Ouvrage de soutènement

Bruno Caillard

Considéré comme étant secondaire par rapport aux autres ouvrages d’art, les ouvrages de soutènement sont pourtant indispensables suivant les circonstances afin de garantir la sécurité des usagers.

Voici un extrait gratuit du GRAND GUIDE DE LA MACONNERIE :

Les ouvrages de soutènement sont des ouvrages généralement verticaux, ou au moins proche de la verticale, destinés à retenir soit des terres soit n’importe quels matériaux sur une surface donnée.
Les ouvrages de soutènement comprennent tous les types de murs et les systèmes d’appui où la surface subit les forces qu’imposent le matériau à soutenir.

Selon leur mode de fonctionnement ou leur morphologie, les ouvrages de soutènement sont classés comme suit :

Les murs poids

Nous pouvons citer :

  • les maçonneries de pierres sèches,
  • les maçonneries jointoyées,
  • les gabions en treillage métallique ou synthétique,
  • les éléments préfabriqués en béton empilé, etc.


Les murs encastrés sur semelle
Les voiles et les poutres ancrés

L’illustration montre un voile réalisé en béton cellulaire.



Les massifs cloués ou les massifs en sol renforcé

Sur cette illustration, les inclusions sont déjà en place pour le clouage du sol.

Les parois et les rideaux de palplanches métalliques

Ainsi,les murs poids figurent dans la catégorie des maçonneries. Par ailleurs, les murs de soutènement sont également classés dans les ouvrages d’art.

Les murs poids

Pour le cas du mur poids, la fonction de soutènement est assurée par son poids propre qui garantit à lui seul la stabilité de l’ouvrage en équilibrant la poussée des terres du massif soutenu et en imposant de fortes contraintes au massif de fondation.

Ils sont essentiellement employés :

  • Soit dans un site montagneux afin de protéger les chaussées routières contre d’éventuels risques d’éboulement ou d’avalanche.
  • Soit dans un site urbain afin de réduire l’emprise d’un talus naturel dans le but de construire un bâtiment, un ouvrage ou pourquoi pas un ouvrage d’art.

Les murs poids en maçonnerie sont réalisés par l’assemblage de blocs rigides (briques, moellons, pierres, …) parfois sans liaison mais souvent reliés par des joints de mortier. Ils résistent bien à la compression mais disposent d’une faible résistance à la traction. Toutefois, les appareillages en maçonnerie ont la capacité de se déformer sans pour autant se rompre.

Dimensions courantes des murs poids

Ils ont le plus souvent une forme trapézoïdale. La largeur de la base est couramment égale ou un peu plus grande que le tiers de la hauteur. Ils ont un fruit plus ou moins important. Cependant, en règle générale, le dimensionnement dépend de la qualité du sol de fondation ainsi que des diverses sollicitations subies par le mur en question.

Domaine d’utilisation

Les murs poids sont le plus souvent utilisés pour la réalisation d’ouvrages en déblais après terrassement en site terrestre. Pour des raisons économiques, les murs poids en maçonnerie sont de moins en moins utilisés de nos jours. Néanmoins, les murs en maçonnerie de pierres sèches ou jointoyées, du fait de leur ancienneté et de leur excellente intégration dans les sites montagneux, font parties du patrimoine français. C’est la principale raison pour laquelle on a encore recours à ce mode de construction.

Vous pourrez également consulter l’article sur la construction pas à pas d’un mur de soutènement pour notamment voir des photos et des conseils sur le sujet.

Les gabions

Gabions

Les gabions entrent également dans la catégorie de la maçonnerie. En effet, ils sont obtenus par l’assemblage de cages métalliques que l’on remplit préalablement de roche.
Le gabion se définit donc comme étant une cage ayant la forme d’un parallélépipède rectangle, en grillage galvanisé rempli de pierres.

On les déploie et on les étale tout simplement sur le terrain. Ils se présentent sous l’aspect d’une grande toile métallique rectangulaire.
Ils sont généralement utilisés dans la conservation des eaux et du sol, mais également dans la protection des ouvrages en rivière. Toutefois, étant perméable, ils n’interviennent pas en tant que dispositif d’étanchéité mais seulement en tant que protection ou matériau filtrant.

Dimensions

Les dimensions des cages standards pour le soutènement sont les suivantes :

Longueur [ m ] Largeur [ m ] Hauteur [ m ]
5 1 1
4 1 1
3 1 1
2 1 1


Gabions assemblés

Néanmoins, nous pouvons rencontrer des cages avec une hauteur de 0,5 m sur le marché : ce sont des gabions semelles.
Les dimensions des mailles sont :

  • 100/120[mm] : la plus utilisée,
  • 80/110[mm] : moins utilisée
  • 45/65[mm] : n’est pratiquement plus utilisée.

Le remplissage

Les pierres au contact des mailles devront impérativement avoir une


grandeur dans tous les sens au moins égale à une fois et demi la grosseur des mailles. Dans un ordre de préférence, on pourra avoir recours aux roches suivantes :

  • Roches éruptives : granite et granitoïdes
  • Roches sédimentaires : quartzites et grès

Les pierres artificielles ne sont pas intéressantes, sauf en cas d’emploi de produits de démolition et les roches métamorphiques litées, schistes, gneiss, serpentine sont à proscrire.

Mode de rupture des ouvrages de soutènement

La dégradation du comportement mécanique des murs de soutènement s’accompagne presque toujours de l’apparition d’un gonflement ou ventre. Cette présence de gonflement n’affecte en rien la stabilité de l’ouvrage dans la mesure où c’est une structure déformable.
Cette dégradation de comportement peut être causée notamment par :

  • L’instabilité de la fondation due entre autres par les effets de poinçonnement (enfoncement d’une surface), ce qui signifie que les matériaux à soutenir arrivent à pénétrer et à déformer le mur de soutènement. Elle peut également être due à un ravinement ou à une érosion du sol, notamment par les eaux de ruissellement ainsi que les tassements différentiels (mouvement d’entassement du sol non uniforme).
  • Un chargement trop important du remblai
  • Le colmatage des pores du mur sous l’effet des pressions de l’eau sur les parois
  • La désagrégation ou la fissuration des blocs due au cycle gél-dégel, au fluage ou à la végétation

Principalement due à la charge excessive du remblai, nous pouvons constater deux modes de rupture bien distincte :

  • Une rupture de déformation plane par renversement (quand le coefficient de frottement est trop élevé) ou glissement (quand les forces sont supérieures à la résistance de cisaillement bloc-bloc).
  • Une rupture par un chargement concentré dû aux essieux de voiture en tête de mur.

Pour faire face à la rupture, les murs de soutènement doivent être bien dimensionnés. Il est donc important[...]

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  • Gabions assemblés
  • Les murs poids
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  • Les massifs cloués ou les massifs en sol renforcé
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