LES MURS DE SOUTÈNEMENT (Chapitre 1 et 2)

Les murs de soutènement:

Généralité: 

introduction: 

Un ouvrage de soutènement est une construction destinée à prévenir l’éboulement ou le glissement d’un talus raide .

Les ouvrages de soutènement sont essentiellement employés, soit en site montagneux pour protéger les chaussées routières contre le risque d’éboulement ou d’avalanches, soit en site urbain pour réduire

l’emprise d’un talus naturel, en vue de la construction d’une route, d'un bâtiment ou d’un ouvrage d’art.

II existe deux grandes classes d’ouvrages de soutènement :

- les murs de soutènement qui sont composés d’une paroi résistante et d’une semelle de fondation.

C’est le cas des murs en béton armé en <<T renversé >> ou des murs-poids, qu’ils soient en maçonnerie (briques, pierres,…) ou formés d’éléments spéciaux (murs Peller, gabions métalliques).

- Les écrans de soutènement qui sont composés seulement d’une paroi résistante :

Exemples :

- rideau de palplanches formé de profilés métalliques emboîtés les uns dans les autres et fichés dans le sol,

- paroi moulée en béton armé,

- mur en terre armée avec parement composé d’écailles en béton.

Les murs en béton armé: 

Les murs en béton armé peuvent avoir des formes diverses et être réalisés de multiples façons :

Mur en <<T renversé >> classique:

Le mur en <<T renversé >> est la forme classique pour un mur en béton armé de treillis soudé. Il est

économique sans contreforts, tant que sa hauteur n’excède pas 5 à 6 mètres, et peut-être réalisé sur un

sol de qualités mécaniques peu élevées. En effet, par rapport à un mur-poids de même hauteur, il

engendre des contraintes sur le sol plus faibles pour une même largeur de semelle.

Dans le cas de murs en déblai (c’est-à-dire réalisés en terrassant un talus) les limitations de volume de

terrassement et les difficultés de tenue provisoire des fouilles obligent à réduire le talon et à augmenter le patin. (fig 5.2)

Parfois, la stabilité au glissement du mur nécessite de disposer sous la semelle une <<bêche>>. Celle-ci peut être soit à l’avant, soit à l’arrière de la semelle, soit parfois encore en prolongement du voile.
Cette bêche est toujours coulée en <<pleine fouille >> sans coffrage. Le premier cas (figure 5.3) peut
paraître intéressant car il permet de mettre la semelle totalement hors gel. Mais à l’ouverture de la fouille de la bêche, il y a un risque de décompression du sol dans la zone où il est le plus sollicité. De plus, il y a aussi un risque de voir, après la construction du mur , la butée devant la bêche supprimée par des travaux de terrassement (ouverture d’une tranchée pour pose d’une canalisation par exemple).

Le troisième cas (figure 5.5) est peu employé. Il est néanmoins très intéressant car il permet de réaliser facilement le ferraillage de l’encastrement du voile sur la semelle en prolongeant dans la bêche les treillis soudés formant armatures en attente.

Mur à contreforts:

Lorsque la hauteur du mur devient importante ou que les coefficients de poussée sont élevés, le

moment d’encastrement du voile sur la semelle devient grand. Une première solution consiste à

disposer des contreforts dont le but est de raidir le voile.

Murs divers:

On peut encore adopter d’autres solutions pour limiter les poussées des terres sur le voile des murs, mais elles sont d’un emploi peu fréquent. Ces solutions, certes astucieuses et séduisantes, ont l’inconvénient d’être d’une exécution difficile et de grever le coût du mur, même si l’on économise par ailleurs sur la matière.

Calcul des poussées sur un mur de soutènement: 

Le présent paragraphe concerne uniquement le principe de calcul des poussées, en partant de caractéristiques du terrain données qui peuvent, selon le type de vérification à produire [voir titres 3 et 4], être des valeurs probables, des valeurs maximales, ou des valeurs minimales.

Rappes théoriques:

Forces agissantes

Les différentes forces qui agissent sur un mur de soutènement en dehors de la présence d’eau sont:

- le poids propre G0 du mur

- le poids G1 des terres surmontant la fondation à l’amont ( remblai amont )

- le poids G2 des terres surmontant la fondation à l’aval (remblai aval)

- la charge d’exploitation Q sur le terre-plein à l’aplomb de la fondation

- la résultante PG de la poussée des terres soutenues

- la résultante PQ de la poussée due à la charge d’exploitation sur le terre-plein

- la résultante Pb de la butée du terrain devant le mur

- la réaction R du sol sous la base du mur.

Par sécurité, il est d’usage de négliger l’action de la butée (Pb) à l’avant d’un mur de soutènement. En effet, les déplacements nécessaires à la mobilisation de la butée sont importants et incompatibles avec l’esthétique et la destination future de l’ouvrage. De plus, la butée peut toujours être supprimée par des travaux de terrassement ultérieurs (pose de canalisations par exemple) comme déjà mentionné en 1.2,1, fig.5.3. Il serait donc dangereux de la prendre en compte dans les calculs.

hypothèses de calcul:

Dans la suite de ce chapitre, les méthodes d’évaluation de la poussée concernent des massifs de sols

pulvérulents.

En effet, toutes les théories ont été établies pour ce type de sol. Pour un sol cohérent (de cohésion C et d’angle de frottement interne ), le théorème des états correspondants permet de ramener l’étude de ce type de sol à celui d’un milieu pulvérulent soumis sur son contour à une pression hydrostatique:          C x cotg ∂

Mais l’expérience montre que le rôle de la cohésion, qui varie dans le temps, est mal connu et

difficilement mesurable.

Le fait de négliger la cohésion allant dans le sens de la sécurité, tous les calculs relatifs aux ouvrages de soutènement seront menés en considérant un sol sans cohésion.

 (...) 

Pour télécharger les PDF clique ici:  

Chapitre 1: https://bit.ly/2MltMjz 

Chapitre 2: https://bit.ly/2MnqLiA