Un ouvrage de soutènement tient ou ne tient pas selon ce qu'on a compris du sol et de l'eau. Ce guide déroule le projet dans l'ordre : reconnaissance, choix de l'ouvrage, dimensionnement, exécution et suivi, puis les désordres à surveiller.
Ce que le sol demande au mur
Un soutènement subit trois familles d'actions :
- la poussée des terres, qui dépend de la nature du sol (angle de frottement, cohésion, poids volumique) ;
- la pression de l'eau, qui s'ajoute quand le drainage est insuffisant ;
- les surcharges : voirie, bâtiment voisin, remblai, véhicules.
Il doit résister au glissement sur sa base, au renversement, au poinçonnement du sol sous sa fondation et à la rupture d'ensemble du talus qu'il soutient. Le calcul se conduit selon l'Eurocode 7 et les normes d'application françaises (NF P 94-281 pour les murs, NF P 94-282 pour les écrans, NF P 94-270 pour les remblais renforcés et les sols cloués). Voir aussi le guide des normes NF P94.
Faut-il vraiment un mur ? Les alternatives
- Adoucir le talus et le végétaliser, si l'espace le permet ;
- Banquettes ou gradins pour fractionner la hauteur ;
- Géogrilles et remblais renforcés pour de fortes hauteurs ;
- Sol cloué en talus de déblai ;
- Traitement de l'eau en amont (drains, collecte) pour réduire les poussées.
Pour savoir si votre pente ou votre talus demande une étude, lisez Stabilité de pente et soutènement.
Reconnaître le site (G1, G2 AVP)
La reconnaissance vise à caractériser la stratigraphie, la nappe, les pentes et les ouvrages voisins. Elle s'appuie sur :
- des sondages (tarière, pénétromètre, pressiomètre, sondages carottés selon la hauteur) ;
- des fouilles ou coupes quand le terrain le permet ;
- des essais de laboratoire pour les paramètres de résistance ;
- des essais de perméabilité si l'eau est un enjeu (essai Porchet) ;
- l'observation des indices d'instabilité : arbres penchés, fissures, glissements anciens.
Selon le stade, il s'agit d'une G1 (repérage des risques) ou d'une G2 AVP (choix du type d'ouvrage). Détail des essais dans Les essais géotechniques.
Choisir l'ouvrage et le dimensionner (G2)
| Type d'ouvrage | Principe | Domaine usuel |
|---|---|---|
| Mur poids (béton, maçonnerie) | Se stabilise par son poids | Faibles hauteurs |
| Mur en béton armé (en T ou en L) | Utilise le poids des terres sur sa semelle | Hauteurs moyennes, le plus courant en maison |
| Gabions | Cages remplies de pierres, drainantes et souples | Sites en pente, aménagements paysagers |
| Paroi berlinoise ou parisienne | Éléments verticaux et blindage, avec appuis provisoires | Fouilles urbaines et sous-sols |
| Sol cloué, remblai renforcé | Renforcement du massif de sol par des inclusions | Talus, grandes hauteurs |
| Rideau de palplanches, paroi moulée | Écran de grande hauteur, souvent tiranté | Ouvrages importants, sites contraints |
La G2 PRO fournit ensuite les notes de calcul : dimensions de la semelle, ancrage, contraintes sur le sol, drainage. La distinction AVP/PRO est détaillée dans étude G2 AVP ou PRO.
Le drainage : le point le plus souvent sous-estimé
Un massif retenu qui se sature exerce une poussée hydrostatique bien supérieure à la poussée des terres. Le drainage comprend un drain en pied, un matériau drainant au dos du mur, des barbacanes (orifices d'évacuation) et une évacuation vers un exutoire. Il doit être entretenable : un drain colmaté au bout de dix ans est la cause classique du bombement.
Béton armé ou gabions : comparer pour un jardin en pente
| Critère | Mur en béton armé | Gabions |
|---|---|---|
| Emprise | Faible, fondation en semelle | Plus large : la base est épaisse |
| Drainage | À concevoir (drain, barbacanes) | Naturellement drainant |
| Déformations tolérées | Faibles ; sensible aux tassements différentiels | Souples ; s'adaptent aux petits mouvements |
| Hauteur usuelle | Moyenne à élevée avec dimensionnement | Faible à moyenne |
| Esthétique | Béton brut ou parement | Aspect pierre, intégré au paysage |
| Entretien | Surveillance des fissures et du drainage | Contrôle de la corrosion des cages, du tassement des pierres |
| Étude géotechnique | Nécessaire au dimensionnement de la semelle et de la stabilité | Nécessaire à la stabilité d'ensemble et à l'assise |
Aucun des deux n'est meilleur dans l'absolu : le choix dépend de la hauteur, de l'espace, du sol et du budget. Dans les deux cas, l'assise doit être reconnue.
Les vérifications d'un calcul de soutènement
Le dimensionnement selon l'Eurocode 7 consiste à vérifier, avec des coefficients partiels de sécurité, plusieurs modes de ruine :
- Glissement sur la base : la friction sous la semelle doit résister à la poussée horizontale ;
- Renversement : le moment stabilisateur, dû au poids du mur et des terres qu'il porte, doit dépasser le moment moteur ;
- Poinçonnement : la contrainte sous la semelle ne doit pas dépasser la capacité portante du sol ;
- Stabilité d'ensemble : le mur et le massif retenu ne doivent pas glisser sur une surface profonde ;
- Résistance structurale du mur lui-même, à la flexion et à l'effort tranchant ;
- Tassements et déformations en service.
Le géotechnicien fournit les paramètres du sol et de l'eau, les résultats de la stabilité d'ensemble et la capacité portante ; l'ingénieur structure calcule la résistance interne du mur. Les deux travaux se complètent.