Vérification de la stabilité d’un mur de soutènement

Bien que le MOE n’est pas à fournir les études d’exécution pour les ouvrages projetés (par exemple ferraillage des éléments), il doit dans la phase PRO vérifier sommairement la stabilité pour les ouvrages de soutènement (mur, paroi).

On peut décrire la stabilité comme le rapport entre la somme des moments renversants et la somme des moments stabilisants.

Moment stabilisant

Composante verticale dirigée vers le bas de la force x bras de levier.
Exemple : un cube de 1 x 1 x 1 m rempli d’eau a un moment stabilisation lié à son poids propre de 1000 kg x 0.50 m = 500 k.m., soit 5000 N.m.

Moment renversant

Composante horizontale de la force x bras de levier.
Exemple : une force de 1000 N appliquée à 0.50 m de la base de l’objet étudié exerce un moment de 1000 x 0.50 m = 500 N.m.

Selon les Eurocodes, on applique un coefficient de 0.9 aux moments stabilisants et 1.35 aux moments renversants. Ainsi l’ouvrage est considéré comme stable si Ms/Mr > 1.5.

L’action de renversement d’un remblai horizontal sur une paroi verticale est principalement fonction de la densité et de l’angle de frottement du matériau, si le matériau est considéré comme purulent (sans cohésion).
Plus l’angle est grand, plus la composante horizontale sera grande.
Bien Sûr, plus la densité est importante (et donc le poids des terres), plus la force est élevée.

Cas du mur de soutenement

Pour un mur Cantilever (ou en L), le remblai intervient dans le moment renversant, mais aussi dans le moment stabilisant par son poids sur le talon.

La force de renversement induite par la poussée des terres peut être approché par la formule suivante, dans le cas d’un remblaiement purulent horizontal jusqu’au sommet du mur.

    \[F = Ka.\gamma.\frac{H}{2}\]

avec \gamma, la masse volumique de remblai
et

    \[Ka = \frac{1- sin(\phi)}{1 + sin(\phi)}\]

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