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Le point sur ... Ecrans de soutènement : enfin, une norme

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Le point sur ... Ecrans de soutènement : enfin, une norme

Isabelle Daigne-Halfon,ingénieur spécialiste Sols et fondations à la Socotec.

Les ouvrages de soutènement bénéficient depuis le printemps d'une norme qui rassemble les efforts à prendre en compte, un modèle de conception et les méthodes de calcul.

La nouvelle norme NF P 94-282 « Calcul géotechnique - Ouvrages de soutènement - Écrans » (mars 2009) vient combler un vide réglementaire. Pour la première fois, un texte synthétise les règles de cette spécialité. Si son formalisme, hérité de l'Eurocode sur lequel elle est fondée, en rend l'abord complexe aux non-spécialistes, elle atteint un certain niveau de détails concernant les procédures et les calculs. Détails du contenu avec Isabelle Daigne-Halfon.

CTB : Quel est le rôle de ce document dans l'arsenal réglementaire ?

I. D-H : La nouvelle norme NF 94-282 comble un vide car aucune règle ou norme sur le sujet n'existait. Jusqu'à présent, les spécialistes se référaient à un corpus éclaté (comme le fascicule 62 Titre V qui concerne surtout les ouvrages de génie civil et qui donne des règles de calculs de fondation) à quelques parties de DTU spécialisés ou encore à des articles spécialisés, notamment sur les parois moulées ou sur les berlinoises.

Ce texte est conçu dans l'esprit de l'Eurocode 7 qui donne les grands principes et doit être décliné dans des normes d'application dont deux aujourd'hui sont parues en France : celle qui concerne les talus en terre renforcés (essentiellement les parois cloutées) et les écrans de soutènement.

CTB : Quel est le champ d'application de ce texte et comment le caractériseriez-vous ?

I. D-H : Son objectif est de couvrir l'ensemble des types d'écrans : parois moulées coulées en place ou préfabriquées en béton armé, rideaux de palplanches métalliques ou bois, écrans composites de la famille des berlinoises ou assimilés.

Il est particulièrement important dans la mesure où il constitue la référence unique qui recense les types d'ouvrages, qui indique les calculs nécessaires à leur dimensionnement, et qui définit l'ensemble des validations exigées pour les justifier. Il est divisé en dix-sept chapitres et ne compte pas moins de treize annexes dont une, l'annexe A, est normative.

CTB : La norme définit-elle des méthodes précises pour les calculs ?

I. D-H : Son chapitre 4 est consacré au Comportement et modes de rupture des écrans. Il s'agit en fait de la présentation des modèles qui ont été retenus et de leur fonctionnement. Les mécanismes de ruptures y sont décrits et introduisent les chapitres suivants qui portent sur les « Actions et données géométriques », c'est-à-dire les actions subies par les écrans, et présentent les « Propriétés des terrains et des matériaux » en fonction de leur nature. Les actions subies par les écrans relèvent de phénomènes dus au ­terrain comme la poussée des terres pour lesquelles le texte donne des données précises. Elles sont aussi causées par l'eau et les surcharges dites de surface comme, par exemple, les constructions.

Ces données permettent l'exploitation du chapitre 7 « Situations de calcul, sollicitations et combinaisons d'actions » qui indique les états-limites à considérer et les combinaisons d'action associées, avec les coefficients de pondération pour chaque action (les valeurs numériques de ces coefficients sont détaillés dans l'annexe A normative).

CTB : L'étape justification est importante ?

I. D-H : En effet. Et ce texte est particulièrement intéressant pour les raisons suivantes. En premier lieu, il fixe une terminologie officielle sur la base de ce qui existe, ensuite il présente un panel de méthodes qui sont désormais décrites et reconnues.

En particulier, la norme met en avant les modèles de calculs basés sur l'interaction sol-structure (appelés MISS), à préférer au modèle d'équilibre limite (MEL). Les méthodes MISS recouvrent aussi bien les modèles aux coefficients de réaction (largement utilisés aujourd'hui avec les logiciels du commerce) pour les cas courants, que les modèles numériques aux éléments finis pour les cas plus complexes.Tout aussi intéressante est la nouveauté du chapitre 13 consacré à la « Rupture du fond d'excavation d'origine hydraulique ». Ce phénomène est très important aussi bien dans sa dimension poussée que gradient ; c'est-à-dire des écoulements entre l'extérieur d'un soutènement et la fouille. Jusqu'à présent, il n'était pas assez pris en considération alors qu'il présente un véritable risque. Dans mon expérience de contrôleur, j'ai souvent été conduite à demander les justificatifs relatifs à ces phénomènes. Il est très satisfaisant de voir que la norme l'a pris en compte officiellement.

CTB : Quels sont les autres grands points techniques abordés ?

I. D-H : La stabilité du massif d'ancrage fait l'objet du chapitre 14. Il s'agit de la présentation d'une méthode de calcul permettant de s'assurer que les ancrages sont suffisamment éloignés de l'écran de soutènement. Une fois encore, c'est la première fois qu'est officialisée une méthode harmonisée qui devient obligatoire.

Au même titre, la stabilité générale, traitée au chapitre 15, impose de prendre en compte le contexte général, géologique et géotechnique, de l'ouvrage. En effet, l'apport d'un élément nouveau risque toujours d'être à l'origine d'un déséquilibre général du terrain. Le phénomène qui intervient donc à une échelle plus large que celle de l'ouvrage lui-même peut provoquer des accidents importants. Cette stabilité générale nécessite une connaissance de données liées à un périmètre plus ou moins important selon le site et sa zone d'influence. La norme impose désormais la prise en compte du risque et la vérification qui relève de la responsabilité du géotechnicien.

CTB : Quelles nouveautés sont issues de l'Eurocode ?

I. D-H : La justification aux états limites de service uniquement en termes de déformations est un des éléments en lien avec l'Eurocode. On suppose que l'ouvrage, s'il ne risque pas de rupture, peut se déplacer. La norme, et c'est nouveau, demande un calcul des déplacements et fixe les combinaisons à considérer dans ce calcul. Auparavant, l'évaluation n'était pas codifiée. Il reste toutefois à la maîtrise d'œuvre ou d'ouvrage de définir les critères de déplacement.

Sans lien direct avec l'Eurocode, mais dans un évident souci d'homogénéisation, le chapitre 17 explicite le mode de présentation des justificatifs de calcul.

CTB : La norme compte également de nombreuses annexes ?

I. D-H : Absolument, une annexe A qui est normative, titrée « Facteurs partiels et de corrélation pour les états-limites ultimes dans des situations de projet durables ou transitoires », et une série notée de B à M qui sont informatives.

On en retiendra tout spécialement l'annexe L : « Aide-mémoire pour la surveillance des travaux et le suivi du comportement des ouvrages » qui matérialise l'intégration dans la norme de la méthode observationnelle qui consiste à faire évoluer la conception avec l'avancement du chantier.

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