Les différents types de mur de soutènement

Bruno Caillard

Le terme « mur de soutènement » signifie à la lettre tout mur ayant pour fonction de soutenir n’importe quel matériau qui peut être du minerai, de l’eau, des céréales, de la terre, etc. Toutefois, comme des termes plus distinctifs tels que barrage, réservoir, silo ont été inventés, le bon sens veut que le terme « mur de soutènement » ne désigne que les murs retenant uniquement de la terre.

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

Exemple de murs bordants, à leur périphérie, les sous-sols enterrés

En se basant sur le fait que la matière à soutenir par l’ouvrage est de la terre, on peut catégoriser distinctement les murs de soutènement en deux :

  • Les murs bordant, à leur périphérie, les sous-sols enterrés. Ils ne sont pas conçus pour être stables d’eux-mêmes. Ils ne se stabilisent que s’ils sont maintenus, en tête par un plancher supérieur et accessoirement par des murs latéraux. Ainsi, pour éviter les risques d’effondrement, il faut éviter d’effectuer le remblayage sans même avoir réalisé le plancher haut du sous-sol.
  • Les murs indépendants du bâtiment ou qui sont quelques fois accolés à ce dernier. Nous pouvons distinguer :
  • Les murs destinés à soutenir les terres en limite de propriétés. Les murs qui sont à l’intérieur d’une propriété et qui permettent la création des terrasses étagées.
  • Les murs qui bordent les rampes d’accès au garage situé en sous-sol.
  • Les murs qui sont maintenus constamment par des tirants d’ancrage. Ils sont mis en œuvre pour être autostables.
    Exemples de murs indépendants

Les murs de soutènement qui sont considérés comme autostables peuvent également être divisés en deux grandes familles :

  • Les murs-poids ou murs gravitaires qui acquièrent leur stabilité uniquement grâce à leur propre masse (gabion).
  • Les murs lestés ou murs cantilevers.Ils peuvent être sous T renversé ou d’un L, coulés sur place ou préfabriqués.

Mais d’une manière générale, tous les ouvrages de soutènement peuvent être différenciés selon les critères suivants :

  • Leur morphologie : ouvrages massifs, ouvrages en béton armé, parois ancrées ou non, etc.
  • Leur méthode de dimensionnement et fonctionnement
  • Les méthodes employées pour leur mise en œuvre
  • Les matériaux utilisés : aciers, terres armées, maçonnerie, géosynthétique, béton armé ou non, etc.
  • Leur domaine d’emploi spécifique
Les murs poids

C’est le type de soutènement le plus classique, le plus anciens et le plus couramment mise en œuvre. C’est leur poids propre extrêmement importante qui leur permet de s’opposer à la poussée des terres.
Ce sont généralement des ouvrages rigides ou semi-rigides et sont équipés d’un système de drainage quand ils n’ont pas pour fonction de maintenir le niveau de l’eau contenu dans les terres à soutenir.
Ils sont employés habituellement pour soutenir des matériaux en déblai. De plus, ils ont facile à mettre en œuvre et s’intègrent parfaitement au site dans lequel il est réalisé.
Les matériaux qui peuvent être utilisés pour leur réalisation sont :
•Maçonnerie de pierre jointoyée, de béton non armé ou en béton cyclopéen (blocs de pierres ou moellons noyés dans le béton) coulé en place
•Maçonnerie de pierres sèches ou pierres non jointoyées et/ou gabion
•Éléments préfabriqués en béton armé ou non (caissons remplis de terre, blocs, poutres, cellules fleuries, etc.)

Murs en béton armé ou murs cantilever

Ils sont très couramment employés. Ils sont caractérisés par une base élargie qui est encastrée dans la partie supérieure du sol de fondation afin de faire participer le remblai à soutenir dans sa stabilité.
Un voile en béton armé est encastré dans la semelle de fondation en béton armé. Cette dernière peut être équipée d’une bêche afin de garantir la stabilité du mur au glissement dans le cas où la résistance du sol et/ou l’emprise imposent que la largeur de la semelle soit faible.
Comme les murs poids, ils peuvent être également considérés comme rigide.
Pour la pérennité de l’ouvrage, vous pouvez avoir recours à des contreforts extérieurs ou intérieurs, des tirants, des fondations sur pieux et une console.
Ils sont généralement réalisés sur un sol ayant une assez bonne portance (moyen) dont les tassements sont faibles. Ils sont adaptés pour les ouvrages en déblai comme en remblai, sur les sites terrestres hors d’eau.

Murs en sol renforcé

Ce sont des ouvrages dont le remblai est renforcé ou armé. Lors de la mise en place du massif de remblai par couches successives compactées, on y insère les armatures ou les éléments de renforcement. Les renforcements sont souples, résistants et extensibles. Ils peuvent être métalliques (lanières métalliques, treillis soudés, etc.) ou synthétiques (nappes géotextiles, bandes géosynthétiques, etc.).
Les parements ayant pour fonction de soutenir le remblai ainsi que de protéger les renforcements peuvent être réalisés par des éléments préfabriqués en béton armé ou non.
Ils sont considérés comme des ouvrages souples résistant à la traction et supportant les tassements différentiels du sol de fondation. Ainsi, ils peuvent être mis en œuvre même sur un sol de mauvaise portance.
Pour ce type d’ouvrage, il est nécessaire d’avoir une emprise importante derrière le parement afin d’y mettre les renforcements ce qui n’est pas toujours adapté dans certains cas.

Massifs cloués

Ils sont réalisés en déblai en terrassant le sol en place par tranches successives et du haut vers le bas. Lors de leur mise en œuvre, le sol est renforcé à chaque phase de terrassement par des barres (clous) légèrement inclinées par rapport à l’horizontale. Le parement est généralement un voile en béton sur un treillis métallique.
Les matériaux à clouer sont des armatures métalliques qui sont scellées dans un forage par l’intermédiaire d’un coulis en béton. Ils peuvent être également une barre ou un profilé qui est mis en place par battage.
Ils sont employés uniquement pour soutenir des matériaux en déblais et hors d’eau. C’est une technique qui permet également de renforcer des ouvrages existants ou de réaliser des soutènements provisoires. Sa réalisation est assez fastidieuse et nécessite une certaine expérience.

Voile et poutres ancrés

Les voiles ancrés sont des ouvrages réalisés en déblai par le terrassement du sol en place en une ou plusieurs passes. Elles sont formées d’éléments verticaux (pieux, planches ou tubes) liées entre eux et ancrer par deux ou plusieurs tirants d’ancrage précontraints. Ils peuvent être réalisés sur un même plan ou avec des plans décalés vers l’aval (disposition en gradin). Étant donné que ce ne sont pas des ouvrages destinés à retenir les eaux, il est impératif qu’un dispositif de drainage adéquat soit réalisé.
Les poutres ancrées quant à elles se différencient des voiles ancrés par le fait qu’elle est épaisse et ne comporte qu’un seul lit de tirants d’ancrage précontraints.
Ce sont des ouvrages de soutènement en déblai et de stabilisation. Tous les types de terrains leur conviennent. Toutefois, ils ne sont réalisés que par des entreprises spécialisées.

Rideau de palplanches métalliques

C’est une structure chargée par la poussée des terres et de l’eau à soutenir. Il est très résistant en flexion dont les appuis sont constitués par le sol en fiche (la partie enterrée du rideau) et des tirants d’ancrage ou butons qui sont disposés dans la partie libre de l’écran.
Les palplanches sont des profilés que l’on obtient par laminage à chaud ou profilage à froid. Elles sont enfoncées dans le sol par battage, vérinage ou vibrage. S’emboîtant les unes aux autres, elles permettent la réalisation des rideaux continus très étanches qui peuvent être rectilignes ou courbes.
Leur domaine d’utilisation est assez large du fait qu’elles permettent de construire des soutènements aussi bien en remblai qu’en déblai. De plus, elle est relativement étanche ce qui la rend intéressant pour des sites aquatiques (batardeau). Ainsi, elle peut être employée pour le soutènement et défenses de berges de rivières et canaux, quais fluviaux et maritimes.
Ce sont uniquement des entreprises spécialisées qui peuvent la réaliser.

Paroi en béton

Que ce soit une paroi moulée, une paroi préfabriquée ou une paroi berlinoise, elles peuvent être encastrées, ancrer ou butonner.
Une paroi moulée est obtenue par l’assemblage de panneaux verticaux en béton armé dans un même plan. Ces derniers sont réalisés par la mise en place d’armatures dans une tranchée avant de procéder au bétonnage grâce à un tube plongeur. Elle est spécialement utilisée pour des travaux sous nappe.
Par contre, les parois préfabriquées sont réalisés par le scellement par l’intermédiaire d’un coulis de ciment-bentonite des panneaux préfabriquées en béton armé dans des excavations.
La mise en œuvre d’une paroi berlinoise, quant à elle, s’effectue par la mise en place de poteaux dans le sol où l’on y intercale les éléments de soutènement qui sont soit préfabriqués, soit coulés en place.
Les parois en béton sont employées pour le soutènement de tranchées et de trémies, des parkings souterrains, le blindage des fouilles.
Avec les calculs et les précautions à prendre pour sa mise en œuvre, il est conseillé de faire appel à des entreprises spécialisées pour leur réalisation.

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  • Murs en sol renforcé
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  • Rideau de palplanches métalliques
  • Paroi en béton
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