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RÉSUMÉ
Cet article traite de la poussée des terres au repos et des états de poussée et de butée dans les interactions entre le sol et les structures de soutènement. Il explique la relation entre les contraintes horizontales et verticales via le coefficient des terres au repos, ainsi que les effets des déplacements du sol sur la mobilisation de la poussée et de la butée. Les méthodes de calcul de ces phénomènes, comme celles de Coulomb, Rankine et Boussinesq, sont discutées, en tenant compte des frottements sol-écran et des interactions mécaniques complexes. L'article met aussi en avant l'utilisation des cercles de Mohr pour visualiser les états de contrainte dans le sol, ainsi que les tables de Kérisel et Absi pour une meilleure précision des coefficients de poussée active et de butée passive.
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-
Thibault FOURCADE : Ingénieur
INTRODUCTION
Les interactions entre les sols et les structures de soutènement sont complexes et essentielles pour la stabilité des ouvrages de génie civil. L’étude de la poussée des terres, qu’elle soit à l’état de repos, active ou passive, permet de comprendre et d’anticiper les forces exercées par le sol sur les structures telles que les murs de soutènement. Cet article explore les différents états de contraintes horizontales, les méthodes de calcul associées, ainsi que les effets des déplacements du sol. Les concepts de coefficients de poussée et de butée, ainsi que les méthodes classiques de Coulomb, Rankine et Boussinesq, sont abordés en détail pour fournir une compréhension complète de ces phénomènes.
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Calculs des coefficients de poussée et de butée d’un sol pesant
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2. Mobilisation des équilibres de poussée et de butée
2.1 Déplacements nécessaires à l’équilibre de poussée et de butée
Pour qu’un équilibre de poussée ou de butée soit atteint, des déplacements du sol sont nécessaires, comme illustré en figure 2.
Ces déplacements doivent être suffisamment importants pour mobiliser les forces en présence : ils sont généralement de l’ordre de quelques centimètres pour la poussée, et doivent être supérieurs pour la butée.
HAUT DE PAGE2.2 Équilibre de poussée
Lorsque le sol exerce une pression sur un mur de soutènement, par exemple lors de la montée d’un remblai, ce dernier pousse sur le mur induisant un état de poussée, comme illustré en figure 3.
Le sol se déplace jusqu’à ce que la contrainte horizontale initiale
diminue, se décomprimant jusqu’à atteindre une valeur limite
(état actif), qui est inférieure à
.
Cette nouvelle contrainte horizontale est le résultat de la tangence entre le cercle de Mohr et la droite de Mohr-Coulomb à
,...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - DAKOULAS (P.), GAZETAS (G.) - Insight into seismic earth and water pressures against caisson quay walls. - (2008).
-
(2) - EBELING (R.M.), MORRISON (E.E.), WHITMAN (R.V.), LIAM FINN (W.D.) - A manual for seismic design of waterfront retaining structures. - (1992).
-
(3) - HORVATH (J.S.) - Integral-abutment bridges : geotechnical problems and solutions using geosynthetics and ground improvement. - (2005).
NORMES
-
Calcul géotechnique – Ouvrages de soutènement – Écrans - NF P94-282 - Mars 2009
-
Justification des ouvrages géotechniques – Normes d’application nationale de l’Eurocode 7 – Fondations superficielles - NF P94-261 - Juin 2013
-
Eurocode 7 : calcul géotechnique – Partie 1 : règles générales - NF EN 1997-1/A1 - Avril 2014
-
Calcul géotechnique – Ouvrages de soutènement – Remblais renforcés et massifs en sol cloué - NF P94-270 - Octobre 2020
-
Reconnaissance et essais géotechniques – Identification et classification des sols – Partie 1 : identifiation et description - NF EN ISO 14688-1 - Février 2018
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