Sous-œuvre vs banquette de sous-sol : comment choisir au Québec ?

La densification urbaine et la flambée des prix de l'immobilier au Québec incitent de plus en plus de propriétaires à optimiser l’espace dont ils disposent déjà. À Montréal, Québec ou Sherbrooke, de nombreuses propriétés d'époque possèdent un vide sanitaire ou un sous-sol très bas, dont la hauteur libre empêche tout aménagement confortable.

Lorsque l'agrandissement horizontal est impossible en raison de la taille du terrain ou des marges de recul municipales, l'expansion verticale vers le bas devient la solution logique. Cependant, modifier la base d'un bâtiment existant demande une expertise d'ingénierie pointue. Pour réaliser ces travaux en toute sécurité et maximiser votre investissement, deux méthodes principales peuvent être envisagées : la reprise en sous-œuvre (underpinning) et la banquette de béton (benching). Ce guide compare ces deux options en tenant compte des principes d’ingénierie structurale ainsi que des exigences réglementaires et municipales applicables au Québec.

Comprendre l'excavation et l'abaissement de sous-sol

Soure : Excavation Hébert Deschênes

L’abaissement du plancher de sous-sol consiste à excaver sous la maison pour augmenter la distance entre le sol et le plafond. Dans certaines maisons anciennes du Québec, le sous-sol prend la forme d’un vide sanitaire peu élevé qui peut être non chauffé, mal isolé ou exposé à l’humidité. Sa hauteur et son utilisation varient selon la conception et l’âge du bâtiment; il peut notamment donner accès à la plomberie, au câblage ou à d’autres équipements mécaniques. L'objectif d'une excavation de sous-sol est de transformer ce volume perdu en une hauteur libre réglementaire permettant de créer des chambres, une salle familiale ou même un logement accessoire pour générer des revenus locatifs.

Sur le plan physique, une maison repose sur une semelle de fondation qui distribue la charge structurelle du bâtiment sur le sol porteur. Les semelles transmettent les charges du bâtiment au sol porteur, tandis que le sol environnant contribue aux conditions de soutien et de confinement des fondations. Une excavation trop profonde ou trop rapprochée peut pénétrer dans la zone d’influence des semelles, retirer une partie du sol porteur, modifier les pressions exercées sur les murs et compromettre la stabilité des fondations. Selon la profondeur, le type de sol et la configuration du bâtiment, elle peut entraîner des tassements, des fissures, une rotation des murs ou, dans les cas graves, un effondrement partiel.

Pour limiter ces risques, la méthode d’excavation et les mesures de soutien doivent être conçues avant le début des travaux. C’est à cette étape qu’un ingénieur doit déterminer la méthode de stabilisation appropriée. Pour l’abaissement d’un sous-sol résidentiel, les deux approches courantes sont la reprise en sous-œuvre et la construction d’une banquette, mais d’autres solutions peuvent être requises selon le bâtiment et les conditions du sol. Avant de lancer un tel chantier, il est indispensable de bien entreprendre une excavation de sous-sol en planifiant chaque étape avec des experts.

Qu'est-ce que la reprise en sous-œuvre (underpinning) ?

Source : Soumission Rénovation

Fonctionnement technique et avantages structurels

La reprise en sous-œuvre est une méthode couramment utilisée lorsqu’on souhaite abaisser le plancher tout en préservant le plus possible la superficie utilisable du sous-sol. Elle consiste à prolonger les fondations existantes vers le bas jusqu’à la nouvelle profondeur souhaitée, ce qui permet généralement d’obtenir un plancher relativement uniforme et de maximiser la superficie utilisable jusqu’aux murs périphériques.

Dans une reprise en sous-œuvre conventionnelle par sections de béton, l’excavation et le bétonnage sont réalisés selon une séquence stricte de passes alternées. D’autres systèmes de reprise en sous-œuvre peuvent être utilisés lorsque les conditions du bâtiment ou du sol l’exigent. On ne doit pas excaver sous toute la longueur d’un mur en même temps, car cela pourrait compromettre son soutien et provoquer des tassements, des fissures, une rotation des fondations ou, dans les cas graves, un effondrement. L’ingénieur divise normalement les fondations en sections courtes, excavées et bétonnées selon une séquence déterminée. La largeur et l’ordre des sections varient selon les charges du bâtiment, les caractéristiques du sol, l’état des fondations et les mesures de soutien temporaire prévues.

1. L'excavation séquentielle : L’équipe excave une première section conformément à la séquence prévue aux plans, tout en laissant intactes les sections adjacentes nécessaires au soutien de la fondation.

2. Le coffrage et l'armature : Après l’excavation d’une section conçue par l’ingénieur, la fondation demeure soutenue par les sections de sol adjacentes et, progressivement, par les nouvelles sections de sous-œuvre. L’entrepreneur installe ensuite le coffrage et, lorsque les plans l’exigent, les armatures prévues.

3. La coulée de béton : Le béton est coulé dans ce coffrage pour créer un nouveau bloc de fondation directement sous l'ancien. Selon les plans, un espace est généralement laissé entre la nouvelle section de béton et la fondation existante, puis rempli de coulis sans retrait ou de mortier compacté afin d’établir un contact porteur continu. Les dimensions, le produit et la méthode de mise en place doivent respecter les plans et les exigences de l’ingénieur.

4. La rotation : L’équipe ne passe aux sections prévues dans la séquence suivante qu’après l’atteinte de la résistance minimale ou du délai de cure indiqué dans les plans et les procédures de chantier. Cette période dépend du mélange de béton, de la température, des charges et des exigences de l’ingénieur.

La reprise en sous-œuvre permet généralement de préserver beaucoup plus de superficie utilisable qu’une banquette, puisque les fondations peuvent être prolongées presque verticalement. Une certaine superficie peut néanmoins être perdue en raison des nouvelles parois, de l’isolation, du drainage, des poteaux ou des finitions. Contrairement à une banquette, les nouvelles parois peuvent généralement descendre presque verticalement, ce qui limite l’encombrement au périmètre du plancher. Les bâtiments anciens dotés de fondations en pierre ou en moellons nécessitent une évaluation particulièrement attentive. Selon l’état de la maçonnerie et du sol, l’ingénieur peut recommander une reprise en sous-œuvre, une paroi structurale intérieure, des réparations de maçonnerie ou une combinaison de ces interventions.

Les inconvénients : coûts et complexité des travaux

Le principal désavantage de la reprise en sous-œuvre est son coût généralement plus élevé que celui d’une banquette, ainsi que sa complexité logistique. Comme l’accès sous une maison existante est souvent restreint, une part importante de l’excavation et de l’évacuation des matériaux peut devoir être réalisée manuellement ou avec de l’équipement compact.

Le recours important à de la main-d’œuvre spécialisée et à de l’équipement adapté contribue à faire augmenter le coût des travaux. De plus, la durée du chantier est prolongée en raison du temps de cure nécessaire pour chaque section de béton avant de pouvoir creuser la section adjacente. Il existe également un risque inhérent d'instabilité temporaire ou de fissuration des étages supérieurs si le séquençage des passes n'est pas respecté à la lettre ou si des mouvements de sol imprévus surviennent pendant les phases temporaires d’excavation et de transfert des charges. Pour évaluer correctement l'ampleur financière d'un tel projet, il est recommandé de se renseigner sur le coût de remplacement ou de stabilisation des fondations sur le marché québécois.

Qu'est-ce que la banquette de béton (benching) ?

Source : Soumission Rénovation

Une autre méthode d’abaissement du sous-sol

La banquette de béton, ou gradin de fondation, est une approche totalement différente qui évite de creuser sous la semelle de fondation d'origine. Au lieu de cela, l'excavation s'arrête à une distance sécuritaire de la base du mur intérieur. L’excavation est maintenue à l’extérieur de la zone de sol nécessaire au soutien de la semelle existante. La pente et la largeur nécessaires pour conserver le sol porteur doivent être établies par l’ingénieur en fonction des charges, de la géométrie des semelles, du type de sol, de la profondeur d’excavation et des conditions d’eau souterraine.

Pour abaisser le centre du sous-sol, on creuse plus bas en s'éloignant des murs extérieurs. Pour stabiliser et retenir la bordure de terre laissée en place le long du périmètre, on construit une banquette de béton, armée lorsque les plans de l’ingénieur l’exigent, afin de retenir le sol conservé au périmètre. Cette banquette retient et protège la masse de sol conservée sous la zone de soutien de la semelle, tout en séparant celle-ci de la partie du sous-sol excavée plus profondément.

L’un des principaux avantages de cette méthode est son coût généralement inférieur à celui d’une reprise en sous-œuvre conventionnelle. Comme la banquette évite normalement l’excavation directement sous les semelles existantes, elle peut réduire certains risques associés à la reprise en sous-œuvre. Elle demeure toutefois un ouvrage structurel qui doit être conçu en fonction des charges, du sol, de la pression latérale et de la profondeur d’excavation. Dans une conception par banquette, l’excavation principale demeure à l’extérieur de la zone de sol requise pour soutenir les semelles. Le séquençage peut être moins complexe que celui d’une reprise en sous-œuvre conventionnelle, sans toutefois éliminer les étapes de coffrage, de bétonnage et de cure. La banquette coûte généralement moins cher que la reprise en sous-œuvre, mais l’écart varie considérablement selon la profondeur, la superficie, le sol, l’accès, le drainage et les travaux connexes. Seules des soumissions établies selon une portée de travaux comparable permettent d’évaluer l’économie réelle.

La perte d'espace habitable au périmètre du sous-sol

Le compromis de la banquette de béton se situe au niveau de l'aménagement de l'espace. La banquette forme une saillie le long des murs concernés par l’abaissement du sous-sol. Les dimensions de la banquette varient selon la profondeur d’abaissement, la géométrie des semelles, le sol et les plans de l’ingénieur. Dans certains projets résidentiels, la banquette peut occuper une partie importante du périmètre du plancher. Sa largeur et sa géométrie doivent toutefois être déterminées par l’ingénieur selon les fondations et les conditions du sol.

Cette configuration entraîne une perte nette de superficie de plancher utilisable au périmètre de la pièce. L'aménagement architectural devient plus complexe :

• La banquette peut empêcher l’installation conventionnelle de meubles de pleine hauteur directement au niveau du mur extérieur. Des ajustements, du mobilier sur mesure ou une intégration dans les coffrages peuvent toutefois permettre d’utiliser cet espace.

• L'installation de divisions intérieures (cloisons pour des chambres ou une salle de bain) demande des ajustements complexes pour contourner le gradin de béton.

• La hauteur libre n'est augmentée qu'au centre de la pièce; au-dessus de la banquette, la distance jusqu'au plafond reste limitée.

Certains propriétaires réussissent à transformer cet inconvénient en opportunité esthétique en dissimulant la banquette derrière des coffrages de finition pour créer des banquettes de lecture, des espaces de rangement intégrés, des tablettes décoratives ou de longs bas de mur accueillant l'éclairage encastré.

Tableau comparatif : sous-œuvre vs banquette

Source : Soumission Rénovation

Afin de vous aider dans le magasinage de vos professionnels et l'évaluation de votre projet, voici une mise en opposition des deux approches :

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Facteurs de choix spécifiques au contexte québécois

Nature du sol, gel et nappe phréatique locale

Le climat et la géologie du Québec imposent des contraintes particulières aux fondations résidentielles. La profondeur de gel applicable au site compte parmi les facteurs à considérer. La profondeur de gel de calcul varie selon la localité, le type de sol, l’exposition, la couverture de neige et les conditions de chauffage du bâtiment. L’ingénieur doit utiliser les données climatiques et les exigences applicables au site plutôt qu’une profondeur générale de 4 à 5 pieds pour l’ensemble du sud du Québec. Lorsque vous creusez pour abaisser un sous-sol, vous modifiez l'équilibre thermique autour des fondations. Les nouvelles parois doivent respecter les exigences applicables en matière d’isolation, d’humidité et de protection contre le gel. Selon la conception, une isolation des murs, une isolation horizontale, une profondeur d’assise suffisante ou une combinaison de mesures peut être requise.

De plus, la nature du sol varie grandement d'une région à l'autre :

• Les dépôts argileux de la vallée du Saint-Laurent peuvent être très compressibles et sensibles aux variations de teneur en eau. Selon leur composition et leurs conditions, ils peuvent présenter des risques de tassement, de retrait ou de perte de résistance, ce qui justifie une évaluation géotechnique pour certains projets.

• La nappe phréatique et la gestion de l'eau : Si votre propriété est située dans une zone où le niveau de l'eau souterraine est élevé (près des cours d'eau ou dans des bas de cours), abaisser le sous-sol signifie que vous risquez de descendre sous le niveau de la nappe phréatique. Si l’excavation atteint la nappe phréatique ou rencontre des infiltrations importantes, un système temporaire d’assèchement peut être nécessaire. L’ingénieur et les professionnels responsables doivent alors déterminer la méthode d’imperméabilisation, le drainage, le puisard et le pompage appropriés aux conditions du site et aux exigences municipales. Selon les conditions du site, une étude géotechnique peut être recommandée afin d’évaluer les propriétés du sol, les conditions d’eau souterraine et les paramètres nécessaires à la conception des fondations.

Réglementation municipale et obligations légales

Au Québec, modifier les fondations ou la structure portante d'un bâtiment est une activité strictement encadrée par la loi. Ces travaux doivent être conçus et exécutés par des professionnels et des entrepreneurs possédant les licences, qualifications et compétences requises pour les tâches concernées.

1. Le recours à un ingénieur : Comme ces travaux touchent généralement la structure et la stabilité du bâtiment, des plans et calculs préparés par un ingénieur sont habituellement requis. Le propriétaire doit confirmer auprès de sa municipalité les documents précis à fournir avec sa demande de permis. Le plan indiquera notamment les dimensions, les armatures, les détails de raccordement, le séquençage et la résistance du béton exigée pour le projet. Cette résistance doit être déterminée par l’ingénieur selon la conception et les conditions d’exposition.

2. La licence RBQ de l'entrepreneur : Les travaux d'excavation de sous-sol, de sous-œuvre et de coffrage structurel touchent directement à la sécurité du bâtiment et du public. L’entrepreneur doit détenir une licence RBQ valide comportant les sous-catégories appropriées aux travaux qu’il exécute ou fait exécuter. Selon le bâtiment et son rôle dans le projet, l’entrepreneur général peut notamment détenir la sous-catégorie 1.2 ou 1.3. Les travaux spécialisés doivent être exécutés ou sous-traités conformément aux sous-catégories de licence applicables. Faire affaire avec un entrepreneur non licencié peut limiter certains recours, soulever des enjeux de conformité et entraîner des sanctions pour la personne qui exerce illégalement les fonctions d’entrepreneur. Le propriétaire devrait également prévenir son assureur avant des travaux structuraux importants, puisque la couverture pendant et après les travaux dépend des conditions du contrat d’assurance.

3. Les normes de hauteur libre municipale : La hauteur libre minimale dépend du code applicable, du type de pièce, de la présence de poutres ou de conduits, de l’âge du bâtiment et des règlements municipaux. Avant de déterminer la profondeur d’excavation, il faut faire confirmer par la municipalité la hauteur finie exigée pour le projet, particulièrement lorsqu’un nouveau logement est créé. La hauteur doit être évaluée une fois les finis installés. Des exigences ou tolérances distinctes peuvent s’appliquer sous les poutres, les conduits et d’autres obstacles selon le code et le règlement municipal applicables. Si votre objectif est de créer un logement accessoire (un appartement indépendant au sous-sol), la création de chambres ou d’un logement peut également entraîner des exigences relatives aux issues, à la superficie et aux dimensions de l’ouverture libre des fenêtres, à leur mécanisme d’ouverture, à leur emplacement et, dans certains cas, aux puits de fenêtre. Si vous optez pour la méthode de la banquette, assurez-vous que la restriction d'espace périphérique n'empêche pas le respect de la superficie minimale exigée par votre ville pour les pièces fermées.

Conclusion

Le choix entre la reprise en sous-œuvre et la banquette dépend notamment du budget, de l’usage projeté, de la superficie à préserver, de l’état des fondations, des conditions du sol et de l’eau, de l’accès au chantier et des exigences municipales. Si vous possédez un duplex étroit à Montréal et que vous souhaitez maximiser chaque pouce carré pour y aménager un logement locatif rentable ou une suite parentale fluide, la reprise en sous-œuvre peut être avantageuse lorsque la préservation de la superficie utilisable est prioritaire, notamment dans un bâtiment étroit. Son effet sur la valeur de revente dépend toutefois du coût des travaux, de leur qualité, de la conformité du nouvel espace et du marché immobilier local. Si votre propriété dispose déjà d'une grande empreinte au sol et que votre objectif est simplement d'obtenir un espace de divertissement ou un atelier fonctionnel à moindre coût, la banquette de béton peut représenter un compromis moins coûteux lorsque la perte d’espace périphérique est acceptable. Dans tous les cas, il faut vérifier auprès de la municipalité les permis et autorisations nécessaires avant d’entreprendre les travaux, et collaborer avec un ingénieur compétent en structure et en fondations.