Ré­vi­sion de la norme SIA 261 (2014)

Lors des interventions d’entretien sur les nombreux ouvrages de soutènement de la N09 entre Vennes et Villeneuve ainsi que sur plusieurs routes cantonales, l’Office fédéral des routes (OFROU) et le Canton du Valais ont constaté une grande disparité de traitement de l’action du trafic routier par les bureaux d’ingénieurs mandatés. Suite à ce constat, il a été décidé en 2012 de former un groupe de travail afin de définir un modèle de charge de trafic (2D) valable pour tous les types de murs de soutènement et de le faire valider par la commission SIA 261.
Il faut souligner que le modèle de charge 1 du trafic routier de la norme SIA 261 résulte d’un développement spécifique pour les ponts. Il est une «fiction» qui produit les mêmes effets sur les ponts que le trafic routier physique. Par conséquent, ce modèle de charge n’est pas applicable pour des ouvrages de soutènement.
Le groupe de travail «murs de soutènement soumis à des charges de trafic routier» a relevé le fait que, malgré l’évolution des charges de trafic routier (LCR), aucune réglementation reconnue n’a été éditée depuis les années 1960 avec les tables de dimensionnement VSS. En l’absence de dispositions uniformes (SIA ou VSS) en Suisse, la pratique s’est dispersée entre des réglementations cantonales, des indications de l’OFROU et des appréciations diverses de mandataires. Une situation qui a naturellement conduit à des modèles et des résultats sensiblement variables d’un cas à l’autre.
Au niveau international, une recherche bibliographique a montré que la pratique courante est l’application d’une surcharge uniformément répartie en amont du mur pour engendrer un supplément de pression sur l’ouvrage de soutènement. L’ordre de grandeur des charges appliquées se situe dans une plage de 10 kN/m2 à 27 kN/m². Aucune référence n’était directement applicable pour la Suisse.
Le but du groupe de travail a été d’établir un modèle de charges fictives de trafic pour le dimensionnement et la vérification des ouvrages de soutènement. La condition centrale et fondamentale à respecter a été la suivante : les effets des charges fictives doivent suivre et envelopper avec une marge raisonnable les effets des charges réelles pour les différentes situations et configurations imaginables des ouvrages de soutènement.
Les options suivantes ont été prises avec le comité de pilotage pour définir la charge fictive:

• –    une simplicité maximum pour l’utilisation pratique, applicable en calcul 2D;
• –    la compatibilité totale pour les principes et optimale pour la forme avec la norme SIA 261 existante;
• –    une limitation maximale des paramètres nécessaires et une formulation robuste, donnant un minimum de marges d’interprétation à l’utilisateur courant.

Méthodologie et résultats

Dans un premier temps, les charges réelles du trafic routier ont été identifiées et caractérisées. Ces charges ont été définies comme des «unités de trafic» à partir des dispositions légales sur la circulation routière (LCR et OCR) et des résultats de pesage du trafic. Elles se caractérisent par une géométrie, des poids d’essieux, des facteurs de charge et de modèle. Ces «unités de trafic» ont ensuite été combinées de manière déterministe pour représenter les situations extrêmes.
Dans un second temps, les effets sur les soutènements (poussée résultante et moment résultant en pied de l’ouvrage) induits par ces charges réelles dans leurs différentes positions et combinaisons ont été déterminés, en considérant différents modèles de diffusion de charge et différentes géométries. Un modèle de charge fictif, sous la forme d’une charge uniformément répartie équivalente, a finalement été choisi et calibré pour couvrir en enveloppe les effets d’actions des charges réelles.
Cette étude a abouti à l’édition de deux nouveaux articles 10.2.2.8 et 10.3.5 dans la version 2014 de la norme SIA 261 comprenant un modèle de charge simple et univoque, spécifique aux ouvrages de soutènement.
Aujourd’hui, le groupe de travail poursuit ses activités en développant trois autres modèles qui seront intégrés dans les prochaines révisions des normes concernées:

•  modèle de charge du trafic pour les ouvrages de soutènement existants en fonction des limitations de charges signalées (SIA 269/1);
•  modèle de charge du trafic exceptionnel selon SIA 261/1 pour les ouvrages de soutènement;
•  modèle de charge du trafic pour la vérification de la stabilité générale (ELU 3) (selon besoin à confirmer).

Stéphane Cuennet est ingénieur civil et travaille à la Division infrastructure routière ouest (ouvrages d’art) de l’Office fédéral des routes (OFROU)

 

Groupe de travail «murs de soutènement soumis à des charges de trafic routier»

Etude
T. Meynet – Karakas et Français SA (géotechnique) et dr J. Jacquemoud – PRA Ingénieurs Conseils SA (aspects: charges de trafic et normalisation)

Comité de pilotage
Dr M. Alvarez*, S. Cuennet et Ph. Schär - OFROU; J. Rudaz – SRTCE/DTEE Canton du Valais; dr V. Labiouse* – EPFL.
*  Membres de la commission SIA 261