Étude expérimentale en station d’essais du comportement d’un mur de soutènement

Behavioural study of a retaining wall in a field test area

¹ Laboratoire Central des Ponts et Chaussées 58, boulevard Lefebvre, 75732 Paris Cedex 15, France.
² Scetauroute (anciennement Laboratoire Régional de l’Ouest Parisien) 11, avenue du Centre, Saint-Quentin-en-Yvelines 78286 Guyancourt Cedex, France.

Résumé

Pour évaluer les actions exercées par un massif de sol sur un soutènement (écrans de palplanches, parois moulées, murs gravitaires ou Cantilever), le projeteur dispose dans la pratique de méthodes de calcul (équilibres limites, modules de réaction) suffisamment réalistes pour conférer au dimensionnement final une sécurité raisonnable, même s’il subsiste des incertitudes quant au choix de certains paramètres. Par contre, dans le cas de sollicitations particulières comme le compactage ou encore l’application de surcharges de formes diverses, le choix d’une méthode (milieu élastique ou milieu rigide plastique) reste encore délicat.

Le Laboratoire Central des Ponts et Chaussées, centre de Nantes, a alors élaboré au début des années 1980 une station d’essais destinée à l’étude en vraie grandeur d’un mur de type Cantilever de trois mètres de hauteur soutenant un remblai de sable de Loire. La conception de la station d’essais a été centrée sur la représentativité du modèle et la mesure directe des efforts internes à la structure. Un long programme d’essais et d’études a ensuite été mené dans le but d’améliorer les règles usuelles de dimensionnement pour ces sollicitations particulières rencontrées en soutènement. Les effets d’une translation globale du mur vers l’avant et d’un choc en tête ont aussi été étudiés. Tous les résultats d’essais sont rassemblés et analysés dans le présent article.

Abstract

To estimate the internal forces inside an earth retaining structure (sheet pile wall, diaphragm wall, retaining or Cantilever wall), the designer can use several practical methods for calculation (limit equilibrium, subgrade reaction modulus). These methods are realistic enough and bring about reasonable safety for the construction, in spite of some doubts about the soil parameters values. On the other hand, in case of specific solicitations like compacting or the application of a surface loading with different shapes, the choice of a method (elastic medium or rigid plastic medium) still remains difficult. The « Laboratoire Central des Ponts et Chaussées ». centre of Nantes, has built, at the beginning of the 80’, a field test area to study a Cantilever wall which is three meters high and retaining a sandy soil mass (sand of the Loire river). The design of the wall was specially studied to give a reliable model and to make it possible to get the direct measurement of the internal structure efforts. An intensive program of tests and studies was performed in order to improve usual design rules for these specific solicitations in earth retaining structures. The effect of a global upstream wall translation has been also examined as well as the effect of a dynamic force action at the head. The whole test results are presented and analysed in this present report.