L’ingénierie sous pression : des fondations diversifiées pour 10 projets de logements abordables pour personnes ainées

Les racines de la construction des bâtiments de Mission Unitaînés sont les fondations, la charpente et toute l’ingénierie civile qui se cachent sous le sol qui supportera les 10 édifices. Si les pelletées de terre peuvent aujourd’hui s’amorcer aux quatre coins du Québec, c’est grâce, entre autres, à la rigueur, l’expérience et la passion de l’équipe d’ingénieurs et techniciens de CLA Experts-Conseils inc.

Plein feu sur les techniques de fondations diversifiées où la rigueur est au service d’un projet collectif.

L’IDÉE INITIALE : DES FONDATIONS CONVENTIONNELLES POUR TOUS LES PROJETS

Au tout début du projet de Mission Unitaînés, une analyse initiale avec tous les partenaires majeurs a été réalisée afin de concevoir une structure économique et viable pour la construction de 10 bâtiments identiques dans 10 villes différentes. Toutefois, à ce stade, ni les villes ni les terrains n’étaient connus. En présumant d’une bonne qualité des sols et d’une capacité portante adéquate pour l’ensemble des projets, l’équipe de CLA Experts-Conseils a donc déterminé que des semelles isolées conventionnelles seraient l’option souhaitée pour supporter les six étages en béton armé des bâtiments de Mission Unitaînés, permettant une structure économique, facile de réalisation et de haute qualité.

Qu’est-ce qu’une semelle isolée et quels sont les avantages?

Une semelle isolée est une fondation idéalement carrée qui est destinée à supporter les charges gravitaires d’une colonne. Cet empattement, construit en béton armé, vient ainsi répartir sur le sol la charge provenant des colonnes pour prévenir les tassements ou l’affaissement des sols. Sur ces semelles isolées reposent les colonnes qui, elles, supportent les grandes dalles de béton que forme chaque étage. C’est une méthode de construction couramment utilisée pour ce type de bâtiment où les charges à chaque colonne sont relativement faibles et le sol à une capacité portante suffisante. Ce type de fondations est une conception éprouvée et permet une bonne gestion des coûts de construction.

[À gauche] Perspective du projet de Mission Unitaînés de la Ville de Granby utilisant des fondations sur semelles isolées.

DES PROJETS BOÎTES À SURPRISES

Bien que l’analyse initiale ait laissé présumer de bonnes conditions des sols pour l’ensemble des projets, la réalité des terrains confirmés a réservé quelques surprises. Force est de constater que la composition des sols était très différente d’un projet à l’autre. Il fallait donc revenir rapidement à la table à dessin pour repenser les fondations dans un modèle toujours économiquement viable.

« Il y a beaucoup de matière grise qui est mise dans les projets. Les gens de chez nous réfléchissent à tout ça », soutient le directeur de projet structure, chez CLA Experts-Conseils, François Charest, ing

Heureusement, sur les 9 projets connus à ce jour, 5 bâtiments peuvent être construits avec des fondations conventionnelles, telle que souhaitées par l’équipe de CLA Experts-Conseils. Il s’agit des projets de Granby, Rimouski, Longueuil, Drummondville et Shawinigan. Quatre projets ont donné un peu plus de fil à retordre aux équipes, soit les projets de Saint-Hyacinthe, Montréal et Lévis dont les bâtiments seront supportés par des fondations profondes ainsi que celui de Terrebonne qui sort des sentiers battus avec des fondations compensées.

SE CREUSER LA TÊTE AVANT DE CREUSER LE SOL – L’EXEMPLE DU PROJET DE TERREBONNE

Le plus grand défi du projet est, sans contredit, celui de la Ville de Terrebonne. Le terrain sélectionné pour la bâtisse de Mission Unitaînés n’avait pas la capacité portante suffisante pour soutenir les charges du bâtiment. La profondeur du roc sur lequel d’éventuelles fondations sur pieux battus auraient pu s’appuyer était de 115 pieds. Pour cette profondeur le coût des 180 pieux requis mettait en péril le projet. « On a dû se creuser la tête pour ne pas avoir à dépenser de telles sommes ! On ne veut pas enfouir tout le budget dans le sol, on veut l’utiliser pour les logements sociaux », affirme l’ingénieur, François Charest, ing.

Les pieux étaient ainsi trop dispendieux et les fondations conventionnelles ne fonctionnaient pas car la pression exercée sur le sol au niveau des empattements excédait les contraintes admissibles du sol. L’équipe d’ingénieurs a donc décidé de réduire la pression exercée sur le sol. Comment? En compensant le poids (la pression) exercé par le sol en remplaçant la terre au-dessus des fondations par un matériel plus léger : un isolant rigide (polystyrène).

Les fondations compensées : la solution économique et ingénieuse
L’équipe de CLA Experts-Conseils a ainsi trouvé la meilleure solution : des fondations compensées qui permettent de réduire la charge nette appliquée au niveau des fondations en équilibrant le poids du bâtiment avec le volume d’excavation des sols. En remplaçant la pression exercée par les sols par l’ajout d’un isolant rigide très léger (polystyrène), ceci permet de réduire efficacement et économiquement la charge nette sur le sol.

« Bien que ce type de fondations soit assez rare, il n’est pas techniquement très compliqué à réaliser. Sur ce projet, il est moins dispendieux que l’utilisation de pieux et nous permet de respecter un échéancier serré », explique le directeur du projet, M. Charest, ing.

[À droite] Perspective du projet Mission Unitaînés de la Ville de Terrebonne supporté par des fondations compensées.

DES FONDATIONS PROFONDES QUI RESPECTENT LA QUALITÉ ET LE BUDGET

Trois autres projets ont aussi demandé un certain ajustement aux plans initiaux, soit les édifices de Saint-Hyacinthe, de Montréal et de Lévis. Ces trois projets seront construits avec des fondations profondes, soit des pieux battus. « La qualité du sol demandait l’utilisation de pieux, mais pour ces trois projets, le roc était approximativement entre 40 à 50 pieds de profondeur. C’était donc économiquement viable d’utiliser ce type de fondations puisque le roc n’était pas trop profond et le sol permettait l’utilisation de pieux battus », confirme M. Charest, ing.

[À gauche] Perspective du projet Mission Unitaînés de la Ville de Saint-Hyacinthe construit avec des fondations profondes.

L’ABC du pieu et son refus

Le pieu battu est habituellement une section (poteau) en acier enfoncée verticalement dans le sol jusqu’à son refus. Le refus étant sommairement la profondeur à laquelle le pieu battu ne s’enfonce plus dans le sol.

OBJECTIF : PRINTEMPS 2026

Dans les prochaines semaines, les pelletées de terre et le lancement des travaux débuteront dans l’ensemble des chantiers de Mission Unitaînés avec comme objectif une prise de possession par les locataires au printemps 2026.

Pour découvrir l’ensemble des nouvelles du projet, visitez notre section « Nouvelles » : https://www.missionunitaines.ca/blog

Pour en apprendre davantage sur la clé du succès selon François Charest, ing. et son équipe chez CLA Experts-Conseils, lisez son portrait : https://www.missionunitaines.ca/blog/portrait-francoischarest