Défaillance qui survient lorsque le sol ou le sous-sol sous une fondation n'arrive pas à transmettre en toute sécurité les charges appliquées vers des couches plus profondes, entraînant soit la rupture en cisaillement du sol porteur (rupture ultime de portance), soit des tassements excessifs qui dépassent les limites de service.

Principe

La défaillance de portance se produit lorsque les contraintes de contact dépassent la résistance ultime du sol ou lorsque la compressibilité et la réponse en pression interstitielle provoquent des tassements supérieurs aux tolérances acceptables ; il faut évaluer à la fois la capacité au cisaillement et le comportement de tassement car une résistance sûre n'assure pas des tassements acceptables.

Démonstration

Scénario illustratif → Un semelle superficielle supportant une colonne est posée sur une argile à plasticité élevée. Sous charge soutenue, la semelle s'enfonce progressivement au-delà des limites admissibles sans qu'une surface de cisaillement soit visible. Les ingénieurs identifient une défaillance de portance liée à la serviceabilité, augmentent la surface de fondation ou remplacent le sol par un matériau plus rigide pour réduire le tassement.

Mauvaise application

Interpréter tout tassement observé comme une rupture de portance. L'erreur sémantique est de confondre un tassement de service lié à la consolidation à long terme ou à la séquence de construction avec une rupture ultime par cisaillement ; une analyse correcte distingue les mécanismes par instrumentation, essais de chargement et sondages.

Conséquence

La défaillance de portance peut produire des tassements différés, des inclinaisons, des fissures de la superstructure et une perte de fonction. La rupture ultime par cisaillement peut être soudaine et entraîner l'effondrement d'éléments soutenus ; les tassements excessifs peuvent être progressifs mais entraîner des remises en état coûteuses.

Inversion

À des échelles superficielles et sous charges réparties, une défaillance apparente de portance peut être en réalité une défaillance structurelle locale (par ex. poinçonnement de dalle ou semelle insuffisante) ou une instabilité globale (glissement de pente) plutôt qu'une rupture du sous-sol ; inversement, des fondations profondes peuvent transférer les charges vers des couches compétentes de sorte que la portance superficielle n'est pas déterminante.

Limite

Clairement dans le champ : une semelle superficielle sur sol faiblement compressible présentant une rupture par cisaillement ou des tassements intolérables sous charges de calcul. Cas limite : une dalle rigide répartissant les tassements — la qualification dépend des tassements totaux et différentiels admissibles. Hors du champ : fondations sur pieux où la charge est reprise par frottement et appui en profondeur plutôt que par la capacité portante superficielle.

Tension sémantique

Capacité ultime de portance (sécurité) ↔ Tassement de service (utilisation) ; la conception doit équilibrer la prévention de la rupture par cisaillement et la limitation des tassements acceptables, ce qui demande souvent des remèdes différents.

Synthèse

Une conception de fondation efficace exige l'évaluation conjointe de la capacité au cisaillement et du comportement en tassement ; prévenir l'effondrement et limiter la déformation inacceptable sont deux objectifs distincts mais complémentaires qui orientent le choix et les réparations des fondations.