Université de Blida / institut d’architecture

Rapport de recherche sur le thème : « murs de soutènement »

Réalisée par : Aissa Elyssar

Dirigée par :Mme Belkacemi

Année universitaire : 2012-2013

Présentation des murs de soutènement :

• Le rôle du mur de soutènement est de retenir un massif de terre, il existe une grande variété se caractérisant par des fonctionnements différents et conduisant à des études de stabilité interne spécifiques.

• Un mur de soutènement sert à gagner de l'espace. Si on désire enlever un volume de sol gênant d'un terrain en talus, le sol restant pourrait ne pas maintenir la pente désirée si elle est trop verticale, alors on peut installer un mur de soutènement pour le supporter latéralement à l'angle voulu.

• Généralité : un mur de soutènement se compose de deux parties :-La semelle de fondation.-La paroi résistante : voile.La paroi résistante est constituée soit par une maçonnerie épaisse ( bloc-

enrochement ), soit par un voile mince en béton armé.Dans le premier cas (murs massifs) c’est par son propre poids que le massif

résiste en majeur partie a la poussé des terres soutenues .Dans le second cas (murs mince) les poids des terres soutenue agit comme

élément stabilisateur .

Les différents types de murs de soutènement :

Il existe différents types de murs de soutènement :

- Mur poids de béton plein coulé(terre - moellons - gros bêton)

En maçonnerie:-Utilisables lorsque lesol de fondation est bon.-Économiques jusqu’àune hauteur de 4m.

En bêton armé :-Utilisables lorsque le sol defondation est bon.-Peuvent être envisagés jusqu’àdes hauteurs de 7 à 8 m.

Figure. Différents types de murs poids en béton armé.

- Murs encrés : Parements divers (maçonnerie, panneau, etc.) renforcés de grilles

Lorsque la hauteur des terres à soutenir est importante, une des solutions consiste à encré le mur à l’aide de tirants de précontrainte. ce procédé permet de ne pas donnée à la semelle des dimensions considérable.

- Gabions, blocs de béton, blocs de roc

- Mur a bêche pour amélioré le glissement d’un mur de soutènement.

- Murs en T renversé

- Murs à contre fort

Lorsque le mur à construire est de grande hauteur, le coefficient de poussée est très élevé. Le moment d’encastrement du voile sur la semelle devient très grand. On utilise un mur àcontre fort. Ces derniers raidir le voile, ils sont généralement espacé de 2,5m à 5m, ils s’encastrent sur la semelle .

- Murs à console

Ils sont intéressants du point de vuede l’équilibre statique, puisque la masse de remblai sur la console joueun rôle stabilisateur, d’autre part lesefforts de poussée sont diminué du faite de la séparation du massif en partie distincte.

- Caissons - Porte-à-faux en béton armé

Evaluation des forces agissantes sur les murs de soutènement :(méthode de Rankine)

1. Equilibre de Rankineles 3 états possibles des terres situées derrière l’écran selon la théorie de Rankine. La répartition des contraintes horizontales ainsi que la valeur de la résultante en seront déduites.Selon Rankine, cette résultante est toujours perpendiculaire à l’écran : autrement dit, le frottement sol-écran n’est jamaismobilisé au niveau de la paroi verticale

Le cas du sol au repos se rencontre lorsque l’écran est réputé fixe ou supposé très rigide : c’est l’équilibre de Rankine.

La contrainte horizontale h s est supposée proportionnelle à v s , elle-même proportionnelle à la profondeur z (voir la sectionprécédente).On obtient donc une répartition de contrainte croissante le long du mur de soutènement telle que :

avec K0 coefficient

des terres au repos.

Le cas du sol en état de poussée est le cas le plus fréquent : il suffit que l'écran se soit légèrement avancé (déplacement de1/1000 de la hauteur h ) réduisant ainsi les contraintes horizontales appliquée par le sol. Un tel cas est très courant puisqueune légère déformation de l’écran ver l’extérieur suffit à mobiliser cet état de poussée.La contrainte horizontale hs reste malgré tout proportionnelle à vs , elle-même toujours proportionnelle à la profondeur zOn obtient donc une répartition de contrainte croissante le long du mur de soutènement :

avec Ka coefficient de poussée (l’indice « a » signifie « actif » : le massif de terre estactif et pousse l’écran de soutènement).

A l’extrême (si le mur avance de manière très importante ou est détruit), le massif de sol ne sera plus soutenu et, dans le cas d’un sol pulvérulent, se rompra suivant une ligne de rupture caractéristique orientée dePar rapport à l’horizontal

Le cas du sol en état de butée est plus difficile à obtenir : il faudrait que l’écran se soit sensiblement reculé augmentant ainsi lescontraintes horizontales appliquées par le sol. Pour solliciter un sol en butée, le déplacement doit être assez grand (10 fois plus quepour l’état de poussée), cas peu probable dans le cas d’un écran ayant plutôt tendance à se déplacer vers l’extérieur.La contrainte horizontale h s reste malgré tout proportionnelle à v s , elle-même proportionnelle à la profondeur z.On obtient donc une répartition de contrainte croissante le long du mur de soutènement telle que :

avec K p coefficient de butée (l’indice « p » signifie « passif » : le massif de terre estpassif et s’oppose au recul de l’écran de soutènement).

Stabilité des murs de soutènement :