Article de recherche / Research Article

French practice for design of embedded walls: history and background, overview of limitations of different models and design approaches

La pratique française du calcul des écrans : historique et fondements, prise en compte des limites des différents modèles et approches de calcul

5, rue du Lt-Colonel de Montbrison, 92500 Rueil-Malmaison, France

^* Auteur de correspondance : pierre-j.schmitt@sfr.fr

Abstract

French practice for the design of embedded walls intensively relies on active and passive limit equilibrium analyses, in the tradition of the work by Coulomb, Caquot, Kérisel and Absi, as well as on the more recent method involving spring coefficients, the use of which has become almost systematic, in the continuity of the approaches initiated by Terzaghi and Ménard. This latter method has ever since been improved and refined by intensive geotechnical monitoring, and is of course substantiated, as needed, by the finite element method. The parameters needed to check the serviceability limit states are most often derived from pressuremeter tests, interpreted in accordance with the principles initially established by Ménard, but here again refined by the feedback of monitoring. The ultimate limit states are traditionally checked using global safety factors (approach 2 or now RFA as defined in EC7), the partial factors on the soil resistance parameters (approach 3 or now MFA) being used only for certain situations or types of structures. This tradition, built up on pragmatism, that excludes the unconditional use of a systematic approach and a single method, is based on the belief, every day strengthened by observation and measurement of the behavior of structures, that there is no unique model that would apply to all situations, and that, on the contrary, identification of the limits of existing models is essential. In this lecture, we propose to present the different aspects of this national practice by explaining not only the backgrounds, but also the limits, as well as the way they are taken into account, or at least they should be when this is not the case.

Résumé

La pratique française du calcul des écrans repose très largement sur les équilibres limites de poussée et butée, dans la tradition des travaux de Coulomb, Caquot, Kérisel et Absi, ainsi que sur la méthode, plus récente mais dont l’emploi est devenu quasi systématique, des coefficients de réaction, dans la continuité des approches initiées par Terzaghi et Ménard, et depuis affinées par une pratique intensive du suivi géotechnique, sans oublier bien sûr la méthode des éléments finis, utilisée plutôt en complément en tant que de besoin. Les paramètres nécessaires à la vérification des états limites de service sont le plus souvent issus d’essais pressiométriques, interprétés conformément aux principes initialement établis par Ménard, mais là encore affinés par la pratique du suivi. Les états limites ultimes sont traditionnellement vérifiés à l’aide de coefficients de sécurité globaux (approche 2 ou maintenant RFA au sens de l’EC7), les facteurs partiels sur les paramètres de résistance du sol (approche 3 ou maintenant MFA) n’étant utilisés que dans certaines situations ou certains types d’ouvrage. Cette tradition emprunte de pragmatisme, qui exclut l’usage inconditionnel d’une approche systématique et d’une méthode unique, repose sur la conviction, que renforce chaque jour l’observation et la mesure du comportement des ouvrages, qu’il n’existe pas de modèle universel qui s’appliquerait tel quel à toutes les situations, et qu’il est au contraire essentiel de cerner les limites des modèles existants. Nous nous proposons d’évoquer ci-après les différents aspects de cette pratique nationale en en explicitant non seulement les fondements, mais encore les limites, ainsi que la façon dont elles sont prises en compte, ou dont elles devraient l’être lorsque ce n’est pas encore suffisamment le cas.