Cours de mécanique des sols appliquée

Introduction

Le rôle des ouvrages de soutènement est de retenir les massifs de terre. Ils sont conçus pour créer une dénivelée entre les terres situées à l’amont de l’ouvrage, c’est à dire soutenues par celui-ci, et les terres situées à l’aval. Cette dénivelée peut être réalisée en procédant à la mise en place de remblais derrière l’ouvrage ou par extraction des terres devant celui-ci. En pratique il est assez fréquent que l’on ait à procéder à la fois à un apport de remblai derrière l’ouvrage et à une extraction de terre devant celui-ci. Il existe de nombreux types d’ouvrages de soutènement, qui ont été conçus pour répondre aux situations les plus diverses. Ils se distinguent principalement par : leur morphologie leur mode de fonctionnement les matériaux qui les constituent leur mode d’exécution leur domaine d’emploi privilégié (urbain, montagneux, aquatique,…)
Tous ces ouvrages ont en commun la force de poussée exercée par le massif de sol retenu. Ainsi, si l’on excepte les techniques de soutènement de type « terre armée » ou parois ancrées, on peut classer les ouvrages de soutènements en deux catégories : à Les ouvrages rigides, pour lesquels la surface en contact avec le terrain est indéformable. Les contraintes sont dictées par les déplacements. Les murs de soutènement classiques sont les ouvrages les plus courants de cette catégorie. La poussée est reprise par le poids de l’ouvrage (murs poids) ou par encastrement de l’ouvrage dans le sol (murs en béton armé). Dans ce dernier cas, le poids des terres participe à la stabilité de l’ouvrage par l’intermédiaire de la semelle. à Les ouvrages souples, pour lesquels la surface de contact est déformable : Les contraintes dépendent non seulement des déplacements de l’écran de soutènement mais aussi de ses déformations propres (interaction sol/structure). L’ouvrage type représentatif de cette catégorie est le rideau de palplanches. Pour ce type de soutènement, la poussée est reprise soit par encastrement de l’ouvrage dans le sol, soit à l’aide d’ancrages. Le présent cours « Ouvrages de soutènement » se distingue en deux parties :
● Une première séance est consacrée à l’étude des soutènements rigides. C’est l’objet de ce propos.
● Une seconde partie s’attachera à l’étude particulière des rideaux de palplanches.

Description des principaux types d’ouvrages

Le descriptif proposé ici ne concerne pas les ouvrages souples (rideaux de palplanches, parois moulées, murs ancrés).

Murs poids C’est le type d’ouvrage le plus classique et le plus ancien. Ils peuvent être réalisés en béton non armé, en maçonnerie. Ils peuvent être constitués d’un assemblage de pierres sèches, de gabions ou d’éléments préfabriqués, en béton armé ou non (blocs, caissons ou boîtes remplis de terre,…). Ces murs, relativement étanches, sont la plupart du temps pourvus d’un dispositif de drainage.

Exemple de mur poids en béton
Mur formé de gabions c’est-à-dire de cubes grillagés emplis de blocs de carrière ou de blocs d’alluvions. Ils réalisent un massif de butée autodrainant, en pied de glissement (de même que les massifs de butée en enrochements). A l’origine, le gabion est un cylindre en tressage de branches que l’on remplissait de terre et utilisait dans les fortifications.

Murs en béton armé ou mur cantilever Les murs en béton armé sont probablement le type d’ouvrage de soutènement le plus couramment employé.

Massifs en sol renforcé La principale caractéristique de ces ouvrages est que c’est le volume de sol associé aux éléments de renforcement qui participe directement à la stabilité. Ces ouvrages sont constitués d’un massif de remblai mis en place par couches successives compactées, entre lesquelles sont disposés des éléments de renforcement (ou armatures) souples et résistants (géotextiles par exemple), généralement reliés à un parement.