Présentation
INTRODUCTION
Un mur de soutènement est destiné sur un volume réduit à la retenue de terrains situés à l’amont d’un ouvrage. Que ce soit pour un soutènement de remblai, lorsque les terres sont mises en place derrière la paroi, ou pour un soutènement de déblai, lorsque les terres ont été excavées, les besoins sont nombreux : préserver des éboulements ou des glissements de terrain, en bordure de route ou de berge, structurer des fondations ou des soubassements d’édifices…
Pour réaliser le bon dimensionnement d’un mur de soutènement, la considération principale est la bonne estimation de la poussée des terres contenues par la paroi du mur.
Le mur poids, plus guère utilisé de nos jours, est resté longtemps la seule structure existante pour soutenir un terrain. Puis, l’invention du béton armé est venue apporter d’autres solutions. En 1963, Henri Vidal invente le remblai renforcé en proposant d’intégrer dans le sol des armatures métalliques. La première partie de l’article présente les caractéristiques de ces trois techniques de soutènement.
Nécessaire à la conception d’un mur de soutènement, la reconnaissance géologique et géotechnique s’impose et fait l’objet d’une seconde partie qui présente un tour d’horizon des techniques et des critères à retenir à ce stade d’un projet.
Le calcul des dimensionnements d’un mur de soutènement est effectué sur la base de méthodes traditionnelles, de recommandations pour les conceptions plus récentes, et parfois de normes applicables aux justifications de stabilité, notamment l’EN 1997-1. La troisième partie aborde tout d’abord la stabilité globale pour ensuite s’intéresser à la stabilité interne par le biais de la rupture des éléments de structure.
Cependant, et malgré un recul important, les murs de soutènement souffrent de pathologies encore bien mal connues. La dernière partie étudie les causes des sinistres qui frappent ces ouvrages.
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- Version courante de nov. 2024 par Thibault FOURCADE
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Principaux types de mursI - Insuffisance de reconnaissances de sol
Toute construction d’un mur de soutènement exige de procéder à une reconnaissance géologique et géotechnique pour classer le sol (sol graveleux, argileux, marneux, etc.) et de mesurer ses caractéristiques mécaniques ϕ’ et c’(éventuellement E et ν), mais aussi hydrogéologiques pour prévoir les nappes statiques ou les écoulements possibles dans le terrain soutenu par le mur. Ces reconnaissances de sol sont indispensables pour les vérifications des trois types de stabilit puisque le sol agit comme action (poussée) et comme réaction (capacité portante du sol de fondation).II - Stabilité globale : grands glissements
Ce type de sinistre est toujours très grave que ce soit dans le domaine routier mais aussi pour des lotissements pour lesquels on aménage des terrasses. Il est nécessaire, là plus qu’ailleurs, de bien étudier les différentes phases d’exécution pour éviter les instabilités et être sûr des niveaux des nappes pendant toute la durée de l’ouvrage. Ce type de vérification nécessite l’utilisation de progiciel appliqué au calcul de stabilité de pentes.III - Stabilité externe : contraintes excessives sur le sol de fondation
Les sinistres proviennent de l’absence de tout calcul ou de mauvais dimensionnement (25 %), de l’influence de l’eau (30 %).
Le mauvais dimensionnement, sous-évaluation des poussées en particulier, provient souvent d’un mauvais choix des caractéristiques mécaniques des sols. Ceci est particulièrement vrai pour les sols fins, limoneux et, encore plus, argileux. Il est fortement conseillé de mettre en place des remblais sablo-graveleux propres bien compactés pour lesquels on pourra prendre sans risque un angle de frottement ϕ’ = 35° avec c’ = 0. Par contre, pour les remblais composés en majorité de sols fins, les angles de frottement sont beaucoup plus faibles : ils peuvent être inférieurs à 20°. Quant à la cohésion, elle dépend de la teneur en eau. Forte pour une argile non saturée, elle tend vers des valeurs voisines de zéro...
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