Conception de Mur de Soutènement Cantilever et murs chaises – PDF

Les murs de soutènement sont des structures essentielles dans le génie civil, permettant de retenir des massifs de terre et de stabiliser des terrains en pente. Parmi les différents types d’ouvrages de soutènement, les murs cantilever et les murs chaises se distinguent par leur efficacité, leur flexibilité de conception et leur capacité à s’adapter à des contraintes variées. Que ce soit pour des projets résidentiels, industriels ou infrastructurels, la maîtrise de leur conception et de leur dimensionnement est cruciale pour assurer la sécurité et la durabilité des constructions.

Dans cet article, nous explorerons en détail les principes de conception, les critères de choix, les méthodes de calcul et les bonnes pratiques de mise en œuvre des murs de soutènement cantilever. Nous aborderons également les aspects liés à la stabilité, au drainage et aux normes de sécurité.

Chapitre 1 : Généralités sur les Ouvrages de Soutènement

Définition et Rôle

Un ouvrage de soutènement a pour fonction principale de retenir un massif de terre, que ce soit en remblai ou en déblai. Il existe une grande variété de structures de soutènement, chacune adaptée à des contextes géotechniques et structurels spécifiques. La force de poussée exercée par le sol est reprise différemment selon le type d’ouvrage, ce qui influence directement sa conception et son dimensionnement.

Types d’Ouvrages de Soutènement

On distingue principalement trois modes de reprise de la poussée :

1. Par le poids de l’ouvrage : comme dans les murs-poids.

2. Par encastrement : comme dans les murs cantilever.

3. Par ancrage : via des tirants ou des dalles d’ancrage.

Les murs cantilever, objet central de cet article, appartiennent à la deuxième catégorie et sont particulièrement appréciés pour leur efficacité et leur relative économie.

Chapitre 2 : Conception des Murs Cantilever

Définition et Principe de Fonctionnement

Un mur cantilever en béton armé est caractérisé par une semelle élargie encastrée dans le sol. Il fonctionne en mobilisant une partie du poids du remblai pour résister à la poussée des terres. Cette conception permet de réduire les volumes de béton par rapport aux murs-poids tout en offrant une excellente résistance.

Avantages et Inconvénients

Murs en T Renversé

La forme la plus courante des murs cantilever est le mur en T renversé. Économique pour des hauteurs allant jusqu’à 5–6 m, il permet de réduire les contraintes sur le sol grâce à sa semelle élargie. Son dimensionnement typique inclut une épaisseur de voile variable et une semelle proportionnelle à la hauteur du mur.

Variantes de Conception

Plusieurs dispositions permettent d’améliorer la stabilité et la performance des murs cantilever :

1. Bêche d’ancrage : pour renforcer la stabilité au glissement.

2. Contreforts : pour raidir le voile et réduire les moments de flexion.

3. Consoles : pour réduire la flexion du voile sur les hauteurs importantes.

4. Tirants et dalles d’ancrage : pour les cas où la fondation superficielle n’est pas suffisante.

Chapitre 3 : Stabilité et Dimensionnement des Murs de Soutènement

Modes de Rupture

Trois modes de rupture principaux doivent être considérés :

1. Glissement sur la base

2. Renversement de l’ouvrage

3. Poinçonnement du sol de fondation

Méthodologie de Dimensionnement

Le dimensionnement d’un mur de soutènement cantilever suit une séquence rigoureuse :

1. Calcul des efforts de poussée et de butée (théorie de Rankine)

2. Détermination des contraintes sous la semelle

3. Vérification de la stabilité au glissement

4. Vérification de la stabilité au renversement

5. Vérification de la stabilité au poinçonnement

Pré-dimensionnement

Des règles empiriques guident le pré-dimensionnement :

• Épaisseur du voile : H1212H​ à H1010H​

• Largeur de la semelle : $0,45H+0,20$

• Hauteur de la semelle : H1212H​

Efforts Appliqués

Les forces agissant sur un mur cantilever incluent :

• Poids propre du mur et des terres

• Poussée des terres (active et passive)

• Surcharges éventuelles

• Réaction du sol

La butée est souvent négligée par sécurité, car sa mobilisation nécessite des déplacements incompatibles avec l’usage courant.

Vérifications de Stabilité

• Glissement :

  γm=C′b′+Rv⋅tan⁡ϕRH≥1,5γm​=RH​C′b′+Rv​⋅tanϕ​≥1,5

• Renversement :

  Mstabilisateur≥1,5⋅MrenversantMstabilisateur​≥1,5⋅Mrenversant​

• Poinçonnement :

  σreˊf≤σadmσreˊf​≤σadm​

Chapitre 4 : Mise en Œuvre des Murs Cantilever

Techniques de Construction

Les murs cantilever peuvent être réalisés in situ ou préfabriqués. La méthode in situ offre une meilleure adaptabilité aux contraintes du terrain, tandis que la préfabrication permet une exécution plus rapide et une qualité contrôlée.

Étapes de Construction

1. Excavation du terrain

2. Réalisation de la semelle en béton armé

3. Mise en place des banches (coffrages métalliques)

4. Pose des armatures

5. Coulage du béton

6. Mise en place du système de drainage

Drainage

Un bon drainage est essentiel pour éviter l’accumulation d’eau derrière le mur, qui pourrait augmenter la poussée et compromettre la stabilité. Les dispositifs courants incluent :

• Barbacanes : tubes inclinés traversant le mur

• Filtres : couches drainantes en arrière du mur

Chapitre 5 : Téléchargement du Guide Complet PDF

Découvrez un guide complet sur la conception et le dimensionnement des murs de soutènement de type cantilever et murs chaises. Ce PDF détaillé aborde les principes de stabilité, les modes de rupture, les méthodes de calcul (poussée, butée, glissement, renversement) et les bonnes pratiques de mise en œuvre. Idéal pour les ingénieurs, les étudiants en génie civil et les professionnels du BTP, il inclut des schémas, des formules et des exemples concrets pour une maîtrise approfondie de ces ouvrages. Téléchargez-le gratuitement !

👀👉👉[Lien de téléchargement du PDF]

👀👉👉[télécharger PDF 2]

Chapitre des liens utiles

• Calcul de mur de soutènement avec Excel Ce lien propose une méthode complète pour le calcul de mur de soutènement et inclut un modèle à télécharger sur Excel.
• Guide sur le mode opératoire en bâtiment et travaux publics Ce document est un guide PDF détaillé sur le mode opératoire en bâtiment et travaux publics (BTP).
• Calcul des murs de soutènement en béton armé (PDF) Cette ressource est un guide PDF pour le calcul de murs de soutènement en béton armé.
• Note de calcul d’un mur de soutènement Cette page présente un exemple de note de calcul pour un mur de soutènement.
• Mur de soutènement et sollicitations Cet article aborde les sollicitations qui s’appliquent sur un mur de soutènement et leur impact sur la structure.

Conclusion

Les murs de soutènement cantilever représentent une solution technique éprouvée pour la stabilisation des terrains. Leur conception rigoureuse, basée sur des principes géotechniques et structuraux solides, garantit leur performance et leur durabilité. Que vous soyez ingénieur, étudiant ou professionnel du BTP, la maîtrise de ces ouvrages est un atout essentiel pour réussir vos projets de génie civil.

N’hésitez pas à consulter le guide PDF pour une étude plus approfondie et des exemples concrets de dimensionnement.