Schéma détaillé d'un mur de soutènement en béton armé avec dimensions, forces de poussée des terres, surcharge et ferraillage pour exercices corrigés.

Mur de Soutènement : 3 Exercices Corrigés (Calcul de Stabilité et Ferraillage BA)

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Imaginez un chantier où un mur mal calculé s’effondre sous la pression des terres. Catastrophique, non ? En génie civil, les murs de soutènement sont essentiels pour retenir les sols en déblai ou remblai, évitant éboulements et instabilités. Mais comment dimensionner correctement un mur de soutènement ? C’est là que notre guide entre en jeu avec Mur de Soutènement : 3 Exercices Corrigés (Calcul de Stabilité et Ferraillage BA).

Ce sujet passionne les étudiants et professionnels car il combine théorie (poussée des terres Rankine) et pratique (ferraillage béton armé). Nous explorons trois cas réels : un mur avec contrefort, deux sans. Vous apprendrez à calculer la stabilité au glissement, renversement et poinçonnement, plus le dimensionnement BA. Pourquoi ? Pour des structures sécurisées et économiques.

Dans cet article, découvrez les bases du calcul, les formules clés, des vérifications ELU/ELS, et des astuces pour éviter les erreurs courantes. À la fin, téléchargez le PDF exercices corrigés mur de soutènement pour une référence offline. Prêt à booster vos compétences en exercice corrigé sur mur de soutènement ?

Les Bases du Dimensionnement d’un Mur de Soutènement

Comprendre les fondements est crucial avant tout calcul. Un mur de soutènement retient un massif de terre, soumis à des poussées horizontales et charges verticales.

Qu’est-ce qu’un Mur de Soutènement en Béton Armé ?

C’est une structure en BA avec rideau (paroi verticale), semelle (base) et parfois contreforts pour rigidité. On calcule pour 1 m de longueur. Le rideau est une console encastrée dans la semelle ; semelles avant/arrière comme consoles.

  • Surcharge q : 4 kN/m² sur remblai.
  • Coefficient Ka : Poussée active (Rankine : Ka = (1 – sinφ)/(1 + sinφ)).

Questions courantes : « Comment évaluer la poussée des terres ? » Utilisez Ka * γ * h² / 2 pour arrière, Ka * γ * h² / 2 pour avant (butée).

Évaluation des Charges Agissantes

Commencez par identifier forces :

  • Horizontales : Poussée terres avant (Fht2), arrière (Fht1), surcharge (Fhq = Ka * q * H).
  • Verticales : Poids rideau (Fvr), semelles (Fvs1/Fvs2), terres (Fvt1/Fvt2), surcharge (Fvq).

Tableau exemple charges (Mur 1) :

 
 
ForceValeur (kN)Bras levier (m)
Fht24,5340,433
Fht161,8141,6
Fhq5,2032,4
 

Ces données alimentent moments pour stabilité.

Stabilité du Mur : Glissement, Renversement et Poinçonnement

La stabilité mur de soutènement exercice corrigé est prioritaire. Appliquez coefficients : 1,35 (permanent défavorable), 1,5 (variable).

Vérification au Glissement

ΣF horizontales (majorées) / ΣF verticales ≤ f (f=0,6).

Exemple : 85,133 kN / 221,50 kN = 0,384 < 0,6 → OK.

Astuce : Si risque, ajoutez clé ou ancrages.

Stabilité au Renversement

Moments stabilisants / Moments renversants ≥ 2.

Formule : Σ (Fvert * bras) / Σ (Fhor * h/3) > 2.

Résultat typique : 391,422 / 149,597 = 2,61 > 2 → Sécurisé.

Poinçonnement et Contraintes Sol

À ELS/ELU, calculez excentricité e = M / ΣFv.

Puis σmax/min = ΣFv/B ± 6ΣFv e / B².

Vérifiez σmoy ≤ σadm. Exemple ELU : 0,124 MPa < adm → Pas de poinçonnement.

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Calcul et Ferraillage des Éléments du Mur

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Ferraillage du Rideau

Décomposez en tranches 1 m. Pression moyenne à mi-hauteur.

À ELU : Mu = P * L * z / 10 ou /16.

Puis μ = Mu / (b d² fck), α, z, As = Mu / (z fyd).

Vérifiez cisaillement : Vu ≤ τmax b d.

Exemple travée : Mu=109,60 kN.m → 7T14.

Contreforts et Semelle

Contrefort : Console en T, Mu base = P h /2 * h/3.

Semelle : Contraintes sol → Mu = σ * b² / 2 ou /3.

Adoptez aciers : 5T14 arrière, 5T12 avant.

À ELS, vérifiez σbc ≤ 15 MPa, σs ≤ 240 MPa.

Mur en Contrefort vs Sans : Comparaison Pratique

Mur de soutènement en contrefort exercice corrigé (Mur 1) : Contreforts espacés, rigidité accrue pour hauteurs >4m.

Sans (Mur 2/3) : Simpler, mais ferraillage plus dense à encastrement.

Tableau ferraillage comparé :

ÉlémentMur 1 (contrefort)Mur 2 (sans)
Rideau travée7T143T20
Semelle arrière5T145T14
 

Astuce : Choisissez contrefort pour économies acier sur grands murs.

Astuces Avancées pour Vos Projets

  • Utilisez logiciels (Robot, Excel) pour itérations.
  • Intégrez drainage pour réduire poussée hydrostatique.
  • Vérifiez toujours ELU > ELS.
  • Erreur courante : Oublier coefficients favorables.

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Cours, Méthodes de Calcul et Stabilité

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  • Étude de Stabilité des Murs de Soutènement : Principes Fondamentaux

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Conception et Types d’Ouvrages

Outils Pratiques : Modèles de Calcul sur Excel

Exercices Corrigés et Applications

Conclusion

Nous avons exploré Mur de Soutènement : 3 Exercices Corrigés (Calcul de Stabilité et Ferraillage BA), des bases aux ferraillages détaillés. Vous maîtrisez maintenant glissement (ratio <0,6), renversement (>2), poinçonnement (σ ≤ adm), et dimensionnement BA.

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