pour désigner un bâtiment nécessitant davantage d'excavation pour abriter trois sous-sols ou garages enfouis, reposants sur une semelle conventionnelle. Mais l'industrie s'accorde généralement pour parler uniquement de fondations superficielles et profondes. La fondation profonde désignant un système entièrement distinct de construction.
Fondation profonde
Dans le cas d'une fondation profonde, par opposition à une fondation superficielle, on enfoncera des pieux de différents types dans le sol pour que leur base, ou la pointe, atteigne des couches de substrats très denses, voire un socle rocheux. « Ainsi, contrairement à une semelle continue ou conventionnelle, ces pieux sont placés de façons ponctuelles, à des endroits déterminés pour former un réseau de points d'appui. Mais le sol ne fournit pas toujours de couches suffisamment denses pour procurer aux bases la capacité portante recherchée dans l'observation d'une profondeur raisonnable », poursuit M. Mousseau. C'est d'ailleurs ce que l'on constate dans le secteur de Repentigny, à l'est de l'île de Montréal. On y mesure parfois près de 200 pieds d'épaisseur d'argile. « Dans ces situations, la technique appropriée consiste à enfoncer des pieux certes, mais une fois enfouis, on les laisse se figer dans le sol », dit-il. On remarque dans ce cas que le sol finit par adhérer à toute la longueur des pieux et à en bloquer tout mouvement. Ainsi emprisonnés, les pieux développent une capacité à supporter des charges. Cette technique, dite de soutènement par adhérence ou par friction, fait opposition aux pieux supportés à la pointe, c'est-à-dire où l'extrémité de la colonne dirigée dans le sol s'appuie concrètement sur une surface rocheuse ou sur une couche suffisamment dense pour supporter la charge ciblée. Les pieux seront enfoncés plus ou moins creux, jusqu'à ce que la pointe atteigne un appui. Si la distance à parcourir pour trouver un appui solide est trop longue aux yeux des ingénieurs, cent pieds de profondeur par exemple, on optera en cours de route pour les pieux en friction.
Il est capital d'accorder une attention particulière aux édifices riverains existants, c'est-à-dire aux bâtiments situés de part et d'autre du projet, on parle alors de mesure d'étançonnement.
Une fois les pieux enfoncés, ils seront coiffés de têtes plates, de semelles individuelles en béton armé sur lesquelles pourra reposer une dalle, une poutre, une colonne ou un mur jalonnant la structure de l'édifice en construction. Selon la configuration retenue, les pieux logeront à des endroits ponctuels, disposés seuls, c'est-à-dire espacés les uns des autres, ou alors regroupés en peloton pour former de plus larges assises, des assemblages sur lesquels s'appuieront plus d'un poteau de support à charpente.
Le périmètre de l'édifice à fondation profonde sera formé d'un alignement de pieux simples, doubles ou triples espacés selon un intervalle prédéterminé entre lesquels sera érigé un mur de fondation. Cet ouvrage, appelé mur poutre de béton armé, s'étendra entre les supports distancés. Il n'est donc pas constitué d'une semelle en continu et diffère en ce sens d'une fondation dite conventionnelle.
