Stabilité des ouvrages

Mécanique des Mécanique des solssols

M.S. 6M.S. 6

LES MURS DE SOUTENEMENTLES MURS DE SOUTENEMENT

22èmeème partie – Stabilité des partie – Stabilité des ouvragesouvrages

LES MURS DE SOUTÈNEMENT

I – TYPES D’OUVRAGESI – TYPES D’OUVRAGES

Pentes naturelles de terrains secs

1 - La poussée est reprise par 1 - La poussée est reprise par le poids du mur : le poids du mur : Le mur Le mur poidspoids

2 - La poussée est reprise par 2 - La poussée est reprise par l’encastrement de l’ouvragel’encastrement de l’ouvrageLe mur CantileverLe mur Cantilever

Bêche d’ancrage

Autre dispositif

2 - La poussée est reprise par 2 - La poussée est reprise par l’encastrement de l’ouvrage : l’encastrement de l’ouvrage : La paroi La paroi mouléemoulée

3 - La poussée est reprise par l’ancrage de 3 - La poussée est reprise par l’ancrage de l’ouvrage : l’ouvrage : La paroi moulée ancréeLa paroi moulée ancrée

La paroi mouléeLa paroi moulée

4 - La poussée est reprise par des butons :4 - La poussée est reprise par des butons :Parkings souterrains, ponts-route , ponts-Parkings souterrains, ponts-route , ponts-railsrails

4 - La poussée est reprise par des 4 - La poussée est reprise par des butons :butons :Murs de soubassementMurs de soubassement

LES MURS DE SOUTÈNEMENT

I1 – FORCES SUR UN MURI1 – FORCES SUR UN MUR

1 . Equilibre 1 . Equilibre statique d’un mur statique d’un mur

poids poids Forces agissant sur le mur :Forces agissant sur le mur :

WW : Poids propre du mur ; : Poids propre du mur ;

PP11 : Résultante de poussée des : Résultante de poussée des terres ;terres ;

PP22 : Résultante de poussée de : Résultante de poussée de la surcharge sur les terres la surcharge sur les terres soutenues ;soutenues ;

B B : Résultante de la butée : Résultante de la butée (côté aval) ;(côté aval) ;

QQ : Réaction du sol d’assise ; : Réaction du sol d’assise ;

SS : Eventuellement (sous- : Eventuellement (sous-pression) due à la nappe pression) due à la nappe phréatique.phréatique.

2 - Equilibre statique d’un mur lesté 2 - Equilibre statique d’un mur lesté

LES MURS DE SOUTÈNEMENT

III – PREDIMENSIONNEMENTIII – PREDIMENSIONNEMENT

III. 1.III. 1.Dispositions constructivesDispositions constructives

a – Mur poids :a – Mur poids : Souvent en béton, parfois en Souvent en béton, parfois en maçonnerie (moellons), il conviennent pour des maçonnerie (moellons), il conviennent pour des ouvrages de faible hauteur (H ouvrages de faible hauteur (H 4 m). 4 m).

b – Mur Cantilever :b – Mur Cantilever : Constitué d’un voile et d’une Constitué d’un voile et d’une semelle, il est désormais adopté (calcul semelle, il est désormais adopté (calcul économique) ; il est parfois préfabriqué.économique) ; il est parfois préfabriqué.

III. III. 2.Mur Poids : proportions usuelles2.Mur Poids : proportions usuelles

III. III. 3.Mur lesté : proportions usuelles3.Mur lesté : proportions usuelles

LES MURS DE SOUTÈNEMENT

IV – DIMENSIONNEMENTIV – DIMENSIONNEMENT

VERIFICATIONS A EFFECTUERVERIFICATIONS A EFFECTUER

• Vérification au renversement ;Vérification au renversement ;

• Stabilité au glissement ;Stabilité au glissement ;

• Vérification au poinçonnement (fondation) Vérification au poinçonnement (fondation) ;;

• Tassement de l’ouvrage par rapport au Tassement de l’ouvrage par rapport au talus ;talus ;

• Vérification au grand glissement ;Vérification au grand glissement ;

• Stabilité interne du mur (béton armé) ;Stabilité interne du mur (béton armé) ;

IV – DIMENSIONNEMENTIV – DIMENSIONNEMENT

VERIFICATIONS A EFFECTUERVERIFICATIONS A EFFECTUER

IV.1. IV.1. Stabilité au renversementStabilité au renversement

Règle du tiers central

1,5ent)(renversem/M

tion)(stabilisa/M

Ot

Ot

soitsoit

IV.2. IV.2. Stabilité au glissementStabilité au glissement

1,5ψtgTN

N : Composante normale de la résultante ;

T : Composante tangentielle de la résultante ;

: Angle de frottement Semelle / Sol de fondation (en général 2 / 3).

IV.3. IV.3. Non-poinçonnement du sol de fondationNon-poinçonnement du sol de fondation

3sol du portante Capacité

admissible Contrainte

Fqq

iqq'0

'u

δβ'0

'

q’ : Contrainte de calcul ;

q’0 : Contrainte verticale effective du sol au niveau d’assise de la fondation ;

i : Coefficient minorateur tenant compte de :

: inclinaison de la direction de la résultante ;

: de l’inclinaison du terrain d’assise.

q’u : Contrainte de rupture du sol.

IV.4. IV.4. Tassement de l’ouvrage par Tassement de l’ouvrage par rapport à celui du talusrapport à celui du talus

Le mur et le sol qu’il soutient tassent différemment. Le mur et le sol qu’il soutient tassent différemment. Il faut vérifier que le tassement du mur n’est pas Il faut vérifier que le tassement du mur n’est pas excessif et reste compatible avec la fonction excessif et reste compatible avec la fonction attribuée à l’ouvrage.attribuée à l’ouvrage.

IV.5. IV.5. Stabilité au grand glissement.Stabilité au grand glissement.

IV.6. IV.6. Stabilité interne du mur.Stabilité interne du mur.

Cf. Cours de Béton armé

LES MURS DE SOUTÈNEMENT

V – RANKINE ET BOUSSINESQV – RANKINE ET BOUSSINESQ

APPLICATION AU MURS POIDSAPPLICATION AU MURS POIDS

Rankine Boussinesq

Fp et Fq // à la surface du talus

Fp s’applique au 1/3 , Fq à la moitié de H ; = 0 ;

Pas de rugosité ;

Kp ; Kb et Kq sont calculés.

Fp s’applique au 1/3 , Fq à la moitié de H ; 0 ou 0 ;

Rugosité prise en compte.

Ka ; Kp et Kq lus dans tables.

LES MURS DE SOUTÈNEMENT

VI – LES METHODES DE CALCUL VI – LES METHODES DE CALCUL DES MURS CANTILEVERDES MURS CANTILEVER

VI.1. VI.1. 11er er CAS : La ligne BD délimitant la zone morte CAS : La ligne BD délimitant la zone morte ne coupe pas le parement AK (cas rare)ne coupe pas le parement AK (cas rare)

Application de la théorie de Rankine sur le parement fictif DC’

VI.2. VI.2. 22èmeème CAS : La ligne BD délimitant la zone CAS : La ligne BD délimitant la zone morte coupe le parement AKmorte coupe le parement AK

METHODE DE TERZAGHI : Boussinesq sur AB et BD

VI.2. VI.2. 22èmeème CAS : La ligne BD délimitant la zone CAS : La ligne BD délimitant la zone morte coupe le parement AKmorte coupe le parement AK

COSTET ET COSTET ET SANGLERATSANGLERAT

Boussinesq sur ABBoussinesq sur AB

Rankine sur CDRankine sur CD

LES MURS DE SOUTÈNEMENT

VII – PREVENTION DES DESORDRESVII – PREVENTION DES DESORDRES

Absence ou défaillance du

système de drainage

37%

Portance insuffisante du sol

de fondation28%

Remblaiement11%

Divers3%

Défaut d'exécution

21%

Répartition des causes de sinistre Répartition des causes de sinistre

Poussée hydrostatique Poussée hydrostatique

Poussée doublée

Eau

Risque de renversement

• Remblai en matériau drainant (couches Remblai en matériau drainant (couches compactées de 50 cm maxi) ;compactées de 50 cm maxi) ;

• Barbacanes (Barbacanes ( 100 tous les 4 m) ; 100 tous les 4 m) ;

• Pose de drains longitudinaux (à raccorder) Pose de drains longitudinaux (à raccorder) ;;

• Pose de tapis filtrants ;Pose de tapis filtrants ;

• Imperméabilisation éventuelle ;Imperméabilisation éventuelle ;

Dispositions préventives Dispositions préventives

Dispositions préventives Dispositions préventives

Dispositions préventives Dispositions préventives

Dispositions préventives