Semelle filante : ce que l'étude de sol fixe avant de couler

Le guide du ministère sur le retrait-gonflement des argiles (septembre 2025) définit la semelle filante comme une fondation superficielle qui assure le transfert et la répartition des charges de la maison dans le sol. C’est une bande continue de béton armé, coulée sous chaque mur porteur. Selon l’Agence Qualité Construction (AQC), les maisons individuelles sont souvent fondées superficiellement, par des semelles en béton armé, et le guide de l’Ifsttar (2017) rappelle qu’en France les bâtiments légers de faible hauteur reposent en général sur des fondations superficielles.

Ce guide traite de ce seul ouvrage, et de ce que l’étude de sol doit en dire. Le panorama des semelles et du radier est dans le guide des fondations superficielles.

Filante ou isolée : la différence

• La semelle filante court sans interruption sous un mur porteur.
• La semelle isolée est un massif placé sous un poteau ; plusieurs semelles isolées peuvent être reliées par des longrines.

Le guide de l’Ifsttar juge la semelle continue beaucoup plus efficace face aux mouvements du sol : quand une zone d’appui est affectée par le retrait d’une argile, les parties voisines de la semelle peuvent reprendre une partie des efforts.

Deux textes encadrent l’ouvrage. Le NF DTU 13.1 (septembre 2019) donne les clauses de mise en œuvre des fondations superficielles et semi-profondes, semelles filantes comprises, selon son résumé public. La NF P 94-261, application française de l’Eurocode 7, fixe les règles de justification géotechnique aux états limites ultimes et de service. Le guide des DTU de fondations distingue ces références.

Quand une semelle filante convient

Elle convient quand une couche capable de porter la maison se trouve à faible profondeur et que le sol, sous la maison, se comporte de façon homogène. L’AQC le dit en creux : si le terrain, jusqu’à 3 à 4 m sous le niveau d’assise, est fait de roche ou de sols compacts de façon homogène, aucun incident grave n’est à craindre ; la maison risque en revanche de souffrir si le sol renferme des inclusions rocheuses ou une couche déformable, argileuse, limoneuse ou sableuse.

Elle cesse d’être la bonne réponse quand le sol porteur est trop profond : selon l’Ifsttar, au-delà de 1,5 m, le coût des semelles filantes devient prohibitif, et des puits ou des pieux reliés par une longrine prennent le relais, comme l’explique le guide des plots, puits et longrines. Sur un sol mou ou un remblai, un radier peut aussi être étudié.

Ce que l’étude de sol fixe

Le niveau d’assise

La semelle doit reposer sur une couche reconnue, jamais sur la terre végétale ni sur un remblai non caractérisé. L’AQC cite parmi les causes de tassement la maison posée directement sur la terre végétale, ou deux remblais d’âges différents sous les fondations, l’un ancien et peu compressible, l’autre récent et mal compacté. Dans un sol hétérogène, le guide de l’Ifsttar et du CSTB recommande de chercher la profondeur où le sol redevient homogène, quitte à approfondir tout ou partie des fondations.

La profondeur : le gel et l’argile

Deux limites s’ajoutent à celle du sol porteur, et la plus exigeante l’emporte.

• Le gel. Une semelle trop haute n’est pas à l’abri du gel, ce que l’AQC range parmi les causes de désordres. Le guide de l’Ifsttar et du CSTB (2017) indique une profondeur de 0,5 m au minimum en climat tempéré selon les règles de l’art, qui peut dépasser 1 m dans les régions plus froides : la valeur dépend donc du lieu.
• L’argile. Un sol argileux se rétracte en séchant et gonfle en se réhumidifiant. Selon l’AQC, une sécheresse estivale normale modifie la teneur en eau sur environ 1 m à 1,50 m de profondeur, et une sécheresse prolongée jusqu’à 2 à 4 m. Le ministère ajoute que les racines peuvent atteindre 4 à 5 m de profondeur selon les essences.

Pour une maison neuve en zone d’exposition moyenne ou forte, le constructeur suit soit une étude de conception, soit les techniques particulières de l’arrêté du 22 juillet 2020. Celui-ci exige des fondations en béton armé, coulées en continu, « suffisamment profondes pour s’affranchir de la zone superficielle où le sol est sensible au phénomène de mouvement de terrain différentiel », soit au moins 1,20 m en exposition forte et 0,80 m en exposition moyenne, sauf si un sol dur non argileux est présent avant. Le guide de l’Ifsttar et du CSTB (2017), qui recommandait déjà des profondeurs forfaitaires de 0,8 m et 1,2 m selon la sensibilité du sol, précisait qu’elles ne dispensent ni de la mise hors gel, ni de la profondeur qu’imposent la stabilité et la résistance du sol, et que seule une étude de sol peut définir la profondeur optimale. Pour lire l’exposition de sa parcelle, voir le guide des argiles.

La portance et les tassements

On parle souvent de « contrainte admissible » du sol. D’après son résumé et son sommaire publics, la NF P 94-261 justifie la fondation aux états limites ultimes, dont la capacité portante et le glissement, et à l’état limite de service ; ses annexes traitent de l’estimation du tassement. Porter sans rompre ne suffit donc pas : l’AQC estime qu’un tassement différentiel de l’ordre du centimètre entre deux parties de la fondation peut suffire à fissurer les murs, les cloisons rigides ou le carrelage.

D’où la règle que pose l’AQC : l’étude de sol de conception tient compte de la construction projetée et indique les tassements prévisibles ; c’est à partir de ces valeurs que le bureau d’études structure dimensionne l’ouvrage. En zone argileuse, l’arrêté du 22 juillet 2020 sur le contenu des études ajoute que l’étude de conception fixe les prescriptions constructives adaptées au sol et au projet, et fournit un dossier de synthèse des dispositions à mettre en œuvre. C’est l’objet de l’étude G2 AVP, précisée au stade du projet par la G2 PRO.

La largeur

Aucune largeur ne s’applique à toutes les maisons : elle résulte des charges que porte chaque mur et de la portance mesurée. À titre d’illustration, le guide de l’Ifsttar et du CSTB montre, pour les sols très sensibles au retrait-gonflement, une semelle en T renversé de 40 cm de large et une semelle coulée en pleine fouille de 50 cm, ancrées à 1,2 m au moins. Il précise que ces valeurs sont des moyennes indicatives, et que le ferraillage minimal qu’il décrit ne dispense pas du calcul des armatures. L’AQC recommande de son côté de considérer la rigidité de la semelle dans les trois dimensions, surtout dans le sens de sa longueur, et de soigner la répartition des aciers.

Sur un terrain en pente

L’arrêté demande des fondations « ancrées de manière homogène, sans dissymétrie sur le pourtour du bâtiment, notamment pour les terrains en pente ». Le guide de l’Ifsttar et du CSTB (2017) donnait déjà trois conseils :

• l’encastrement côté aval doit être au moins aussi important que côté amont ;
• les couches du sol suivant souvent la pente, mieux vaut, quand c’est possible, fonder à des niveaux différents en suivant la ligne de pente, avec des redans dans les semelles, plutôt que de créer une plate-forme en déblai et remblai ;
• l’écart de niveau entre deux semelles voisines est limité, pour que la semelle amont ne pousse pas sur la semelle aval.

L’AQC demande, de même, d’ancrer la semelle aval dans la même couche de sol que la semelle amont. Le détail est dans le guide des terrains en pente.

Les erreurs courantes

Les fiches de l’AQC et les guides de l’Ifsttar relèvent les mêmes défauts :

• un ancrage insuffisant, ou une semelle posée sur la terre végétale ;
• des fondations hétérogènes, par exemple un sous-sol partiel sous une partie de la maison seulement ;
• un fond de fouille non vérifié : l’AQC recommande une visite du fond de fouille après terrassement et avant les fondations, avec le géotechnicien s’il y en a un, pour valider la consistance du sol, et un terrassement complémentaire si la portance est insuffisante ou le sol hétérogène ;
• l’eau dans les fouilles : pluies dans les fonds de fouille, canalisation rompue ; l’AQC conseille de reporter le coulage en cas de pluies trop abondantes, et l’Ifsttar de ménager une sortie à l’eau qui stagne au-dessus des semelles ;
• des armatures insuffisantes, ou posées au contact direct du terrain ;
• une canalisation qui traverse la semelle, à proscrire selon l’Ifsttar ;
• un garage ou une extension fondés autrement et accolés sans joint de rupture, alors que l’AQC demande un joint entre structures de charges et de niveaux d’assise différents ;
• une semelle en béton de fibres coulée sans avoir informé l’assureur, ce procédé relevant d’un Avis Technique selon l’AQC.

Et le plancher du rez-de-chaussée ?

La semelle porte les murs, pas forcément le sol de la maison. Un dallage posé sur le terrain suit ses mouvements ; un plancher porté par les fondations, au-dessus d’un vide sanitaire, y échappe. Sur argile, le choix compte autant que la profondeur des semelles : voir vide sanitaire ou dallage.

Quand le sol porteur est trop profond pour une semelle, voir plots, puits et longrines ; quand il est médiocre sur une grande épaisseur, voir le radier. Les prix de nos études sont sur la page de la G2 AVP.