Brevet FR2796972A1 — publié le 20010202

La présente invention concerne le domaine du soutènement ou de la retenue de massifs naturels ou artificiels de matériaux plus ou moins meubles, susceptibles de connaître par érosion, vibration, fissuration ou clivage, des éboulement préjudiciables pour eux-mêmes ou pour l'environnement. Bien que de nombreuses mises en oeuvre puissent être envisagées, une application préférée de l'invention concerne le soutènement de fronts de massifs en déblai ou en remblai par rapport à un site à protéger. Pour résoudre le problème ci-dessus, différentes propositions techniques ont été faites en partant de l'idée qu'il convenait d'ériger. un écran en assumant une fonction de retenue des massifs de matériaux derrière un parement constitutif de l'écran. On s'est rapidement aperçu que de tels écrans devaient supporter des contraintes horizontales élevées provenant des matériaux retenus. Pour répondre à une telle exigence, une proposition de la technique antérieure a été de réaliser les écrans en forme de murs-poids, par analogie avec la conception développée pour la constitution de barrages hydrauliques. Selon un tel concept, le poids propre du mur est le seul élément de résistance passive vis-à-vis de la poussée exercée par les matériaux à retenir. Si de tels murs sont à même de répondre à l'objectif devant être atteint, ils sont, en revanche, d'une exécution lourde et onéreuse et exigent sur site la présence d'un matériel de levage encombrant, puissant et onéreux. Il a été ensuite envisagé de faire participer les matériaux à la résistance que doit présenter l'écran à la poussée. Dans ce but, une proposition a été de réaliser l'écran sous la forme d'un voile mince, vertical ou incliné, à partir de panneaux préfabriqués s'élevant depuis une semelle possédant une partie amont dénommée talon, enterrée dans le matériau à soutenir. Dans une telle conception, des contreforts ou nervures sont prévus pour contribuer à la résistance mécanique, des panneaux préfabriqués. Une telle solution peut présenter certains avantages pour des hauteurs de mur de soutènement relativement faibles, voisines de 3 mètres, mais laisse le problème entier de la difficulté de réalisation et de manutention sur le chantier pour des hauteurs supérieures. En outre, un tel mode de réalisation implique de recourir à une forte quantité de matière première pour armer le panneau et la semelle, ce qui accroit le coût de production dans des proportions non négligeables. Une variante de la technique ci-dessus a consisté à réaliser des panneaux préfabriqués et à constituer la semelle sur place dans le but de réduire le coût des éléments ainsi que leur masse. Cette proposition pose des problème d'hétérogénéité en raison de la difficulté de couler la semelle sur place et de réaliser ensuite la continuité de liaison entre la semelle et les panneaux préfabriqués. Par ailleurs, il est obligatoirement nécessaire dans une telle technique de faire intervenir un délai d'attente correspondant au séchage de la semelle avant de pouvoir envisager la pose d'au moins la première rangée d'éléments préfabriqués. Au total donc, cette technique ne peut pas être estimée comme donnant pleinement satisfaction, d'autant qu'elle peut être considérée comme impossible à mettre en aeuvre lorsque l'emprise au sol disponible est limitée et ne permet pas la réalisation d'une semelle dont la largeur équivaut à une proportion optimale de 55 à 65 % de la hauteur du mur de soutènement. Une technique différente a été aussi proposée, notamment par le brevet FR 77-32 343 pour construire des écrans de soutènement à partir de modules préfabriqués empilables. Chaque module comprend une plaque de façade prolongée à partir de sa face amont ou envers par une poutre nervure s'étendant dans un plan de symétrie de la plaque. De tels éléments permettent de répondre en partie à l'exigence de parements végétafsables mais la présence de terre végétale ne se prête pas bien à un compactage qui est indispensable pour la bonne tenue des éléments. Il peut donc être exprimé que le besoin se fait toujours sentir de pouvoir disposer de moyens techniques légers, peu onéreux et faciles de mise en aeuvre pour constituer un ouvrage de soutènement stable, pouvant être établi sur une grande hauteur éventuellement, sans risque de désordre ou de ruine dans le temps, tout en offrant une possibilité de constituer une façade de parement ou face avers qui peut être, au choix, établie verticalement ou de façon inclinée et qui, de surcroit, peut admettre la délimitation de zones végétalisables. Pour atteindre les objectifs ci-dessus, le mur de soutènement, du type comprenant des éléments préfabriqués juxtaposés horizontalement et verticalement pour former un parement lié à un massif à soutenir par des éléments de renforcement insérés dans ledit massif, est caractérisé en ce que - chaque élément préfabriqué est constitué par une plaque ou panneau d'épaisseur faible par rapport à sa largeur et à sa longueur, possédant une face avers et une face envers à partir de laquelle fait saillie au moins une nervure présentant des trous traversants d'axe orthogonal à celui de la nervure, - au moins une barre transversale est engagée à travers au moins un trou de la nervure d'au moins un élément pour s'étendre de part et d'autre de ladite nervure, - au moins un élément de renforcement est accroché à au moins ladite barre pour s'étendre sensiblement horizontalement à l'opposé de la face avers et être inséré dans le massif à soutenir en tant que partie de mobilisation locale dudit massif. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci- dessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation et de mise en oeuvre de l'objet de l'invention. La fig. 1 est une perspective partielle illustrant le mur selon l'invention. La fig. 2 est une vue partielle montrant, à échelle différente, une variante d'une disposition constructive du mur. Les fig. 3 et 4 sont des perpectives partielles illustrant, à échelles différentes, deux autres variantes de mise en oeuvre du procédé. Les fig. 5 et 6 sont des vues schématiques illustrant deux autres variantes de mise en oeuvre. La fig. 7 est une perspective montrant une autre variante de réalisation. La fig. 1 montre un mur de soutènement 1 constitué, conformément à l'invention, à partir d'éléments de parement, tels que des panneaux P qui sont juxtaposés en rangées horizontales, tels que RI et RZ en étant, par ailleurs, directement superposés d'une rangée à l'autre. Il doit être considéré, au sens de l'invention, que le mur de soutènement 1 pourrait comporter plus de deux rangées de panneaux P et que, quel que soit le nombre de rangées, il peut être prévu de disposer les panneaux P de manière qu'il soit décalés d'une rangée à l'autre, selon un appareil en quinconce par exemple. Selon la fig. 1, chaque panneau P est constitué par un voile 2 d'épaisseur relativement faible par rapport à sa hauteur et à sa largeur. Par épaisseur faible, il faut entendre qu'elle se situe entre 8 et 20 cm par rapport à l'une des dimensions précédentes et, par exemple, la hauteur voisine de 6 m. Le voile 2 est réalisé, de façon classique, par exemple mais non exclusivement, à partir de béton armé. Le voile 2 peut être plan ou courbe avec, par exemple, la face avers convexe. Le panneau P comporte, en plus du voile 2 et â partir de la face envers 3a par rapport à la face avers 3d, au moins une nervure 4, de préférence faisant partie intégrante du voile 2 en étant constituée à base du même matériau armé par une armature liée structurellement à celle renforçant le voile 2. Il doit être envisagé que la nervure 4 puisse être réalisée en un matériau différent de celui du voile 2. La nervure 4 possède, de place en place, des passages, avantageusement des trous traversants 5, qui sont ménagés selon une direction perpendiculaire à l'axe longitudinal de la nervure 4 laquelle est, de préférence, orientée parallèlement à la hauteur du voile 2. La nervure 4 peut s'étendre sur toute la hauteur en affleurant les bords horizontaux supérieur et inférieur ou, au contraire, être formée pour être située en retrait de l'un au moins de ces bords. Les passages 5 peuvent être formés par des anneaux métalliques saillant depuis la ou les nervures. Selon l'invention, le mur de soutènement 1 est complété par des éléments de renforcement 6 qui sont prévus pour être interposés entre tout ou partie des panneaux P et un massif de remblai M que le mur de soutènement 1 est chargé de soutenir. Chaque élément de renforcement 6 comprend une partie 7 de travail à la traction, une partie 8 de mobilisation destinée à être insérée dans le massif M et une partie 9 d'attache à la nervure 4. Cette partie 9 est, par exemple, formée pour posséder un ou deux oeillets 10 qui sont à même d'être enfilés sur une barre transversale d'ancrage 11 engagée à travers l'un au moins de trous 5. Dans l'exemple illustré par la fig. 1, l'élément de renforcement 6 possède deux barres 7. et 7b constituant la partie 7 de travail à la traction et chacune d'elles est pourvue d'un oeillet 10. Les barres 7. et 7b peuvent ainsi être enfilée sur les deux parties terminales de la barre transversale 11 s'étendant de part et d'autre de la nervure 4. La partie de mobilisation 8 de l'élément de renforcement 6 est, avantageusement, constituée par un treillis dont les barres 7. et 7b font partie intégrante. Il doit être considéré que l'élément de renforcement 6 pourrait être réalisé à partir de nappes de géotextile ou de bandes de matériau composite. L'érection d'un mur de soutènement 1 consiste donc à disposer une première rangée, telle que Ri, de panneaux P directement sur le sol ou par l'intermédiaire d'une fondation appropriée et à lier au moins certains des panneaux P à des éléments de renforcement 6 s'étendant horizontalement pour être insérés par les parties 8 dans le remblai progressif qui est constitué. On procède ainsi de suite pour chaque rangée en adaptant le nombre d'éléments de renforcement à la nature du remblai et/ou aux caractéristiques du massif M. La fig. 2 montre qu'il peut être avantageux de procéder comme ci-dessus en adaptant, toutefois pour chaque panneau P, autant d'éléments de renforcement 6 que la nervure 4 possède de trous 5. II peut aussi être envisagé de mettre en place des éléments de renforcement 6 dont la longueur L est sensiblement égale, pour chaque niveau considéré, de telle manière que, dans tous les cas, la partie de mobilisation 8 soit située au moins en partie dans une zone résistante du remblai, telle que la zone Zl. Selon l'invention, il peut aussi être envisagé, comme cela est montré par la fig. 3, de lier deux panneaux P établis et juxtaposés dans une même rangée, telle que RI, de telle manière qu'au moins une barre 11 assure, outre la fonction de liaison avec un élément de renforcement 6, une fonction de jonction en étant engagée à travers les trous 5 des nervures 4 des deux panneaux P. Dans un tel cas, comme montré par la fig. 3, il est avantageux que les oeillets 10 soient alors engagés sur la barre 11 de manière à coopérer avec la partie de cette dernière s'étendant entre les nervures 4 des deux panneaux P juxtaposés. Selon une autre disposition de l'invention telle que montrée par la fig. 4, chaque panneau P comporte deux nervures parallèles 4, et 42 de préférence situées symétriquement de part et d'autre d'un plan de symétrie parallèle à la hauteur du voile 2. Dans une telle forme de construction, les nervures 41 et 4= possèdent des trous coïncidants 51 et 52 qui permettent la mise en place d'au moins une barre 11 traversant l'un ou les oeillets 10 de l'élément de renforcement 6 comme dans l'exemple selon la fig. 3. La fig. 5 montre qu'à partir d'un panneau construit sur la base de la fig. 4, il devient possible de mettre à profit les trous 51 et 5= des deux nervures 41 et 42 pour assurer l'attache d'un ou plusieurs éléments de renforcement 6 mais aussi pour disposer au moins une barre transversale telle que 11, en tant qu'élément de jonction par exemple entre la nervure 4= d'un panneau P et la nervure 41 d'un panneau P juxtaposé dans la même rangée. La barre transversale 11, peut également servir à assumer une double fonction en permettant la mise en place d'un élément de renforcement tel que l'élément 6'. Les fig. 1 et 2 montrent qu'il peut être avantageux également de réaliser le panneau préfabriqué selon l'invention de manière à lui faire comporter une semelle 15 dont la largeur 1, considérée perpendiculairement au plan de la face envers, est voisine de 15 à 25 % de la hauteur du voile 2. Un panneau ainsi constitué et désigné par la référence Pl peut avantageusement servir pour assurer la stabilité de la rangée Ri, voire R=, en constituant une assise contribuant à la résistance et à la stabilité, comme cela est illustré par la fig. 2. La fig. 6 montre qu'avec une telle forme de réalisation il devient possible de constituer, avec des panneaux Pl, un mur de soutènement dont le parement est établi en échelons El, Ez.... refusés en direction du massif M, de manière à délimiter des niches ou des risbermes 16 qui permettent une végétalisation agrémentant la façade du parement constitué. La rg. 7 représente une autre variante de réalisation dans laquelle l'élément de parement P est constitué par deux poutres 20 encochées pour permettre la mise en place d'une plaque 21 jouant le rôle du voile 2. Les parties 22 des poutres 20, s'étendant au-delà de la face envers 21a de la plaque 21, jouent le rôle des nervures 4 et comportent au moins deux trous coïncidants 23 pour permettre l'engagement d'une barre transversale 11 sur laquelle les oeillets 10 d'un élément de renforcement 6 sont enfilés. L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1. Mur de soutènement, du type comprenant des éléments préfabriqués (P) juxtaposés horizontalement et verticalement pour former un parement lié à un massif (M) à soutenir par des éléments de renforcement (6) insérés dans ledit massif, caractérisé en ce que - chaque élément préfabriqué (P) comprend une plaque ou panneau possédant une face avers (3b) et une face envers (3,) à partir de laquelle fait saillie au moins une nervure (4) présentant des trous traversants (5) d'axe orthogonal à celui de la nervure, - au moins une barre transversale (11) est engagée à travers au moins un trou d'une nervure d'au moins un élément pour s'étendre de part et d'autre de ladite nervure, - au moins un élément de renforcement (6) est accroché à au moins ladite barre pour s'étendre sensiblement horizontalement à l'opposé de la face avers et être inséré dans le massif à soutenir en tant que partie (8) de mobilisation locale dudit massif. 2. Mur de soutènement selon la revendication 1, caractérisé en ce que certains au moins des éléments (P) comportent sur la face envers au moins deux nervures parallèles (41 et 4Z). 3. Mur de soutènement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la barre (11) est engagée à travers les trous des nervures (4) d'au moins deux éléments (P) contigus de manière à assumer une seconde fonction de jonction desdits éléments. 4. Mur de soutènement selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que deux éléments contigus, disposés dans un plan commun sensiblement en alignement horizontal au moins par leurs bases, sont liés à un élément de renforcement (6) commun. 5. Mur de soutènement selon la revendication 1, 2 ou 4, caractérisé en ce que certains au moins des éléments comportent une semelle intégrée (20) dont la largeur, considérée perpendiculairement au plan de la face envers, est comprise entre 15 et 25 % de la hauteur de l'élément. 6. Mur de soutènement selon l'une des revendications 1 à S, caractérisé en ce que certains au moins des éléments constitutifs sont liés les uns aux autres pour ceux disposés dans une même rangée sensiblement horizontale, par des barres transversales (11) dont certaines au moins assurent l'ancrage d'éléments de renforcement (6). 7. Mur de soutènement selon l'une des revendications 1 à 6 caractérisé en ce qu'il est constitué par des rangées sensiblement horizontales et superposées d'éléments préfabriqués dont certains au moins sont liés au massif à soutenir par des éléments de renforcement (6), l'une au moins desdites rangées hormis celle de base étant échelonnée en retrait par rapport à celle inférieure de manière à délimiter une risberme (21). 8. Mur de soutènement selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de renforcement (6) comprend une partie (9) d'attache avec au moins une barre transversale (11), une partie de travail à la traction (7) et une partie de mobilisation (8). 9. Mur de soutènement selon la revendications 8, caractérisé en ce que la partie de travail à la traction (7) est constituée par au moins une barre longitudinale et en ce que la partie de mobilisation (8) qui fait suite à ladite partie de travail est constituée sous la forme d'un treillis ou analogue. 10. Mur de soutènement selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que la partie d'attache (9) est constituée sous la forme d'un oeillet (10) ou analogue prévue à l'extrémité de la partie de travail (7) opposée à la partie de mobilisation (8), pour être traversé par une barre transversale (11).