Portance du sol : définition, valeurs et ce qu’elle change
La portance du sol est la pression qu’un terrain peut reprendre sous une fondation sans se rompre. Elle s’exprime en bars, en kilopascals ou en mégapascals, et elle apparaît dans toute étude de sol.
Ce chiffre pèse directement sur la largeur des fondations, donc sur le béton à couler. Il ne dit pas tout : un sol peut porter une maison et tasser quand même, et une même parcelle n’a pas une seule valeur.
Dans ce guide :
- Ce que la portance mesure
- Bar, kPa, MPa : lire l’unité
- Les ordres de grandeur selon le sol
- D’où vient le chiffre d’un rapport
- Une portance ne vaut que pour une fondation donnée
- Un sol peut porter et tasser quand même
- Ce que le chiffre change sur votre projet
- Où trouver la portance dans votre rapport
Les sections vont de la définition à la lecture du rapport.
En résumé
La portance mesure la résistance du sol à la rupture sous une fondation. On la calcule à partir d’essais, on la note le plus souvent en bars ou en mégapascals, et on la vérifie toujours avec le tassement.
| Question | Réponse courte |
|---|---|
| Que mesure-t-elle ? | La pression à partir de laquelle le sol cède sous une fondation |
| Dans quelle unité ? | Bar, kPa ou MPa, avec 1 bar = 100 kPa = 0,1 MPa |
| Quels ordres de grandeur ? | De quelques dixièmes de bar à plus de 10 bars selon le sol |
| Comment l’obtient-on ? | Par le calcul, à partir d’essais en place ou de paramètres du sol |
| Que ne dit-elle pas ? | De combien la maison va s’enfoncer |
Ce que la portance mesure
Chargez une semelle de plus en plus fort. Le sol se comprime d’abord un peu. Puis, à partir d’une certaine pression, il cède : la semelle s’enfonce et le terrain se soulève sur les côtés. Ce mode de rupture s’appelle le poinçonnement, et c’est lui que vérifie le calcul.
Le même concept porte plusieurs noms. Le guide du Cerema parle de capacité portante, et le code de construction du Québec de pression admissible. Dans les deux cas, on se demande quelle pression le terrain accepte sous la fondation.
Valeur limite et valeur de calcul
La portance limite est la pression qui fait céder le sol. Personne ne construit à cette valeur. En France, la norme NF P 94-261 fixe des coefficients de sécurité : selon le guide du Cerema, le facteur de résistance vaut 1,4 à l’état limite ultime (ELU) et 2,3 à l’état limite de service (ELS). Il se multiplie par un coefficient de modèle de 1,2 avec les méthodes pressiométrique et pénétrométrique. La résistance se divise donc par 1,68 ou par 2,76.
Prenons un exemple simplifié. Un terrain dont la résistance nette atteint 5,5 bars donne environ 3,3 bars à l’ELU et 2 bars à l’ELS. Ces deux chiffres décrivent le même sol, et seule la marge change.
Bar, kPa, MPa : lire l’unité
La portance est une pression. Trois unités circulent, parfois dans un même rapport.
| Unité | Équivalence | Pour se représenter |
|---|---|---|
| 1 bar | 100 kPa ou 0,1 MPa | Environ 1 kg sur 1 cm², soit 10 t sur 1 m² |
| 1 MPa | 1 000 kPa ou 10 bars | Environ 100 t sur 1 m² |
| 1 kPa | 1 kN/m² | Environ 100 kg sur 1 m² |
Le piège est celui de la virgule : 0,2 MPa ne vaut pas 0,2 bar. Cela fait 2 bars, soit dix fois plus.
Les ordres de grandeur selon le sol
En France, la portance se calcule à partir des essais du projet, et les tables de valeurs toutes faites sont rares. En voici deux, venues de l’étranger et converties en bars. La première reprend le code du Québec pour les petits bâtiments. La seconde vient d’un cours de l’université de Batna 2, pour les petits projets.
| Sol | Code du Québec, valeur maximale | Cours de Batna 2 |
|---|---|---|
| Remblai, terre agricole | Exclu, sauf remblai granulaire bien compacté | 0,5 bar |
| Argile molle ou lâche | 0,4 bar | 0,5 à 1 bar |
| Argile ferme ou peu solide | 0,75 bar | 1 à 2 bars |
| Argile dure | 1,5 bar | 2 à 4 bars |
| Sable ou gravier peu compact | 0,5 bar | Non indiqué |
| Sable ou gravier compact | 1,5 bar | 2 à 6 bars |
| Roche saine | 5 bars | 10 à 20 bars |
Lisez ces colonnes comme des ordres de grandeur. Pour une même argile dure, elles vont de 1,5 à 4 bars, parce que l’une donne un plafond réglementaire et l’autre des valeurs d’expérience. Aucune ne remplace un calcul français, et le code du Québec rappelle lui-même que la reconnaissance des sols reste essentielle.
D’où vient le chiffre d’un rapport
La portance ne se lit pas sur un appareil. On mesure autre chose sur le terrain, puis on calcule. Le guide du Cerema présente trois voies.
| Méthode | Ce que l’on mesure | Pour aller plus loin |
|---|---|---|
| Pressiométrique | La pression limite du sol dans un forage | Essai pressiométrique |
| Pénétrométrique | La résistance du sol à l’enfoncement d’une pointe | Essai de pénétration statique |
| Résistance au cisaillement | La cohésion et l’angle de frottement | Cohésion du sol |
L’essai de chargement à la plaque charge directement une plaque, mais il sert surtout à contrôler un remblai ou une plateforme en surface. Le rôle de chaque essai est détaillé dans notre guide des essais géotechniques.
Une portance ne vaut que pour une fondation donnée
Le même terrain donne des valeurs différentes selon ce qu’on y pose. Le calcul de la norme intègre la forme de la semelle, son encastrement, l’excentrement et l’inclinaison de la charge, et la présence d’un talus.
Le talus en donne une bonne idée. La réduction ne disparaît que si la fondation se trouve assez loin de la pente, à plus de 8 fois sa largeur. Pour une semelle de 50 cm, cela représente 4 m.
Le sol situé dessous compte aussi. Le code du Québec fait vérifier le terrain sur deux fois la largeur de la semelle, et demande de réduire la pression si une couche plus faible s’y trouve.
L’eau déplace également la valeur. Toujours au Québec, la pression admissible d’un gravier, d’un sable ou d’un silt est divisée par deux lorsque la nappe arrive à une profondeur égale à la largeur de la fondation sous son assise. Ces règles ne s’appliquent pas en France, mais elles montrent l’ordre de grandeur de l’effet.
Toutes les conditions à contrôler avant d’utiliser une valeur figurent dans notre guide pour lire un rapport G2.
Un sol peut porter et tasser quand même
Posez une valise sur un matelas. Il ne cède pas, mais il s’enfonce. Le sol réagit de la même façon : la portance dit à quelle pression il se rompt, le tassement dit de combien il se déforme sous une pression bien plus faible. Les charges d’une maison déforment le sol selon sa compressibilité.
Les deux points se vérifient séparément. Dans la norme, le tassement relève des états limites de service. Le résultat se compare à des rotations admissibles, généralement comprises entre 1/2 000 et 1/300 selon la sensibilité de la structure. Sur 10 m, cela revient à un écart de 5 à 33 mm entre deux points. L’AQC estime qu’un tassement différentiel de l’ordre du centimètre peut suffire à faire apparaître des désordres sur une maison.
Sur un sol compressible, le tassement peut donc décider avant la portance. Le guide du Cerema traite à part le cas d’une couche molle intercalaire, qu’une valeur de portance ne montre pas. L’étude doit indiquer les tassements prévisibles, parce que le bureau d’études structure s’en sert pour dimensionner l’ouvrage.
Ce que le chiffre change sur votre projet
La largeur d’une semelle suit le rapport entre la charge et la pression retenue. Prenons un mur qui descend 10 t par mètre, une charge choisie pour le calcul.
| Pression retenue | Largeur théorique de la semelle |
|---|---|
| 1 bar | 1,00 m |
| 2 bars | 0,50 m |
| 3 bars | 0,33 m, portée à 0,40 m, le minimum du NF DTU 13.1 |
Ce tableau illustre une proportion, avec le minimum cité par la CAPEB. Il ne remplace ni la descente de charges du projet, ni les vérifications à l’ELU et à l’ELS, ni le calcul du tassement.
Quand la semelle devient trop large pour rester économique, on change de stratégie : chercher une meilleure couche, améliorer le terrain ou quitter les fondations superficielles. Ce choix se fait dans l’étude.
Où trouver la portance dans votre rapport
Le mot n’apparaît pas toujours seul. Cherchez une résistance ou une contrainte de calcul, souvent donnée à l’ELU et à l’ELS, dans le chapitre des fondations de votre étude G2. Trois questions évitent la plupart des contresens :
- À quel état limite correspond la valeur ?
- Pour quelle couche et quel type de fondation est-elle donnée ?
- Quel tassement lui est associé ?
Si un plan de fondations annonce une contrainte de sol sans étude derrière, il s’agit d’une hypothèse. Demandez d’où elle vient avant de valider le plan.
Les erreurs fréquentes
- Lire des MPa comme des bars. Une erreur d’unité multiplie le chiffre par dix.
- Reprendre une valeur de table. Les ordres de grandeur situent un sol. Ils ne dimensionnent rien.
- Comparer un chiffre ELU et un chiffre ELS. Deux valeurs différentes peuvent décrire le même terrain.
- Croire qu’une bonne portance exclut le tassement. L’une parle de rupture, l’autre de déformation.
- Étendre un résultat à toute la parcelle. Un sondage décrit un point. Un sol hétérogène peut changer sous la même maison.
- Oublier l’eau. Une valeur établie sans nappe ne dit rien d’un terrain saturé.
Questions fréquentes
Quelle est la portance d’un sol argileux ?
Elle dépend d’abord de sa consistance. Les deux tables citées plus haut vont de 0,4 à 1 bar pour une argile molle, et de 1,5 à 4 bars pour une argile dure. Ces chiffres restent des ordres de grandeur. Sur argile, la portance n’est pas toujours le sujet principal : le tassement et le retrait-gonflement peuvent peser davantage.
Un terrain à 1 bar peut-il porter une maison ?
Cela dépend de la charge et de la fondation. Sous un mur qui descend 10 t par mètre, 1 bar conduit à une semelle de 1 m de large, ce qui reste à justifier avec le tassement. À titre de repère, le code du Québec réserve ses semelles prescriptives aux sols d’au moins 0,75 bar. En France, c’est le calcul du projet qui répond.
Peut-on mesurer la portance de son terrain soi-même ?
Non. Une tige enfoncée à la main ou un trou à la bêche ne renseignent que sur les premiers décimètres. Or le sol est sollicité jusqu’à 3 à 4 m sous les fondations d’une maison. La portance se calcule à partir d’essais menés à la bonne profondeur, et seule une étude donne une valeur exploitable pour un projet.
La pluie fait-elle baisser la portance d’un sol ?
Elle peut la faire baisser, surtout sur un sol fin et en fond de fouille. C’est pourquoi un fond de fouille doit rester exempt d’eau, de boue et de matériaux trop humides avant le coulage. L’effet existe aussi à long terme : le code du Québec divise par deux la pression admissible d’un sable lorsque la nappe est proche. Une valeur de rapport suppose un sol protégé pendant le chantier.
Peut-on améliorer la portance d’un terrain ?
Oui. Selon le terrain, on peut le compacter, le renforcer ou le traiter. Le choix dépend de la nature du sol, de l’épaisseur à traiter et de l’eau présente. Notre article sur la stabilisation des sols meubles présente ces techniques. Toute amélioration se valide dans l’étude et se contrôle par des essais.
Connaître la portance de votre terrain
Vous avez un rapport dont vous ne savez pas lire les chiffres, ou un projet sans donnée sur le sol ? Envoyez-nous l’adresse ou les références cadastrales, votre plan de masse et les documents dont vous disposez. L’équipe Geo2mo vous indique quelle mission répond à votre question. Nous intervenons depuis nos agences de Montpellier et d’Argenteuil, en Occitanie, en Provence-Alpes-Côte d’Azur, en Île-de-France et au-delà.