Les règles de prédimensionnement de murs de soutènement

Bruno Caillard

Les murs de soutènement sont mis en œuvre dès lors que l’emprise du talus est importante. Il sont étudiés de manière à reprendre les surcharges prévues et prévisibles.
Selon les principes de construction, les murs de soutènement sont classés en plusieurs catégories. Toutefois, quel que soit le mode de réalisation, ils doivent toujours répondre aux mêmes hypothèses de calcul. De plus, le remblayage doit suivre des règles strictes afin de ne pas en compromettre les caractéristiques mécaniques. Enfin, le tout doit être complété par un drainage efficace du terrain en amont.

Voici un extrait gratuit du guide de construction des MURS DE SOUTÈNEMENT :

L’étude et la réalisation des murs de soutènement, dont la hauteur peut atteindre plusieurs mètres, nécessitent une parfaite connaissance des caractéristiques des matériaux à soutenir, des déblais, des remblais, et de la couche d’assise des fondations.

L’objectif principal de la pré-dimensionnement

La pré-dimensionnement du mur de soutènement est impérative. En effet, des accidents peuvent survenir dès lors que les calculs et le dimensionnement sont erronés.
Les causes d’accident les plus fréquentes sont généralement dues aux :

Renversement du mur

Le renversement du mur est défini comme une rotation par rapport à l’axe vertical du mur pouvant provoquer une fissuration au niveau du patin et du paroi, ainsi que l’effondrement du mur et l’éboulement du remblai.

Glissement du mur

Le glissement du mur est un déplacement horizontal du mur. Il est observé généralement dans les terrains en pente.

Tassement du sol de fondation

Le tassement du sol de fondation provoque un déplacement vertical du mur. On retrouve souvent ce phénomène dans le cas où le sol de fondation ne supporte pas le poids du mur et la poussée de terre.

Il est tout à fait possible que le mur soit victime de l’ensemble de ces 3 phénomènes en même temps, on est alors en présence d’une ruine généralisée.

Les préventions des accidents

La prévention des accidents peut s’opérer en 3 étapes :

La conception du mur en fonction caractéristiques du sol, du talus et du remblais ou terre à soutenir.

Mur type avec contrefort et un système de drainage multiple

Le mur en elle- même

Le mur prend habituellement la forme d’un T renversé et est constitué généralement par les maçonneries à quelques exception près comme les palplanches et les murs en terre armée. Lorsque le mur est très élevé, le plus prudent est d’utiliser des contreforts.

Joints de dilatation

Les murs de soutènement de grande longueur sont recoupés régulièrement par des joints de dilatation ou par des joints de rupture, tous les 8 à 10 m environs afin d’admettre de légers déplacements des éléments les uns par rapport aux autres sans mettre en péril la stabilité de l’ensemble. Cette méthode est applicable aux murs en béton ou aux parois rigide pour palier les fissures dues aux déplacements ou vibrations que subissent le mur.

Le système de drainage

La présence d’eau, en amont du mur de soutènement, modifie de manière fondamentale les caractéristiques des sols ainsi que l’action des terres de celui-ci. Une faible quantité d’eau produit des tensions capillaires et améliore l’attraction des grains, c’est-à-dire la tenue du terrain. A l’inverse, une quantité d’eau plus importante dégrade ces tensions capillaires et aggrave la poussée de terre.
Il en est de même au niveau du sol d’assise, la dégradation de la cohésion entraîne une réduction de la résistance du sol par rapport au poids du mur et à la poussée de terre, pouvant compromettre la stabilité et l’équilibre du mur.

Pour y remédier, il faut éviter que le mur de soutènement forme un barrage à la circulation des eaux pour éviter l’accumulation des eaux. Vous pouvez alors concevoir :

  • le drainage efficace des terrains en amont du mur de soutènement, complété par la mise en place d’un géotextile avant le remblayage ;
  • la pose en partie inférieure du mur d’un drain horizontal reliée à un exutoire visitable ;
  • la mise en place de barbacanes, régulièrement réparties, dans la paroi, qui permettent l’écoulement vers l’extérieur des eaux retenues accidentellement en amont (tous les 2 m avec un diamètre de 10 cm minimal ou de 10/20 cm) ;
  • le rejet de tout remblai de type argileux.

Le dimensionnement

La représentation des forces agissant sur le mur

La stabilité des murs de soutènement est assurée lorsque les résultantes des forces en présence sont concourantes et répondent à la relation :
T + P + S = 0

  • T= la poussée des terres
  • P= le poids du mur
  • S= la réaction du sol d’assise.
    La résultante doit se situer dans le tiers central de la fondation.
Le dimensionnement du Mur

La stabilité est aussi fonction du dimensionnement du mur et de la nature du remblai ou du talus à retenir. Elle s’effectue en deux parties : d’une part le pré-dimensionnement de l’ouvrage elle-même, et d’autre part le dimensionnement des armatures.
Le mur de soutènement en T renversé est caractérisé par :

  • H= fonction du volume de remblai et/ ou l’ampleur du talus
  • H’= Environ 1m du terrain naturel (hauteur de garde hors gel)
  • e0= 1/24 de H avec 15 cm au minimum (Tête du mur)
  • e1= 1/12 de H (fond du mur)
  • e2= 1/12 de H (épaisseur de la semelle)
  • b= 1.15*[0.20+0.45H] (largeur de la semelle)
  • b0= 1/8 à 1/5 de H (largeur du patin)
Pré-dimensionnement mur poids

Le dimensionnement d’un mur poids dépend de sa hauteur.
Si on pose H= hauteur du mur ; B= la base du mur ; et b= tête du mur ou couronne.

  • B=H/3
  • b= 20 à 30 cm

Pour le dimensionnement des aciers, il est préférable de consulter un ingénieur ou un bureau d’étude spécialisé.

Les entretiens

Pour entretenir correctement votre mur de soutènement, vous pouvez consulter l’article sur l’entretien

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  • Les préventions des accidents
  • La conception du mur en fonction caractéristiques du sol, du talus et du remblais ou terre à soutenir.
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  • Renversement du mur
  • Glissement du mur
  • Tassement du sol de fondation
  • Le dimensionnement du Mur
  • La représentation des forces agissant sur le mur
  • Mur type avec contrefort et un système de drainage multiple
  • Pré-dimensionnement mur poids


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