Un mur de soutènement sert à soutenir, c’est-à-dire à contenir et à résister aux très fortes pressions d’un terrain, le plus souvent composé de terre ou de sable. Généralement, il permet de lutter contre les éboulements et les glissements de terrain quand le sol est en pente. Il est beaucoup utilisé sur les berges et les voies publiques mais le mur de soutènement a aussi son utilité dans les jardins des particuliers.
Cet ouvrage doit être réalisé en fonction de l’importance de l’emprise du talus ou du remblai. Il est classé en plusieurs catégories selon les principes de construction. La hauteur de cette structure peut atteindre plusieurs mètres. Il est donc important de connaître parfaitement les caractéristiques des matériaux à soutenir. Il peut s’agir de couche d’assise des fondations, de remblais ou de déblais. Dans tous les cas, les murs de soutènement doivent répondre aux hypothèses de calcul quel que soit leur mode de réalisation. Des règles strictes s’appliquent, par ailleurs, au remblayage afin d’en préserver les caractéristiques mécaniques. Il faut, entre autres, prévoir un système de drainage efficace du terrain.
L’utilisation d’un logiciel adapté au calcul de mur de soutènement
Le programme de calcul des murs de soutènement convient aux ouvrages de type poids ou cantilever. L’outil développé sous VBA et Excel est disponible sur xlbtp.fr. Il prend en compte de nombreux paramètres, rendant le calcul plus simple. Il est possible de paramétrer la géométrie, que ce soit par rapport au patin, au talon ou à la bêche. Vous avez 3 méthodes de calcul du coefficient de poussée, en l’occurrence Rankine, Coulomb-Poncelet et Caquot-Kérisel. Le calcul des murs de soutènement tient également compte des sollicitations appliquées à l’ouvrage et type de géométrie choisie. Ces données permettent d’obtenir une justification dynamique du mur cantilever ou du mur poids. Il faut aussi effectuer le calcul du profil de remblai. Le logiciel prend en considération le talus en aval et les replats en amont en vue d’une répartition des surcharges complètes ou partielles. La méthode de Mononobe-Okabe permet de réaliser le calcul sismique avec le coefficient de poussée dynamique. Quant au calcul de l’action hydrodynamique ou hydrostatique d’une nappe phréatique, il est important en cas de séisme. Le calcul doit être conforme aux normes de construction française et européenne. L’outil dispose d’un gestionnaire intégré pour faciliter la sauvegarde, l’importation ou la suppression des cas d’étude. Le programme est en constante évolution. Il inclut les nouvelles règlementations et les développements théoriques. Il comporte aussi les modifications apportées par rapport aux retours utilisateurs afin d’en améliorer les fonctionnalités.
L’importance du pré-dimensionnement
Cette étape est indispensable pour garantir la justesse des calculs en vue d’éviter les accidents. Ceux-ci sont généralement causés par la fissuration ou le renversement des murs de soutènement. Il arrive aussi que la structure se déplace en cas d’oscillation des matériaux soutenus. Le pré-dimensionnement permet de définir les mesures de prévention contre les accidents. Il inclut l’étude des caractéristiques du sol, du remblai et du talus. Celle-ci détermine le type de mur de soutènement approprié. Si la construction s’élève à plusieurs mètres de hauteur, il est préférable d’utiliser des contreforts. Il faut aussi utiliser des joints de rupture ou de dilatation tous les 8 ou 10 mètres. Cet équipement est nécessaire lorsque les murs de soutènement sont trop longs. Il permet de pallier les éventuelles fissures des parois rigides ou des murs en béton. La présence d’eau est également prise en compte. Il est nécessaire de mettre en place un système de drainage efficace et pérenne. La nappe phréatique est un paramètre important pour le calcul des murs de soutènement.
Le calcul visant à assurer la stabilité des murs de soutènement
La stabilité et l’équilibre des forces agissant sur le mur garantissent la sécurité des murs de soutènement. Le résultat de leur addition est égal à 0. Il s’agit de la poussée de terre, de la réaction du sol d’assise et du poids du mur. Le dimensionnement des armatures dépend de la nature du talus ou du remblai à retenir. Le calcul des dimensions d’un mur de soutènement requiert l’utilisation de deux limites. Il s’agit de l’état de limite ultime (ELU) et l’état de limite de service (ELS). L’étude de stabilité d’un mur de soutènement prend également en compte la résistance au frottement sol-mur et au cisaillement du sol. Il est toujours nécessaire de réaliser deux calculs lorsqu’il s’agit de sol fin saturé. Cela concerne, entre autres, l’argile et le limon. Le calcul à court terme tient compte des conditions du sol juste après la construction de l’ouvrage. Le second est un calcul à long terme, prenant en considération les contraintes effectives.
Garantir la sécurité du mur de soutènement
La sécurité par rapport à un glissement sur la base du mur doit être assurée. Le calcul des murs de soutènement est effectué à partir du coefficient de sécurité F. Il s’agit du rapport entre la réaction exercée sur la base et la force résistante du cisaillement. Il faut aussi tenir compte de la sécurité contre la rupture du sol de fondation. Elle résulte d’une étude de la capacité portante. Des essais sur place ou en laboratoire pour vérifier l’exactitude des calculs effectués. La formule de Meyerhof est alors utilisée pour connaître l’excentrement de la charge.