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4. Critères de vérification

4. Critères de vérification des ouvrages en gabions

Un ouvrage en gabion doit assurer la stabilité de l’ensemble du massif. Nous avons vu dans le paragraphe 2 que les matériaux situés à l’arrière du mur poussaient sur celui-ci. Le mur devra donc reprendre ces efforts et vérifier les critères suivants :

4.1. Critère de vérification au glissement

Pour les ouvrages en gabion, les forces dites stabilisantes qui s’opposent à la poussée active sont fonction des forces de frottement et de cohésion sur le plan de glissement (fondation). Si le mur est ancré dans le sol, il faut rajouter les forces liées à la poussée passive (butée, soit la force exercée par les matériaux au pied de l’ouvrage dans le sens opposé au déplacement), et les éventuelle forces liées à l’ancrage de la semelle en amont du mur.

Les forces de frottement qui s’opposent au déplacement sont fonction du poids de l’ouvrage et de la nature du sol d’assise.
Le coefficient de sécurité est le rapport de la force opposée au mouvement  Fs sur la force provoquant le mouvement Fi :
F = Fs/Fi   ≥ 1.5
En général, la base de l’ouvrage en gabions entrant en compte dans le calcul de Fs de soutènement est déterminé selon la formule suivante : B=1/2 (1+H), H = hauteur totale du mur.

4.2. Critère de vérification au renversement (ou basculement)

Le coefficient de sécurité au basculement est le rapport du moment stabilisant  Ms (moment exercé par l’ouvrage) sur le moment destabilisant Mi (moment exercé par les terres à l’arrière). Soit :
Fs = Ms/Mi ≥ 1.5


4.3. Critère de vérification au poinçonnement

La vérification au poinçonnement prend en compte les caractéristiques intrinsèques des sols d’assise. En effet il convient de s’assurer que la portance du sol sera suffisante pour supporter les forces transmises par le mur.

En fonction des caractéristiques mécaniques du sol, une pression limite (acceptée par les sols d’assise) est déterminée. Cette pression sera minorée par un coefficient (3 ou 2) selon la destination finale de l’ouvrage).
Cette pression est comparée à la pression maximale transmise par l’ouvrage.
Le poids de l’ouvrage représente également une force appliquée selon un sens et une direction. En fonction de la géométrie de l’ouvrage cette force n’est pas nécessairement centrée sur la semelle. On appelle alors cela l’excentricité « e ».
La contrainte maximale transmise par le poids de l’ouvrage est donc fonction de la largeur de la semelle et de l’excentricité.
Cette contrainte maximale ne doit pas dépasser la pression limite pondérée du sol.
Cette vérification permet de s’assurer que le mur n’a pas été sous-dimensionné.

4.4. Stabilité générale

Hormis les actions se produisant à l’échelle du mur gabion, des phénomènes de plus grande ampleur peuvent remettre en cause la stabilité de l’ouvrage, notamment un glissement général du talus (massif).

Dans les sols, les glissements sont majoritairement à surface circulaire. De savants calculs permettent de déterminer les plans de rupture. Lorsqu’il y a risque de glissement, un calcul de stabilité est effectué afin de dimensionner au mieux l’ouvrage de soutènement. La stabilité générale d’un ouvrage peut donc être remise en cause dans le cadre d’un glissement de grande ampleur.
Les phénomènes pouvant déstabiliser un talus et entrainer un glissement sont : l’hétérogénéité des sols en place, les surcharges appliquées en tête de talus, les arrivées ou infiltrations d’eau, la variation du niveau de la nappe phréatique.

4.5. Rupture interne

Un mur en gabions est composé de différents éléments reliés entre eux mais possédant chacun leurs caractéristiques propres (largeurs des éléments diminuant généralement avec la hauteur du mur). La liaison entre chaque module représente un point faible dans la structure. Les tensions tangentielles (cisaillement) se trouveront préférentiellement à chaque interface. Il faudra donc dimensionner chaque élément pour reprendre l’ensemble des charges de poussée.  La vérification de la résistance interne se fera à chaque changement de section du mur. Il suffit alors de décomposer les éléments entre eux et réaliser les calculs de stabilité pour chacun d’entre eux.