LES MURS DE SOUTENEMENTS

Il existe deux types d’ouvrages :

Les murs poids

Les murs souples

Les murs poids :

Ces murs ont pour objectif de s’opposer à la poussée des terres par l’action de leur poids

propre. Ils sont réalisés en béton armé ou en maçonnerie.

1°) Géométrie et ordre de grandeurs :

Il existe deux types de géométrie :

Simple :

A redans :

De part la conception, le terrain à l’arrière est un remblai ,ce qui a pour conséquence une forte

poussée et un sol très perméable. Pour éliminer la poussée due à l’eau, on met en place des

barbacanes empêchant l’accumulation de celle-ci à l’arrière de ce mur poids. On peut

également mettre en place un système de drainage.

2°) Efforts appliqués au murs poids :

0 en général 3

2

Pour déterminer les coefficients de poussées et de butées, on se référera au tables de Caquot,

Kerisel, Absi.

W = Poids du mur

P = Poussée des terres et des charges d’exploitation

Bu = Butée à l’avant

U = Sous pressions éventuelles

R = Réaction du sol

La butée est généralement négligée , car celle-ci n’est mobilisée que si le déplacement du mur

est de l’ordre du 10ème

de la hauteur, ce qui n’est généralement pas admissible pour ce genre

d’ouvrage.

Les murs souples en béton armé :

Le problème des murs poids est que pour des hauteurs de soutènement supérieures à 4 mètres,

il faut mettre en œuvre des volumes de matériaux importants, donc des contraintes

importantes au sol. On a alors recours au mur de soutènement souple, faisant intervenir les

poids du sol à l’arrière de celui-ci pour assurer une part de stabilité.

1°) Géométrie et ordres de grandeurs :

Afin de réduire le moment d’encastrement en pied du voile, pour des hauteurs de

soutènements importantes, on peut adopter différentes solutions :

Mise en place d’une

console :

Mise en place d’un tirant

passif :

Mise en place d’un contrefort :

2°) Efforts appliqués au mur :

Wmur = Poids du mur

Wsol = Poids du massif situé entre le voile et la ligne fictive

P = Poussée des terres et des charges d’exploitation

Bu = Butée à l’avant

U = Sous pressions éventuelles

R = Réaction du sol

La butée est généralement négligée , car celle-ci n’est mobilisée que si le déplacement du mur

est de l’ordre du 10ème

de la hauteur, ce qui n’est généralement pas admissible pour ce genre

d’ouvrage.

METHODE DE VERIFICATIONS DES MURS DE SOUTENEMENTS :

1°) Stabilité au glissement :

Cette vérification consiste à s’assurer qu’il n’y a pas de risque de déplacement horizontal de

l’ensemble.

On note : N la somme des efforts verticaux

PH la résultante de poussée projetée horizontalement

U la résultante des sous-pressions éventuelles

Bu la résultante de butée éventuelle

C et les caractéristiques mécaniques du sol de fondation

B la largeur de la fondation

F le coefficient de sécurité

Il faut vérifier :

5,1

BuP

tgUNBCF

H

2°) Stabilité au renversement :

Cette vérification consiste à s’assurer qu’il n’y a pas de risque de basculement de l’ensemble.

Le centre de rotation est le point 0 indiqué sur les figures ci-dessus. On doit alors vérifier

l’inégalité suivante :

5,1

UMPM

éventuellebutéeMNMF

5,1motricesforcesM

ricesstabilisatforcesMF

t0/H

t0/

t0/

t0/

t0/

t0/

Cette vérification n’a de sens que sur un sol dur du type rocher, car pour les sols meubles, le

basculement conduit à une plastification, donc à un déplacement du centre de rotation.

3°) Stabilité au poinçonnement :

Cette vérification consiste à s’assurer que les contraintes transmises au sol sont admissibles.

Pour cela on doit dans un premier temps ramener tous les efforts appliqués au centre de la

semelle (face inférieure) :

2min

2max

B

MG6

B

N

B

MG6

B

N

On doit vérifier :

s

minmax

43 q

4

3

où sq est déterminé par un essai

pressiomètrique ou par les essais en

laboratoire.

Cas particulier :

Exemples de calculs :

1°) Cas d’un mur poids :

Calculs des différents éléments nécessaires aux vérifications : (on effectue tous les calculs

pour un mètre de mur)

kN5,2225.

2

33,09,0WkN5,2225.33,0W 21

Coefficient de poussée et poussée du sol :

kN4032

33,2333,3P

m/kN33,2310320333,0P333,024

tgKa

H

max

2

L

N2

N

MG3

2

B3L

max

Vérification au glissement :

5,165,0

40

30tg5,225,22

BuP

tgNBCF

H

La stabilité au glissement n’est pas vérifiée, le poids du mur est insuffisant. Nous allons donc

rechercher la section de mur poids nécessaire pour respecter cette condition :

kN92,10330tg

405,1

tg

BCBuP5,1N H

Soit une section minimale nécessaire de

2

min m16,425

92,103S

Et donc un largeur moyenne de mur : m39,1

3

16,4Bmoy

On décide donc de modifier le mur poids en mettant la largeur en tête de 1 mètre et en pied de

1,8 mètre. On a donc

kN3025.

2

318,1WkN7525.31W 21

5,152,1

40

30tg3075

BuP

tgNBCF

H

Vérification au renversement :

kN99,9333,3PkN30

2

333,333,23PkN30WkN75W 2H1H21

5,152,2P5,1P1

W533,0W3,1F

2H1H

21

la condition est donc vérifiée.

Vérification au renversement :

m8,1BkN99,9PkN30PkN30WkN75W 2H1H21

kNm26P5,1P1W4,0W367,0MGkN105WWN 2H1H1221

kPa2,10B

MG6

B

N

kPa5,106B

MG6

B

N

2min

2max

La contrainte à vérifier est donc : s

minmax

43 qkPa4,82

4

3

2°) Cas d’un mur souple :

Calculs des différents éléments nécessaires aux vérifications : (on effectue tous les calculs

pour un mètre de mur)

kN30

2

333,333,23PHkN99,9333,3PH

kN75,132525,03,12,07,0W

kN75,132525,032,0WkN5,81102025,0330,1W

21

3

21

Vérification au glissement :

5,157,1

3099,9

30tg75,1375,135,81

BuP

tgNBCF

H

La stabilité au glissement est vérifiée.

Vérification au renversement :

5,139,3P1P5,1

W1,1W8,0W55,1F

2H1H

321

la condition est donc vérifiée.

Vérification au renversement :

kNm44,12P1P5,1W45,0W3,0MGkN109WWWN 2H1H12321

kPa1,34B

MG6

B

N

kPa65B

MG6

B

N

2min

2max

La contrainte à vérifier est donc : s

minmax

43 qkPa3,57

4

3