Ancrage d’une paroi d’excavation : tirants, clous ou butons

L’ancrage d’une paroi d’excavation consiste à relier l’écran de soutènement au terrain situé derrière lui, pour qu’il résiste à la poussée des terres pendant le terrassement et, parfois, après. Selon la profondeur de la fouille et la place disponible, on utilise des tirants d’ancrage, des clous ou des butons. Cet article explique ce que fait chaque solution, comment choisir et ce qu’un maître d’ouvrage doit vérifier avant de faire creuser un sous-sol.

Pourquoi une paroi d’excavation doit être retenue

Quand on creuse un sous-sol, le terrain voisin pousse sur la paroi, et l’eau de la nappe s’ajoute à cette poussée si la fouille la rencontre. Sans appui, la paroi peut se déplacer ou s’effondrer, et les bâtiments mitoyens en subissent les conséquences.

L’écran à retenir prend plusieurs formes : paroi berlinoise, rideau de palplanches ou paroi moulée en béton. La paroi berlinoise est la plus courante sur les chantiers de maisons et de petits immeubles. Elle se compose de profilés d’acier en H espacés de 1 à 2 m, entre lesquels un blindage de bois, de béton préfabriqué ou de béton projeté est posé au fil de la fouille. L’ancrage de la paroi berlinoise la maintient quand la hauteur de terre à retenir augmente.

Une fois la fouille stabilisée, le mur définitif se construit à l’intérieur ; les étapes de construction d’un mur y suivent un ordre précis, qui dépend de la présence ou non des appuis provisoires.

Tirant d’ancrage : composition et mise en tension

Un tirant d’ancrage est un câble à torons ou une barre d’acier, scellé au coulis de ciment dans un forage incliné. Il comprend trois parties : la tête, plaque plaquée contre la paroi où l’acier est bloqué, la longueur libre, qui traverse la masse de terrain instable sans s’y accrocher, et la longueur scellée, qui reporte l’effort dans le terrain sain.

Sur une paroi berlinoise, les tirants sont forés et scellés derrière la paroi, sous l’horizontale. Des poutrelles métalliques les relient aux profilés verticaux.

Foreuse réalisant le forage incliné d'un tirant d'ancrage

On parle de tirant actif quand il est précontraint : après la prise du coulis, un vérin le met en tension, puis il est bloqué, et il retient la paroi dès la pose. Un clou, lui, est passif : il ne travaille que si le terrain commence à bouger. Un tirant peut être provisoire, pour la durée du chantier, ou définitif ; dans ce cas, l’armature est gainée avant la mise en tension et la tête est protégée ensuite contre la corrosion.

Clouage et butons : les deux autres solutions

La paroi clouée se construit à l’avancement du terrassement. Le chantier procède par paliers successifs, du haut vers le bas : à chaque passe, on pose des clous subhorizontaux puis on projette un béton armé. Cette méthode convient quand la fouille ne coupe pas la nappe pendant les travaux.

Les butons sont des appuis horizontaux, ou inclinés quand on parle de bracons, qui raidissent la paroi depuis l’intérieur de la fouille. On les emploie pour de grandes hauteurs ou à proximité d’ouvrages sensibles. Comme ils s’appuient dans la fouille, ils n’entrent pas dans le terrain voisin. Leur retrait doit en revanche être programmé avec la construction du bâtiment, au risque de gêner les travaux.

Tirants, clous ou butons : choisir selon le sol et le voisinage

Le bureau d’études retient la solution d’après quatre critères :

  • Le sol et la nappe : un clouage supporte mal une fouille qui traverse l’eau, alors qu’un tirant scellé dans une couche résistante s’y prête mieux.
  • La déformation acceptable : le tirant actif maintient un effort permanent, utile quand la paroi ne doit pas bouger ; le clou convient quand une petite déformation est tolérée.
  • L’emprise : des tirants forés en biais sortent de la parcelle, ce qui exclut cette solution si le voisin refuse.
  • La durée : un ouvrage provisoire se dimensionne autrement qu’un soutènement qui reste en place avec le bâtiment.

Aucune solution n’est la meilleure en soi. Sur un terrain étroit entouré de bâtiments, les butons règlent souvent le problème du voisinage, mais ils encombrent la fouille.

Chantier d’ancrage : de l’étude de sol à la mise en tension

Tout part d’une étude géotechnique, qui décrit les couches de terrain et la nappe. Le bureau d’études en tire le dimensionnement : nombre de tirants, inclinaison, longueur scellée. L’entreprise fore ensuite, place l’armature et injecte le coulis, puis attend son durcissement.

Avant la mise en tension, des essais de traction vérifient le comportement du terrain : à la rupture sur des tirants d’essai, puis de contrôle sur les tirants courants. Le vérin tend alors l’acier à l’effort prévu et la tête est bloquée.

Vérin mettant en tension la tête d'un tirant d'ancrage

Pendant que le terrassement descend, on surveille les déplacements de la paroi et des bâtiments voisins. Le béton du mur enterré, dont on peut calculer le volume de béton avant de commander, ne se coule qu’après cette phase.

Sous-sol en limite de propriété : ce que doit vérifier le maître d’ouvrage

La question du voisin se pose dès qu’un tirant sort de la parcelle. L’article 552 du Code civil dispose que « la propriété du sol emporte la propriété du dessus et du dessous » : un tirant qui traverse la limite, même à plusieurs mètres de profondeur, est un empiètement. Aucune autorisation administrative ne permet de forer sous le terrain voisin. Il faut une convention de tréfonds écrite avec chaque voisin, qui précise l’emplacement des tirants, leur profondeur et leur caractère provisoire.

Le voisin peut refuser, et rien ne l’y contraint. Dans ce cas, le projet se reprend avec des butons internes ou un mur autostable. Le risque de passer outre est réel : la Cour de cassation juge que le coût ou la difficulté technique d’une démolition ne justifie pas de refuser la suppression des tirants.

Le même sous-sol suppose aussi de relier la paroi aux murs enterrés et aux semelles : les types de fondations d’une maison et l’ancrage des murs de fondation en parpaing décrivent ce qui se passe une fois la fouille refermée.

Avant de signer le devis, demandez à l’entreprise qui conçoit l’ancrage, qui le réalise et quelle assurance couvre les dommages causés aux voisins. La convention de tréfonds se signe avant le premier forage.

Toute l'actu