Mécanique des murs de souténement en pierre sèche : Modélisation par le calcul à la rupture et expérimentation échelle 1

Dry stone retaining wall mechanics : yield design modelling and full-scale experiments

• Auteur / Autrice : Anne-Sophie Colas
• Direction : Claude-Henri Lamarque
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie mécanique
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Ecully, Ecole centrale de Lyon
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de tribologie et dynamique des systèmes (Écully, Rhône ; 1970-)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Facteur de charge

Murs de soutènement

Constructions en pierres sèches

Mots clés libres

Expérimentation échelle 1

Résumé

La pierre sèche est une technique de construction qui consiste en la pose de blocs bruts ou ébauchés sans recours à un quelconque liant. On retrouve cette forme de construction vernaculaire sur les cinq continents. Un temps abandonnée, la pierre sèche connaît ces dernières années un regain d’intérêt, motivé tant par la nécessité de préserver le patrimoine existant que par la performance que présente la technique dans le cadre d’une construction durable. L’objectif de ce travail de thèse est de contribuer à la construction d’un cadre scientifique permettant de garantir la fiabilité de cette technique auprès des décideurs. Nous proposons ici une évaluation de la stabilité mécanique des murs de soutènement en pierre sèche basée sur une modélisation multi-échelle s’appuyant sur la théorie du calcul à la rupture. Le volet modélisation est complété par des expérimentations in situ sur des murs en pierre sèche échelle 1 chargés jusqu’à la rupture par un remblai de sol pulvérulent. Ces essais permettent de mieux comprendre le comportement des murs en pierre sèche sous chargement ainsi que leur mode de rupture. On utilise enfin les résultats de la campagne expérimentale pour valider le modèle de calcul à la rupture

Dry-stone walling is a vernacular, widespread form of construction which has received growing interest over the past few years, due to the recognition of its rich heritage in the framework of sustainable development ; yet, dry masonry’s expansion is slowed down by the lack of scientific knowledge to assess its reliability. This work aims at contributing to the construction of this scientific frame. This thesis presents a model based on yield design to assess dry-stone wall stability. This theoretical approach is completed by field trials on full-scale dry-stone retaining walls backfilled until failure by a pulverulent soil. This experimental campaign aims at a better understanding of dry-stone masonry’s behaviour under loading and its failure mode. Finally, comparisons between theoretical and experimental results are undertaken in order to validate the yield design simulation.