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Ouvrages de Soutènement
Note de Cours – ISTEUB 2016 – A. Ghrairi –

Contenu
Prise de Vue ............................................................................................................................................................... 1
Exemple de Ouvrages de Soutènement ............................................................................................................. 2
Prédimensionnement ............................................................................................................................................... 3
Système de Drainage .............................................................................................................................................. 3
Action des terres ....................................................................................................................................................... 4
Frottement sol-mur ................................................................................................................................................ 4
Coefficient de Frottement .................................................................................................................................. 4
Forces Agissantes sur le Mur ................................................................................................................................ 4
Vérification de la Stabilité ....................................................................................................................................... 5
Stabilité au Glissement ......................................................................................................................................... 5
Stabilité au Renversement .................................................................................................................................. 5
Application ................................................................................................................................................................ 5
Stabilité d’un Mur en Béton Armé ..................................................................................................................... 5
Stabilité d’un Mur Poids ....................................................................................................................................... 6

Prise de Vue
Le rôle des ouvrages de soutènement est de retenir
des massifs de terres. Il existe une grande variété de
construction
se
caractérisant
par
des
fonctionnements différents et conduisant à des
études de stabilité internes spécifiques.
Tous ces ouvrages ont en commun la force de
poussée exercée par le massif des terres retenu.
C’est principalement la manière dont est reprise
cette force de poussée qui différencie les différents
types d’ouvrages.

Talus

Barbacane
PVC

Patin

Terre
pleine
Voile
Conduite de
Drainage
Talon
} Semelle

Figure 1 : Mur Encastré en Béton Armé

La reprise des efforts de poussée peut être assurée
par trois modes principaux :




Poids de l’ouvrage
Encastrement
Ancrage

Les Actions Prisent en Considération :




Actions gravitaires W : Poids de l’ouvrage et
des remblais associés
Actions de poussée des terres P : dû au poids
des terres et à la poussée hydrostatique
Actions des surcharges sur le remblai Q

1






Actions de Butée des terres B : Souvent
difficile à mobiliser et qui est généralement
négligée dans le calcul
Cohésion du sol de fondation C
Réaction du sol de fondation R

Ecailles

La méthode classique de prédimensionnement des
ouvrages de soutènement consiste à vérifier la
stabilité au-delà de l’équilibre statique externe par
le biais de coefficient de sécurité.

Remblais
Armatures

L’étude de stabilité sera menée vis-à-vis des modes
de rupture envisagés de façon dissociés.

Figure 2 : Mur en Terres Armé

Exemple de Ouvrages de Soutènement

Figure 4 : Mur Cellulaire

Figure 7 : Ecran en Palplanches

Figure 3 : Mur en Terres Armé

Figure 5 : Gabion

Figure 6 : Mur en Béton Armé

Figure 8 : Mode d’exécution des Parois Moulées

2

Prédimensionnement
Charge Sur
Remblais

H/24

H/12

Charge Sur
Remblais

A
Remblais

Remblais

( , )

( , )
H

H
H H
à
8 5
H/12
o

o
H/12

H 2H
à
2
3

H H
à
3 2

Système de Drainage
Pour éviter l’accumulation des eaux de ruissellement à l’arrière du mur, il est important de mettre en
œuvre des barbacanes à intervalles réguliers dans le mur.

Il est également possible de renforcer ce système d’évacuation de l’eau avec un système de
drainage complémentaire.

3

Action des terres
Frottement sol-mur
L’angle de frottement δ entre le sol et le parement arrière du mur dépend des facteurs suivants :
— la rugosité du parement ;
— l’angle de frottement interne du sol ϕ ;
— le tassement relatif entre le mur et le sol ;
— l’inclinaison de la surface.
En première approximation on peut déterminer cet angle de frottement en fonction de l’état de
surface du parement, comme il est indiqué dans le tableau suivant :

Le tassement relatif entre le sol et le mur joue
ainsi un rôle important. Dans tous les cas
courants de murs rugueux en béton ou en
maçonnerie, la valeur de (δ=2/3 ϕ) est celle
à retenir.

Q : Charge Sur Remblais

Coefficient de Frottement
La terre exerce une pression latérale
modélisée comme si la terre était un
matériau à mi-chemin entre un solide
(pression faible) et un liquide (pression forte).
On note par Kp le coefficient de poussé du
2

°
W

H

FQ

δ

B

sol retenu : Kp = tg (45 − ) avec  : l’angle
de frottement du sol.
On peut caractériser cette pression par la
formule suivante :

z

Fp

φ
2

Remblai
Kp ; s ; φ

b

H/2
H/3

O

RH

Sol de Fondation
C0 ; φ0 ; δ0 = 2.φ0/3

RV

Pz = K p . γsol . z ; (z : profondeur)

Forces Agissantes sur le Mur
1



La Force de poussée des terres FP

: FP = . K . γsol . H2



La Force due aux surcharges sur remblais FQ



La Réaction du sol de fondation R

: FQ = Kp . Q. H
RV = W + ( FQ + FP ). sin(δ0 )
:{
RH = ( FQ + FP ). cos(δ0 )

2

p

4

Vérification de la Stabilité
Stabilité au Glissement
Le coefficient de sécurité vis-à-vis d’un glissement sur la base du mur est défini comme le rapport de
la force résistante de cisaillement à la composante tangentielle de la réaction exercée sur la base.
Si R est cette force de réaction, RH et RV ses composantes suivant la base du mur et la normale, tg(δ)
le coefficient de frottement entre le sol de fondation et la base du mur, le coefficient de sécurité visà-vis d’un glissement a pour expression :
𝑅𝑉

. 𝑡𝑔(𝛿0 ) ≥ 1,5 ; 𝛿0 =

2. 𝜑0

𝑅𝐻
3
En règle générale, on ne tient pas compte, dans la détermination de la force R, de la butée des
terres qui s’exerce sur la partie frontale du mur.

Stabilité au Renversement
La sécurité au renversement d’un mur traduit son équilibre statique par rapport au moment des
forces exercées. Le coefficient de sécurité est calculé en considérant l’équilibre limite,
généralement lorsque le mur se renverse autour de son arête extérieure.
Au-dessus de la base, le mur est sollicité par deux types de forces :
— des forces qui tendent à renverser le mur autour de son arête extérieure ; principalement la force
de poussée : Actions Motrices {FP. cos(δ) ; FQ. cos(δ)}
— des forces qui tendent à stabiliser le mur autour de cette arête ; principalement le poids du mur :
Action Résistantes {W ; FP. sin(δ) ; FQ. sin(δ)}
Si MMoteur et MRésistant sont les moments de ces forces autour de l’arête extérieure, on définit le
coefficient de sécurité au renversement par le rapport de ces deux moments :

𝑀𝑅é𝑠𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡
𝑀𝑀𝑜𝑡𝑒𝑢𝑟

≥ 1,5

Application
Stabilité d’un Mur en Béton Armé
On se propose de dimensionner le mur de soutènement en
Béton Armé. On prendra : H = 6,00m et E = 0,40m ; Pas de
frottement remblais mur.

E/2

25KN/m²
A
Remblais
 =20KN/m3

1. Calculer le coefficient de poussé.
H

2. Trouver une Condition sur B pour que l’ouvrage soit
stable au renversement.

 =30°

2.E
3. Vérifier la stabilité de l’ouvrage vis-à-vis du glissement
pour B = Bmin ? (On prendra 0= =30°)

E
E

o
B

5

Stabilité d’un Mur Poids
Q : Charge Sur Remblais

On
se
propose
d’optimiser
le
dimensionnement d’un mur poids dont la
section transversale est présentée dans la
figure ci-contre.
On prendra :
H = 2,00m
s =20KN/m3
1 =30° et 2 =35°
La surcharge d’exploitation Q sur le
remblai est de 250 kg/m².
Le mur étant en Béton et on prendra en
considération du frottement remblais mur.
1. Trouver une Condition sur ° pour
que l’ouvrage soit stable au
renversement et au glissement.

Remblai
Kp ; s ; φ1
°
H

°
W

FQ

Fp
δ +°
H/2

B

H/3

O

RV

RH

Sol de Fondation
C2 ; φ2

6


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