fondation et mur de soutenememt

1. République Algérienne Démocratique et Populaire
Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la recherche Scientifique
UNIVERSITE DES SCIENCES ET DE LA TECHNOLOGIE
HOUARI BOUMEDIENE
Faculté de Génie Civil
Mini Projet
MUR DE SOUTÈNEMENT
Réalisé par :
 MIOURIGH Abdelouahab  AMAR Abdelvetah
 KASSA Narimane  AMARA Hadj
 BRAHIMI Abdelfatehe  YOUSFI Abdellatif Zakaria
 BOUBY El Hadramy  OULD ABDATT Saadna
NDAWLA Derrick  REMACHE Samir

2. MUR DE SOUTENEMENT
2
Année Universitaire : 2015-2016
Sommaire
I- Introduction.................................................................................................................................................. 4
II- Généralité sur les murs de soutènement................................................................................................... 6
II-1/ Définition.................................................................................................................................................... 6
II-2/ Type de mur de soutènement.................................................................................................................... 6
II-2-1/ Mur poids .......................................................................................................................................... 6
II-2-2/ Mur en gabions.................................................................................................................................. 6
II-2-3/ Murs en éléments préfabriqués.......................................................................................................... 7
II-2-4/ Les murs en béton armés................................................................................................................... 7
II-2-4-1/ Mur en «(T) renversé » classique .................................................................................................... 7
II-2-4-2/ Mur à contreforts.............................................................................................................................. 9
II-2-4-3/ Murs divers ....................................................................................................................................... 9
III- Méthode de calcul ................................................................................................................................... 10
III-1/ Définition de la poussée et de la butée .................................................................................................. 10
III-2/ Coin de glissement de Coulomb.............................................................................................................. 10
III-3/ Influence du déplacement et de la rugosité de l’écran .......................................................................... 11
III-4/ Utilisation de la théorie de l’équilibre plastique (Équilibre de Rankine) ................................................ 12
III-5/ Équilibre de Boussinesq – Caquot - Kerisel............................................................................................. 12
III-5-1/ Poussée et butée supplémentaire dues aux surcharges................................................................... 13
III-6/ Équilibre de Coulomb.............................................................................................................................. 14
III-6-1/ Poussée supplémentaire dues aux surcharges ................................................................................ 15
III-6-2/ Poussée d’un massif cohéron (C≠0)............................................................................................... 15
III-6-3/ Cas du massif stratifies .................................................................................................................. 15
III-7/ Vérification de la résistance d’un mur poids .......................................................................................... 16
III-7-1/ Stabilité au glissement ................................................................................................................... 16
III-7-2/ Stabilité au renversement............................................................................................................... 17
III/8- Stabilité interne....................................................................................................................................... 17
IV – Prédimensionnement............................................................................................................................. 18
Dimensionnement des épaisseurs................................................................................................................... 18
Dimensionnement de la semelle ..................................................................................................................... 18
Application....................................................................................................................................................... 18
LES EBAQUES DE SETRA ................................................................................................................................... 20
V- Mode de Réalisation ................................................................................................................................. 21
Zoom sur le muret de soutènement.................................................................................................................. 21

3. MUR DE SOUTENEMENT
3
Muret en T inversé........................................................................................................................................... 22
Le mur poids.................................................................................................................................................... 22
1) Délimitez les fondations .............................................................................................................................. 23
2) Creusez le fond de fouille ............................................................................................................................ 24
3) Coulez les fondations................................................................................................................................... 24
4) Montez le muret de soutènement .............................................................................................................. 25
5) Réalisez le drain du mur de soutènement................................................................................................... 26
6) Remblayez le mur de soutènement............................................................................................................. 27
7) Entretien du mur de soutènement.............................................................................................................. 28
VI- Recommandations divers........................................................................................................................ 29
Les Joints, Systèmes de drainage et évacuation des eaux................................................................................ 29
JOINTS............................................................................................................................................................ 29
DISPOSITIFS DE DRAINAGE ET D’ÉVACUATION DES EAUX ............................................................ 29
VII- Pathologies et conclusions sur les murs de soutènements .................................................................. 29

4. MUR DE SOUTENEMENT
4
I- Introduction
Ce mini projet s'intéresse aux Murs de soutènements. Le matériau est retenu par l'ouvrage
s'il est maintenu à une pente plus raide que celle qui adopterait éventuellement si aucun
ouvrage n'était présent. Les ouvrages de soutènement comprennent tous les types de murs
et de systèmes de l'appui dans lesquels des éléments de structure sont combinés avec du sol
ou du rocher.
Le rôle des ouvrages de soutènement est de retenir les massifs de terre. Il en existe une
grande variété se caractérisant par des fonctionnements différents et conduisant à des études
de stabilité interne spécifiques.
Tous ces ouvrages ont en commun la force de poussée exercée par le massif de sol retenu.
Par contre, c’est principalement la manière dont est reprise cette force de poussée qui
différencie les différents types d’ouvrages.
Après avoir donné une classification des divers ouvrages de soutènement, on indique pour
chaque type les étapes principales de la méthode d’étude de dimensionnement.
Pour le dimensionnement des ouvrages de soutènement, il peut être judicieux de distinguer
les trois principaux types d'ouvrages de soutènement suivant :
 Les murs-poids qui sont des murs en pierre, en béton ou en béton
armé, ayant une semelle de base horizontale avec ou sans talon,
épaulement ou contrefort. Le poids du mur lui-même, qui inclut
parfois une masse stabilisatrice de sol ou de rocher joue un rôle
important dans le soutènement du matériau retenu. On peut citer
comme exemples de tels murs, les murs-poids en béton d'épaisseur
constante ou variable (Figure 1), les murs en béton armé à semelle,
les murs à contreforts,… ; Figure 1
 Les murs encastrés sont des murs relativement minces en acier, en béton armé ou en bois,
supportés par des ancrages. La résistance à la flexion de ces murs joue un rôle important
dans le soutènement du matériau retenu alors que le poids du mur a un rôle insignifiant. On
peut citer comme exemples, de tels murs, les murs cantilever en palplanches métalliques ou
en béton (Figure 3), les murs ancrés ou boutonnés en palplanches d'acier ou de béton (Figure
2), les murs à diaphragme,... ;
Figure 2 Figure 3
 Les murs de soutènement composites sont des murs formés d'éléments appartenant aux
deux types précédents. Il existe un très grand nombre de murs de ce type. On peut citer
comme exemples, les batardeaux constitués de deux rideaux de palplanches (Figure 4), les
murs en sol renforcé (Figure 5), les ouvrages de soutènement renforcés par des ancrages,

5. MUR DE SOUTENEMENT
5
des géotextiles ou des injections, les ouvrages comportant des rangées multiples d’ancrages
ou de clous,... ;
Figure 4 Figure 5
Ces ouvrages destinés à soutenir les terres, à contenir leur poussées, les murs de
soutènement sont réalisés dans le but de limiter l’emprise du talus.
Il est important, pour la stabilité des murs de soutènement, d’éviter l’accumulation d’eau
dans les terres qu’ils soutiennent; d’où la réalisation fréquente de barbacanes et d’un
drainage au pied du mur cote «terres». L’eau est récupérée dans le drain (poteries non
jointives) et s’écoule vers un ou plusieurs exutoires appropriés.
Les murs de soutènement sont des ouvrages importants au vu de leur coût et de leur
fonction. Leur protection est très recommandée car les dégâts qu’ils peuvent occasionner
sont énormes en cas de renversement ou de glissement. En zone sismique les risques sont
amplifiés et la préservation de ces ouvrages commence par une bonne conception et donc
un bon calcul.

6. MUR DE SOUTENEMENT
6
II- Généralité sur les murs de soutènement
II-1/ Définition
Le mur de soutènement est un mur vertical ou sub-vertical qui permet de contenir des terres
(ou tout autre matériau granulaire ou pulvérulent) ou le glissement d’un talus raide sur une
surface réduite.
La retenue des terres par un mur de soutènement répond à des besoins multiples : préserver
les routes et chemins des éboulements et glissement de terrain, structurer une berge naturelle
en un quai (ports maritimes et voies navigables), rendre cultivables des zones pentues et
limiter l'érosion par ruissellement (culture en terrasses), parer en soubassement les
fondations d'édifices de grande hauteur ou de digues, créer des obstacles verticaux de grande
hauteur (murs d'escarpe et glacis dans les fortifications), soutenir des fouilles et tranchées
de chantier pour travailler à l'abri de l'eau (batardeau), établir des fondations ou créer des
parkings souterrains, etc.
On trouve des murs de soutènement en pierres sèches, en pierres de taille, en briques, en
béton armé, en acier, en gabions, voire en bois ou en polymère.
II-2/ Type de mur de soutènement
II-2-1/ Mur poids
Le type d’ouvrage le plus classique et le plus ancien est le mur poids en béton ou en
maçonnerie (Figure 1). Ce sont des ouvrages rigides qui ne peuvent supporter sans
dommages des tassements différentiels. C’est le genre de murs qui convient le mieux pour
résister par son propre poids sur des hauteurs de 2 à 3 m de remblai.
II-2-2/ Mur en gabions
C’est un mur dérivé du mur poids, il a la forme d’une caisse chargée par sa partie haute de
cailloux quant aux murs gabions (Figure 6), ils peuvent être assimilés à des murs poids ou
caisson : il s’agit d’une enveloppe de fil de fer grillagée parallélépipédique remplie de gros
galets laissant le drainage de l’eau et évitant ainsi toute pression hydrostatique. Ce type de
murs convient dans le cas de terrains compressibles.
Figure 6

7. MUR DE SOUTENEMENT
7
II-2-3/ Murs en éléments préfabriqués
Ce sont des murs en béton armé préfabriqué ou en métal constitués d'élément superposés.
Ce dispositif offre un aspect architectural très intéressant, la face visible n'est pas forcément
plane et uniforme certains éléments étant avancés ou reculés les unes par rapport aux autres
(Figure 7).
Figure 7
II-2-4/ Les murs en béton armés
Les murs en béton armé peuvent avoir des formes diverses et être réalisés de façons
multiples.
II-2-4-1/ Mur en «(T) renversé » classique
Le mur en « T renversé » est la forme classique pour un mur en béton armé de treillis soudé.
Il est économique sans contreforts, tant que sa hauteur n’excède pas 5 à 6 mètres, et peut-
être réalisé sur un sol de qualités mécaniques peu élevées. En effet, par rapport à un mur-
poids de même hauteur, il engendre des contraintes sur le sol plus faibles pour une même
largeur de semelle (Figure 8).
Figure 8

8. MUR DE SOUTENEMENT
8
Dans le cas de murs en déblai (c’est-à-dire réalisés en terrassant un talus) les limitations de
volume de terrassement et les difficultés de tenue provisoire des fouilles obligent à réduire
le talon et à augmenter le patin (Figure 9)
Figure 9
Parfois, la stabilité au glissement du mur nécessite de disposer sous la semelle une «bêche».
Celle-ci peut être soit à l’avant, soit à l’arrière de la semelle, soit parfois encore en
prolongement du voile. Cette bêche est toujours coulée en «pleine fouille » sans coffrage.
Le premier cas (1) peut paraître intéressant car il permet de mettre la semelle totalement
hors gel. Mais à l’ouverture de la fouille de la bêche, il y a un risque de décompression du
sol dans la zone où il est le plus sollicité. De plus, il y a aussi un risque de voir, après la
construction du mur, la butée devant la bêche supprimée par des travaux de terrassement
(ouverture d’une tranchée pour pose d’une canalisation par exemple).
Figure 10
Le troisième cas (3) est peu employé. Il est néanmoins très intéressant car il permet de
réaliser facilement le ferraillage de l’encastrement du voile sur la semelle en prolongeant
dans la bêche les treillis soudés formant armatures en attente (Figure 10).

9. MUR DE SOUTENEMENT
9
II-2-4-2/ Mur à contreforts
Lorsque la hauteur du mur devient importante ou que les coefficients de poussée sont élevés,
le moment d’encastrement du voile sur la semelle devient grand. Une première solution
consiste à disposer des contreforts dont le but est de raidir le voile (Figure 11).
Figure 11
II-2-4-3/ Murs divers
On peut encore adopter d’autres solutions pour limiter les poussées des terres sur le voile
des murs, mais elles sont d’un emploi peu fréquent. Ces solutions, certes astucieuses et
séduisantes, ont l’inconvénient d’être d’une exécution difficile et de grever le coût du mur,
même si l’on économise par ailleurs sur la matière (Figure 12).
Figure 12

10. MUR DE SOUTENEMENT
10
III- Méthode de calcul
III-1/ Définition de la poussée et de la butée
On considère un massif soutenu par un écran, le massif dans son état naturel est en équilibre
élastique, et peut donc supporter des petites déformations.
Dans cette position d’équilibre le massif exerce sur l’écran une pression appelle pression
des terres au repos.
- Si on écarte l’écran du massif au voisinage de l’écran de mur, le sol se décomprime,
et sa pression sur l’écran diminué, lorsque le déplacement de l’écran atteint certain
valeur, la pression atteint une certaine valeur minimale, puis devient constante.
Dans ce cas il apparaît des fissures sur le massif, et une partie de massif suive le
mouvement de l’écran, on donne alors à cette pression minimal le nom poussée.
- À l’inverse si l’écran exerce sur le massif une pression extérieure, le terrain au
voisinage ce comprime jusqu'à un certain seuil, puis apparait des fissures dans le
massif avec une partie des terres qui remontée à la surface, le terrain exerce une
réaction qui augmente jusqu'à une maximum appelée buttée.
On néglige en générale les efforts de buttée dans le calcul des murs de soutènement.
On a parlé jusqu'à présent de déplacement de l’écran, sans préciser la nature de ce
déplacement. L’expérience courante montre que les murs de soutènement gravitaires
peuvent se déplacer, soit par translation, soit par rotation autour d’un axe situé sous leur
base.
III-2/ Coin de glissement de Coulomb
C’est Coulomb qui le premier à mis au point vers 1776 une méthode de calcul des murs de
soutènement. La méthode est basée sur l’étude de l’équilibre global du coin de glissement,
à titre d’hypothèse simplificatrice, coulomb admet d’ailleurs que la fissure est
rigoureusement rectiligne. Au XIXème
siècle, Poncelet, puis Cullmann, ont développé cette
théorie et proposé des constructions graphiques pour la détermination de la poussée. Krey
enfin, en 1936, a publié des tables qui facilitent beaucoup les calculs. A l’heur actuel, la
méthode de Coulomb est universellement employée, principalement aux Etats-Unis, en
raison de sa simplicité théorique et pratique.

11. MUR DE SOUTENEMENT
11
Le calcul des efforts de poussée ou de butée dans les murs de soutènement doit tenir compte
des paramètres et des facteurs suivants :
— le poids volumique du sol.
— la résistance au cisaillement du sol.
— le frottement entre le sol et l’ouvrage.
— l’inclinaison de la surface du sol à l’amont et à l’aval de l’ouvrage.
— les déformations et déplacements relatifs de l’ouvrage par rapport au sol.
— la présence d’une nappe d’eau.
— les surcharges à la surface du sol.
III-3/ Influence du déplacement et de la rugosité de l’écran
Lorsque l’écran ce déplace, il entraine avec lui une partie du massif, le massif et l’écran sont
en contacte l’une sur l’autre, le frottement entre eux dépend de la nature de l’écran et son
état de la surface ainsi que l’angle de frottement du sol (φ).
La poussée des terres sera inclinée d’un angle (δ) qui correspond au frottement entre l’écran
et le massif.
Il est noté que le frottement entre l’écran et le massif ne peut être supérieur à l’angle de
frottement interne du sol, d’où (0 ≤ 𝛿 ≤ 𝜑).
Angle de frottement sol-mur en fonction de l’état de surface du
parement
État de surface du parement
Angle de
frottement
(sol-mur)
Surfaces très lisses ou lubrifiées .............................................. 𝛿 = 0
Surface est parfaitement rugueux………………………………. 𝛿 = 𝜑
Surface peu rugueuse (béton lisse, béton traité)....................... 𝛿 =
1
3
𝜑

12. MUR DE SOUTENEMENT
12
Surface rugueuse (béton, béton projeté, maçonnerie, acier).... 𝛿 =
2
3
𝜑
Murs caissons............................................................................ 𝛿 ≥
2
3
𝜑
Parements fictifs inclinés des murs cantilevers......................... 𝛿 = 0
III-4/ Utilisation de la théorie de l’équilibre plastique (Équilibre de Rankine)
En 1856, Rankine préféra remplacer l’étude de l’équilibre de rupture global du coin de
glissement par l’étude de l’équilibre de rupture de chaque volume élémentaire, il admettait
aussi que le coin de glissement était en entier à l’état d’équilibre limite, on a vu que cette
hypothèse est vérifiée pour les murs de soutènement. Mais Rankine négligeait l’influence
de la rugosité du mur et ce faisant, il admettait que l’équilibre du massif situé derrière le
mur était identique à celui d’un massif indéfini de mêmes caractéristiques.
Cette conclusion est confirmée par l’aspect des lignes de rupture, dans l’équilibre de
Rankine ce sont des droites, on a vu que les essais mettaient en évidence une courbure de
ces lignes au voisinage de l’écran.
𝝈𝒂 = 𝑲𝒂𝜸 ∙ 𝜸 ∙ 𝒛 … (𝑝𝑜𝑢𝑠𝑠é𝑒) , 𝝈𝒑 = 𝑲𝒑𝜸 ∙ 𝜸 ∙ 𝒛 … (𝑏𝑢𝑡é𝑒)
∎ 𝑆𝑖: 𝜷 = 𝟎 ⟹ 𝑲𝒂𝜸 = 𝒕𝒈𝟐
(
𝝅
𝟒
−
𝝋
𝟐
)
⟹ 𝑲𝒑𝜸 = 𝒕𝒈𝟐
(
𝝅
𝟒
+
𝝋
𝟐
)
∎ 𝑆𝑖: 𝜷 ≠ 𝟎 ⟹ 𝑲𝒂𝜸 =
𝐜𝐨𝐬 𝜷 ∙ 𝐜𝐨𝐬 𝝋
𝐜𝐨𝐬 𝜷 + 𝐬𝐢𝐧 𝝋 ∙ 𝐜𝐨𝐬 𝝎𝜷
𝑎𝑣𝑒𝑐: 𝐬𝐢𝐧 𝝎𝜷 =
𝐬𝐢𝐧 𝜷
𝐬𝐢𝐧 𝝋
< 1
III-5/ Équilibre de Boussinesq – Caquot - Kerisel
La méthode de Rankine à l’avantage d’être simple parce que la poussée dépend seulement
de l’inclinaison de surface libre (β) et l’angle de
frottement de massif (φ) mais ces applications
pratique reste limite.
Dans la pratique les massifs sont souvent soutenus
par les écrans rugueux (frottement qui existe entre
le sol et le mur), cette rugosité influx de façon non
négligeable sur la poussée, et l’équilibre de
Rankine ne permet pas de tenir compte.

13. MUR DE SOUTENEMENT
13
Ainsi, par exemple dans le cas d'un massif à surface horizontale et d'un mur à paroi verticale,
la théorie de Rankine suppose que le frottement entre le mur et le sol est nul, ce qui suppose
que le mur est parfaitement lisse.
Boussinesq (1882) à améliore la théorie de Rankine en prenant en compte l'interaction réelle
entre le sol et l'écran, c'est-a-dire en choisissant la valeur de l'angle de frottement (δ) sol-
écran. Les contraintes appliquées sur le mur de soutènement sont donc inclinées d'un angle
(δ) par rapport a la normale de l'écran. Ainsi que la méthode de Boussinesq repose sur
l’hypothèse suivante : massive semi-infinie pulvérulente homogène et isotrope limité par
une surface plane.
Dans cet équilibre, Boussinesq considère une première zone ou on a l'équilibre de Rankine
se raccordant à une seconde zone ou il tient compte des conditions aux limites sur l'écran.
En fait, Boussinesq n'a fait que poser les équations du problème. Caquot et Kerisel les ont
développées jusqu'à une intégration numérique complète se traduisant par des tables de
"poussée" et de "butée".
III-5-1/ Poussée et butée supplémentaire dues aux surcharges
Lorsque le remblai est chargé, les calculs de poussée se
font en superposant les actions du massif pesant réel,
supposé non charger, et d'un massif fictif non pesant, de
même géométrie que le premier, et recevant la charge
réelle.
W : Poids de coin (ABC).
F : Résultante des efforts de frottement le long de la
ligne de glissement (BC).
E : Réaction de l’écran (AB) sur le massif elle est égale et opposé à la poussée du massif sur
(AB).
Dans le cas le plus général, la poussée (P) à 1'angle (𝛿) avec la normale de l’écran (AB),
engendrée par une charge (Q) uniformément répartie sur le talus supposé infini, est la
résultante d'une densité uniforme (𝑄𝑒) appliquée sur toute la hauteur de l'écran, et qui vaut :
𝑸𝒂 = 𝑲𝒂𝒒 ∙ 𝑸 … (𝑝𝑜𝑢𝑠𝑠é𝑒) , 𝑸𝒑 = 𝑲𝒑𝒒 ∙ 𝑸 … (𝑏𝑢𝑡é𝑒)
(𝑄𝑎 𝑒𝑡 𝑄𝑝) Et (Q) étant évalués au (ml) de leur surface d'application et :
A- Poussée active :
𝑲𝒂𝒒 = (
𝐜𝐨𝐬 𝜹 − 𝐬𝐢𝐧 𝝋 . 𝐜𝐨𝐬 𝜸
𝟏 + 𝐬𝐢𝐧 𝝋
) 𝒆−𝟐𝜽 × 𝒕𝒈𝝋

14. MUR DE SOUTENEMENT
14
𝐬𝐢𝐧 𝜸 =
𝐬𝐢𝐧 𝜹
𝐬𝐢𝐧 𝝋
, 𝟐𝜽 = 𝟐𝜷 − 𝟐𝝀 + (𝜸 − 𝜹)
B- Poussée passive (butée) :
𝑲𝒑𝒒 = (
𝐜𝐨𝐬 𝜹 + 𝐬𝐢𝐧 𝝋 . 𝐜𝐨𝐬 𝜸
𝟏 − 𝐬𝐢𝐧 𝝋
) 𝒆+𝟐𝜽 × 𝒕𝒈𝝋
𝐬𝐢𝐧 𝜸 =
𝐬𝐢𝐧 𝜹
𝐬𝐢𝐧 𝝋
, 𝟐𝜽 = 𝟐𝜷 − 𝟐𝝀 − (𝜸 + 𝜹)
III-6/ Équilibre de Coulomb
La méthode de coulomb (1773) permet de
déterminer les forces de poussée et de butée limites
s'exerçant derrière un écran ou un mur quelconque
sans considérations de l'état de contrainte
s'exerçant dans le sol derrière le mur.
Elle repose sur les hypothèses suivantes :
 Sol homogène, isotrope, pulvérulent limité par un
talus semi-infini plan. Par suite d'un léger
déplacement de l'écran, une partie du massif,
contenue dans un prisme appelé prisme de glissement, se met en mouvement. Ce prisme est
en équilibre sous l'effet de son poids, de la réaction de l'écran et de celle du sol le long de la
surface de glissement.
 Condition de déformation plane (coin de Coulomb).
 Courbe intrinsèque de MOHR-COULOMB.
 Massif a surface libre plane.
 Le matériau contenu à l'intérieur du prisme de glissement se comporte comme un corps
solide indéformable.
 Le prisme de glissement est en équilibre limite sur les faces en contact avec le massif et
l'écran.
 Le massif considéré n'est pas le siège d'une nappe susceptible d'engendrer des pressions
interstitielles.
A- Poussée active :
𝑲𝒂𝜸 =
𝐜𝐨𝐬𝟐(𝝋 − 𝝀)
𝐜𝐨𝐬(𝝀 + 𝜹)
∙
𝟏
[𝟏 + √
𝐬𝐢𝐧(𝝋 + 𝜹) . 𝐬𝐢𝐧(𝝋 − 𝜷)
𝐜𝐨𝐬(𝝀 + 𝜹) . 𝐜𝐨𝐬(𝜷 − 𝝀)
]
𝟐
∙∙∙∙∙∙∙ 𝐹𝑜𝑟𝑚𝑢𝑙𝑒 𝑑𝑒 𝑃𝑜𝑛𝑐𝑒𝑙𝑒𝑡
B- Poussée passive (butée) :
La mise en équation du problème montre que les calculs de poussée passive se ramènent à
ceux de la poussée active si l'on change (𝜑) en (−𝜑) et (𝛿) en (−𝛿).

15. MUR DE SOUTENEMENT
15
Les formules précédentes sont donc encore valables en substituant simplement à la fonction
(𝐾𝑎(𝛽, 𝛿, 𝜆, 𝜑)), une fonction (𝐾𝑝(𝛽, −𝛿, 𝜆, −𝜑)) telle que :
𝑲𝒂(𝜷, 𝜹, 𝝀, 𝝋) = 𝑲𝒑(𝜷, −𝜹, 𝝀, −𝝋)
L'angle du plan de glissement avec l’horizontale n'admet d'expression analytique simple que
dans le cas où l'écran est vertical et le massif non chargé. Sa valeur est donnée par :
Pour poussée Active Pour poussée passive (Butée)
𝐜𝐨𝐭𝐠 𝜽 =
𝐜𝐨𝐬 𝝋
𝐬𝐢𝐧 𝝋 + √
𝐭𝐠 𝝋 − 𝐭𝐠 𝜷
𝐭𝐠 𝝋 + 𝐭𝐠 𝜹
𝐜𝐨𝐭𝐠 𝜽 =
𝐜𝐨𝐬 𝝋
√
𝐭𝐠 𝝋 + 𝐭𝐠 𝜷
𝐭𝐠 𝝋 − 𝐭𝐠 𝜹
− 𝐬𝐢𝐧 𝝋
Lorsque l'écran soutient des terres noyées, la poussée se déterminera comme la somme de
la pression hydrostatique et de la poussée des terres calculée en déjaugeant le sol, c'est-à-
dire en remplaçant (γ) dans la formule (σa = Kaγ ∙ γ ∙ z) par la densité déjaugée (γ′
) :
(γ′
= γ − γw)
𝛾𝑤 : Poids spécifique de l'eau.
γ : Poids spécifique du sol.
III-6-1/ Poussée supplémentaire dues aux surcharges
𝑲𝒂𝒒 =
𝑲𝒂𝜸
𝐜𝐨𝐬(𝜷 − 𝝀)
𝑆𝑖: (𝛽 = 𝜆 = 𝛿 = 0 𝑒𝑡 𝜑 ≠ 0) → 𝑲𝒂𝒒 = 𝑲𝒂𝜸 … … … … (0 ≤ 𝐾𝑎𝑞 ≤ 1)
III-6-2/ Poussée d’un massif cohéron (C≠0)
𝑲𝒂𝒄 =
𝟏 − 𝑲𝒂𝒒
𝒕𝒈(𝝋)
𝑆𝑖: (𝛽 = 𝜆 = 𝛿 = 0 𝑒𝑡 𝜑 ≠ 0) → 𝑲𝒂𝒄 = 𝟐. 𝒕𝒈 (
𝝅
𝟒
−
𝝋
𝟐
) … … … … (0 ≤ 𝐾𝑎𝑐 ≤ 2)
III-6-3/ Cas du massif stratifies
Dans la nature rencontre le plus souvent des massifs non
homogènes forme de deux au plusieurs couches, pour le calcul
de la poussée dans ce cas on néglige les efforts de cisaillement
à la frontière entre deux couches successive et on fait comme
c’est chaque couche exerce sur l’écran une contrainte égale à la
contrainte exerce par cette couche si elle est seul, et quelle
supporter une surcharge égale au poids des couches qui sont au
dessus.

16. MUR DE SOUTENEMENT
16
𝒒𝒊 = 𝒒 + ∑(𝜸𝒊 ∙ 𝒉𝒊)
𝒏
𝒊=𝟏
Donc :
𝑃𝑜𝑢𝑠𝑠é𝑒: 𝝈𝒂 = 𝑲𝒂𝜸 ∙ 𝜸 ∙ 𝒁 + 𝑲𝒂𝒒 ∙ 𝑸 − 𝑲𝒂𝒄 ∙ 𝑪
𝐵𝑢𝑡é𝑒: 𝝈𝒑 = 𝑲𝒑𝜸 ∙ 𝜸 ∙ 𝒁 + 𝑲𝒑𝒒 ∙ 𝑸 + 𝑲𝒑𝒄 ∙ 𝑪
III-7/ Vérification de la résistance d’un mur poids
Comme on la indiqué dans l’équilibre de Boussinesq, 3 forces
agisse sur le mur :
- Pois de mur (G).
- Poussée des terres (P).
- Réaction du sol de fondation (R).
L’équilibre des 3 forces forme un système nul (∑ 𝐹𝑒𝑥𝑡 = 0),
il faut s’assurer de la stabilité du mur au glissement à la base
et de renversement qu’est une rotation du mur par rapport au
point le plus bat du côté externe du mur (point O).
III-7-1/ Stabilité au glissement
Le glissement il à lieux se fait par un déplacement horizontale du mur au niveau de plan de
fondation.
- Efforts tendes à déplacer le mur horizontalement (Px)  Efforts moteurs.
- Efforts de frottement au contacte à la fondation et le sol (Py), (G)  Effort résistant.
𝑭𝑮 =
∑ 𝑬𝒇𝒇𝒐𝒓𝒕𝒔 𝒓é𝒔𝒊𝒔𝒕𝒂𝒏𝒕𝒔
∑ 𝑬𝒇𝒇𝒐𝒓𝒕𝒔 𝒎𝒐𝒕𝒆𝒖𝒓
=
∑(𝑮 + 𝑷𝒚) ∙ 𝒕𝒈(𝜹′)
∑ 𝑷𝒙
≥ 𝟏. 𝟓
En pratique :
𝛿′
=
2
3
𝜑𝑖
′
𝑎𝑣𝑒𝑐: 𝜑𝑖
′
: 𝐴𝑛𝑔𝑙𝑒 𝑑𝑒 𝑓𝑟𝑜𝑡𝑡𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡 (𝑠𝑜𝑙 − 𝑓𝑜𝑛𝑑𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛) 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑐𝑜𝑢𝑐ℎ𝑒 (𝑖).

17. MUR DE SOUTENEMENT
17
III-7-2/ Stabilité au renversement
Le renversement est une rotation du mur par rapport au point le plus bas du côté externe du
mur (point O).
Nous avons d’une force renversent qui est le poussée des terres, et d’autre part une force
𝑭𝑹 =
∑ 𝑴𝒐𝒎𝒆𝒏𝒕 𝒔𝒂𝒕𝒃𝒊𝒍𝒊𝒔𝒂𝒏𝒕𝒔
∑ 𝑴𝒐𝒎𝒆𝒏𝒕 𝒓𝒆𝒏𝒗𝒆𝒓𝒔𝒂𝒏𝒕𝒔
=
∑ (𝑷𝒚𝒊 ∙ 𝒙𝒊) + ∑ (𝑮𝒊 ∙ 𝒙𝑮𝒊)
𝒏
𝒊=𝟏
𝒏
𝒊=𝟏
∑ (𝑷𝒙𝒊 ∙ 𝒚𝒊)
𝒏
𝒊=𝟏
≥ 𝟏. 𝟓
III/8- Stabilité interne
L‘étude de la stabilité interne est propre à chaque type d'ouvrage. C'est la résistance propre
de la structure, qu'il y a lieu de vérifier vis-à-vis des efforts (et déplacements) qui la
sollicitent. Dans le cas des murs poids, cette étude relève des calculs classiques de béton.
Pour les murs en béton armé (ou murs cantilever), la stabilité interne se vérifie par un calcul
de béton arme.
Fig. problèmes de stabilités internes
Axe de rotation

18. MUR DE SOUTENEMENT
18
IV – Prédimensionnement
Apres qu’on choisisse le type de mur de soutènement ; on élabore une méthode de
dimensionnement .Dans ce mini-projet on utilise les abaques de SETRA (mur 73(5-2)), car elle est la plus
élaborée.
Les abaques sont en fonctions des paramètres, des caractéristiques et, des quantités tels que :
 H = hauteur (en m) de la tête du mur par rapport à la base de la semelle.
 a =
𝐷
𝐻
nombre sans dimensions caractérisant le talus,
 φ : angle de frottement interne du remblai
 σser = pression limite admissible du sol de fondation, correspondant à l’état-limite de service (en
MPa)
Dimensionnement des épaisseurs
1. Épaisseur de tête de mur (e0)
eo= 20 cm si H ≤ 6 m
eo= 30 cm si H > 6 m
2. Les épaisseurs e1 et e2
Les épaisseurs e1 du mur à la base et e2 de la semelle sont prises égales.
Les abaques 5.1, 5.2 et5.3 donnent les valeurs de ces épaisseurs en fonction de H et a.
Dimensionnement de la semelle
Les dimensions b1 et b de la semelle sont donnés dans les abaques 5.4 à 5.6 en fonction des quantités :
 La pression admissible du sol à la limite de service
 La hauteur H et le rapport a=D/H
 Un angle de frottement interne de remblai φ=30o
 un coefficient de frottement admissible sol-béton µ = 0,4
Application
a = 0 (pas de talus)
- H = 5 m
- ϕ = 30°
pas de charge sur le terre-plein

19. MUR DE SOUTENEMENT
19
H=5 donc e0=20cm
Sur l’abaque 5.2 nous lisons :
- pour H = 4 m e1 = e2 = 0,23 m
- pour H = 6 m e1 = e2 = 0,37 m
Pour H = 5 m on prendra e1 = e2 = 0,30 m
σser = 0,2 MPa
Sur l’abaque 5.4 on lit :
- pour H = 4 m : b 1 ≥ 0,30 m
pour H = 5 m b 1 ≥ 0,65 m (patin)
- pour H = 6 m : b 1 ≥ 1 ,00 m
- pour H = 4 m : b = 1 ,80 m
pour H = 5 m b ≥ 2,45 m (semelle)
- pour H = 6 m : b = 3,1 0 m
b corrigée ≈ 2,45 x 1 ,1 5 ≈ 2,80 m
On adopte b 1 = 0,70 m et b = 2,80 m
Remarque :
Voici quelque dimensionnent courant de certains murs de soutènement

20. MUR DE SOUTENEMENT
20
LES EBAQUES DE SETRA

21. MUR DE SOUTENEMENT
21
V- Mode de Réalisation
Un muret de soutènement est un mur extérieur qui retient de la matière (terre,
matières pulvérulentes, gravats…). On le trouve généralement sur des terrains en
pente. Le muret de soutènement peut aussi servir à protéger de l'érosion et des crues,
faire office de mur antibruit ou bien de clôture.
Le principe du mur de soutènement consiste à s’opposer à la poussée des matériaux
retenus par celui-ci. Si sa construction demande un savoir-faire de professionnel, il
est cependant possible de réaliser un muret de soutènement dans certains cas
simples, par exemple un petit talus.
Voici les étapes pour construire un muret de soutènement en parpaing. Il peut
aussi être réalisé en bloc à bancher ou en béton préfabriqué.
Zoom sur le muret de soutènement

22. MUR DE SOUTENEMENT
22
Destiné à retenir de la matière, le muret de soutènement doit avoir une base
suffisamment stable et être assez solide pour résister à la pression. C’est pourquoi sa
construction doit respecter certains points essentiels.
En ce qui concerne le terrain :
 le dénivelé ne doit pas excéder 10 % ;
 le sol ne doit pas être meuble.
Muret en T inversé
Le muret de soutènement peut être en forme de T inversé : la largeur du mur est
identique sur toute sa hauteur, en revanche la semelle est plus large que le mur. La
largeur de la fondation côté remblai est plus grande que côté mur visible.
Attention : pour un muret assez haut ou soumis à certaines contraintes particulières,
ce procédé ne peut être envisagé qu’en se référant à une analyse précise d’un bureau
d’études.
Les dimensions du muret et de ses fondations dépendent de la nature du sol, du type
de mur, etc. On peut cependant définir les ordres de grandeur suivants :
 Les fondations sont hors gel. Au besoin, consultez la carte de votre
région pour connaître la profondeur à atteindre.
 La largeur de la semelle correspond environ à 0,5 à 0,66 × hauteur,
avec un minimum de 40 cm. La partie de la semelle côté mur visible
(la plus courte) est de 0,15 à 0,20 × hauteur.
 Avec des parpaings classiques, la largeur de mur est de 20 cm
(épaisseur minimale).
Exemple 1 : un mur de soutènement de 1 m de hauteur a une semelle de 50 à 66 cm
de large, soit 15 cm côté mur visible + 20 cm (épaisseur du mur) + 15 à 30 cm côté
remblai.
Exemple 2 : si le mur fait 2 m de hauteur, la semelle est de 1 à 1,30 m de large, soit
30 cm côté mur visible + 20 cm (épaisseur du mur) + 50 à 80 cm côté remblai.
Le mur poids
Une autre forme possible est le « mur poids » qui se caractérise par une base plus
large que le haut du mur. Ce procédé est moins économique en matière, mais sa
conception assure une certaine stabilité. Les ordres de grandeur des dimensions sont
:
 profondeur de semelle hors gel ;
 largeur de semelle entre 0,33 et 0,5 × hauteur (40 cm au minimum) ;
 largeur de la base du mur de l’ordre de 0,2 × hauteur + 0,10 m ;
 largeur minimale du haut du mur (dernier tiers) de 20 cm.

23. MUR DE SOUTENEMENT
23
Exemple : un mur poids de 1 m de hauteur a une semelle de 40 à 50 cm de large,
une base formée de parpaings de 27 cm d’épaisseur, et le haut du mur (dernier
tiers) est réalisé avec des parpaings classiques de 20 cm d’épaisseur.
Enfin, toute construction d’un muret de soutènement doit impérativement
s’accompagner d’un système de drainage efficace.
Note : n'hésitez pas à consulter un bureau d'études qui pourra établir avec précision
la charge d'exploitation de votre muret, et donc son dimensionnement et son
ferraillage. Un mur bien conçu évite de mauvaises surprises lors de la mise en
oeuvre et une pérennité de la construction dans le temps.
1) Délimitez les fondations
Commencez par marquer au sol l’emplacement de votre muret suivant les
dimensions de la fondation :
 Enfoncez des piquets dans le sol au niveau des extrémités du mur et à
intervalles réguliers.

24. MUR DE SOUTENEMENT
24
 Tendez un cordeau entre les piquets.
 Marquez l’emplacement de la fouille au sol avec du plâtre.
 Puis retirez les piquets et le cordeau.
2) Creusez le fond de fouille
 Décaissez votre talus à la bonne profondeur avec un engin. La
profondeur du fond de fouille correspond à la profondeur de la semelle
augmentée de l’épaisseur du hérisson.
 Réservez la terre, si elle n'est pas argileuse, ainsi que les cailloux. Ces
derniers, une fois lavés, serviront pour le remblai, le drainage et la
fondation.
3) Coulez les fondations
 Dans le fond de fouille, formez un hérisson d'environ 10 cm composé
soit de graviers à forte granulométrie, soit de cailloux de petite taille
issus de la récupération du décaissement, voire un mélange des deux.
 Préparez votre béton dans une bétonnière. Coulez une semelle d’une
épaisseur de 5 cm sur toute la longueur de votre mur, ou placez des
cales de 5 cm pour surélever le ferraillage.
 Mettez en place le ferraillage. Positionnez des semelles liaisonnées sur
toute la longueur, et mettez en place des attentes verticales espacées
régulièrement qui seront solidarisées au mur de soutènement.

25. MUR DE SOUTENEMENT
25
 Remplissez votre fouille avec du béton.
 Nivelez la couche et vérifiez le niveau avec un niveau à bulle.
 Laissez sécher environ 48 h avant de maçonner le mur.
4) Montez le muret de soutènement
 Posez des piges et un cordeau pour avoir le niveau horizontal et
vertical de votre mur.
 Préparez votre mortier à la bétonnière.
 Étalez une couche de mortier et commencez la pose du premier rang
de parpaing en prenant soin de bien vérifier l’alignement et le niveau.
 Tous les 2 m environ, posez des blocs d'angle avec un ferraillage
vertical afin de renforcer votre mur.
Note : le ferraillage est un aspect essentiel de la solidité du mur. Assurez-vous qu’il
soit correctement effectué avec des aciers de qualité et de section suffisante.
 Au bas du mur, au-dessus du niveau du drain, faites des trous obliques
dans les parpaings pour créer les barbacanes destinées à évacuer l'eau.
Vous pouvez percer les trous avec massette et pointerolle (ou louer un
perforateur avec trépan).
Note : en plaçant les barbacanes au-dessus du drain, vous pourrez détecter si ce
dernier est bouché.

26. MUR DE SOUTENEMENT
26
 D’un rang à l’autre, commencez alternativement avec un parpaing
plein ou avec un demi-parpaing. Les joints sont ainsi décalés.
 Après chaque parpaing posé et quand un rang est terminé, vérifiez le
niveau et l’aplomb avec le niveau à bulle et le fil à plomb. Prenez le
temps de faire les rectifications si besoin.
 Si votre mur fait plus de 2 m de hauteur, réalisez des ferraillages
horizontaux supplémentaires à mi-hauteur éventuellement et au faîte
du mur.
Note : un mur de soutènement demande savoir-faire et expertise. Si la construction
en elle-même n'est pas compliquée, prenez soin de consulter un bureau d'études pour
la conception. Il vous fournira tout le détail des dimensions et du ferraillage à faire
en fonction de votre terrain et du mur à construire. Cela représente un gain de temps
et une économie certaine au regard des risques encourus d'un mur mal conçu.
5) Réalisez le drain du mur de soutènement
Le drain est un élément essentiel pour assurer la pérennité de votre mur de
soutènement. Il est réalisé côté remblai puisqu’il sert à évacuer l’eau absorbée dans
la terre retenue.
 Commencez par appliquer un enduit bitumeux sur toute la surface du
mur ou bien une protection de soubassement.
Note : l’étanchéité de la paroi côté remblai évite une dégradation du béton et du
ferraillage du mur.
 Une fois le produit imperméabilisant sec, posez un feutre géotextile de
drainage, qui va envelopper les graviers et le tuyau de drainage.

27. MUR DE SOUTENEMENT
27
Placez-le contre la paroi à la hauteur du futur drain. Prévoyez une longueur
suffisante pour qu’il descende jusqu’au sol et remonte de manière à recouvrir
totalement le drain.
Bon à savoir : les lés en feutre imputrescible doivent se recouvrir. En effet, c’est ce
géotextile qui empêche la terre fine de pénétrer dans le système drainant et qui évite
qu’il se bouche.
 Posez un lit de petites pierres et de gravier assez gros.
 Placez la chaussette drainante (tuyau) puis recouvrez-la de gravier.
 « Refermez » le feutre géotextile.
6) Remblayez le mur de soutènement
 Si votre terre est drainante, vous pouvez l'utiliser, mélangée avec des
cailloux assez gros, pour remblayer votre mur de soutènement.
Note : si votre terre n'est pas drainante (terre argileuse par exemple), le bureau
d'études vous le dira. Il est alors préférable d'acheter un remblai drainant en carrière.
 Remblayez en respectant le niveau de remblai prévu. Un talus plus
important modifierait les efforts en jeu.

28. MUR DE SOUTENEMENT
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7) Entretien du mur de soutènement
 Vérifiez régulièrement l’écoulement de l’eau par les barbacanes.
 Vérifiez également l’écoulement de l’eau par le drain. Lors de la
construction, vous pouvez prévoir un regard pour effectuer le contrôle
et éventuellement nettoyer au jet d’eau.
 Évitez de planter des arbres à grandes racines à proximité du mur.
 N’envisagez pas de modification de construction (réhaussement du
mur, construction mitoyenne sur la semelle du mur, etc.) sans faire
appel à un bureau d’études.

29. MUR DE SOUTENEMENT
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VI- Recommandations divers
Les Joints, Systèmes de drainage et évacuation des eaux
JOINTS
Assurer la liberté de déplacements entre deux parois contiguës et Empêcher ou de
canaliser les venues d’eau (l’étanchéité) on distingue les joints selon les types des murs à
construire ;
VOILES EN BETON ARME
a. les joints inertes (joint de reprise)
Il s’agit de joints de construction comprenant, notamment, les reprises de bétonnage entre
panneaux verticaux
b. les joints actifs
ou de fonctionnement de l’ouvrage (prévus pour permettre les déplacements relatifs).
DISPOSITIFS DE DRAINAGE ET D’ÉVACUATION DES EAUX
Les remblais argileux doivent absolument être proscrits Augmenter le nombre de
barbacanes.
En cas de venue d’eaux de ruissellement importantes, il est conseillé de mettre en œuvre
sur le terre-plein, un dispositif de recueillement et d’évacuation de ces eaux.
VII- Pathologies et conclusions sur les murs de soutènements
Les grands problèmes des murs de soutènement se résument dans ce qui suit :
 Insuffisance de reconnaissance de sol
 Grand glissements
 Contraintes excessifs sur sol fondation
 Poussée du à l’eau
 Barbacanes bouchées
 Déplacement
 Gonflement
Alors pour pouvoir lutter contre ces problèmes il faut bien dimensionner notre ouvrage et
bien déterminer la poussée du sol en suite vérifier la stabilité interne et externe de notre
ouvrage

30. MUR DE SOUTENEMENT
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