Magazine Génie Civil 4

Le MONDe Du GéNie CiviLwww.GeNieCiviL.OrG

éDITION S P E C I A L E

EDITION N°4 MGC12.0

0 3.00

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[20-01-2007 , 20-01-2008] || uNe aNNée De CréatiON

JaNvIEr 2008

Dans cette édition :> Modelisation de la voie ferrée [9]> exploitation des carrieres [20]> Port d’arZew [34]

Dossier : > etude des prix [12]

LE MONDE DU GENIE CIVIL

“Le magazine offciel du forum francophone du genie civil”

www.GENIECIVIL.OrG

rEDaCtION & MIsE EN paGE

K. MOHAMED - IngénieurS. Imane - Ingénieur

aUtEUrs

G. HIcHAM - EtuDIAntS. IMAnE - InGEnIEur

G. MAHfOuDHI - InGEnIEurt. AIMAD - InGEnIEurt. SAlIM - cHErcHEurS. SItAyEb - InGEnIEur

A. MErAbEt - InGEnIEur

pOUr pLUs D’INFOrMatION

[email protected]

Aujourd'hui le forum subit une flexion de plus de 4.57 kilomembres il a fallu imputer au forum une contre fleche et c'est vous chers membres qui avez provoqué cette effet salvateur ...Vous avez construit et consolidé les fondation de www.geniecivil.org avec vos mots ,vos petits mots que nous avons lié d'un ciment hors norme appelé amitié ,generosité ,dons, injecté dans les parois du forum seule la magie de vos contribution saura en reprendre les actions verticales ...

je vous souhaite une bonne année Genicivilienne.org nous allons entamer une nouvelle etape ensemblespuisse-t-elle ouvrir ce forum vers d'autres connaissances , cultures et amitiés

EDiTORiAL

K.MOHAMEDFONDATEUR

LE MONDE DU GENIE CIVIL | EDITION SPECIAL | JANVIER 2008

SOMMAIrE

StructurES DE bétOn ArMé

MODélISAtIOn DElA vOIE fErréE

EtuDES DES PrIX

EXPlOItAtIOn DES cArrIèrES

SEISME D’AlGEr II

POrt D’ArzEw

p 04

p 09

p 12

p 20

p 28

p 34

StructurES DE bétOn ArMéPar G. Hicham

typEs DE strUCtUrEs EN bétON

les structures en béton se rencontrent dans des applications très diverses. Plusieurs sont en béton armé ou en béton précon-traint alors que certaines sont béton non armé,Par exemple : bâtiments, Stades et amphithéâtres, Ponts, tunnels, réservoirs, centrales nucléaires, Plateformes en mer, Ouvrages maritimes, Dalles sur sol, télécommunications, Stationnements, bar-rages.

CHOIx D’UNE strUCtUrE EN bétON arMé

le choix du matériau, à savoir acier ou béton armé, précontraint ou non armé, ainsi que celui du système structural, relève généralement de l’ingénieur. celui-ci choisit selon un ensemble de critères dont les principaux sont énumérés ici.

a. aVaNtaGEs

les structures en béton possèdent de nombreux avantages. les principaux sont énumérés ici :

1. Economie

certains des coûts associés à une structure survi-ennent à court terme. c’est le cas notamment des matériaux et de la main-d’œuvre lors de la construction, D’autres; comme l’entretien, s’appliquent à moyen et à long terme. Il importe de bien évaluer les coûts d’une structure en fonction de son temps de construc-tion, de la disponibilité de la main-d’œuvre et des besoins futurs.

toutefois, la structure d’un bâtiment en béton armé représente une petite partie du coût total, généralement inférieure à 50%, et le coût des cof-frages atteint environ 50% du coût de la structure. l’économie lors de la construction vient donc

plutôt de la standardisation et la simplicité de la mise en forme que du raffinement exagéré.

2. Esthétique

le béton armé peut être très esthétique car les surfaces sont lisses et peuvent épouser toutes les formes voulues. Des éléments structuraux appar-ents sont à la fois esthétiques et économiques

3. résistance au feu

les structures en béton armé offrent une protec-tion de 1 à 3 heures sans ajout de matériaux de protection additionnels, ce qui constitue un avan-tage économique important. De plus cela permet d’avoir un accès visuel aux éléments structuraux lors d’inspections.

4. rigidité

les structures en béton armé sont souvent rigides, lourdes et généralement peu sujettes aux vibra-tions. De plus, les dimensions des pièces font en sorte que les problèmes d’instabilité des mem-brures sont très réduits, sauf pour les poteaux élancés.

5. Entretien

l’entretien des structures en béton armé est gé-néralement minimal si certaines règles de bonne pratique sont respectées, soient :- l’utilisation d’un béton de qualité avec air en-traîné, lorsque exposé au gel et dégel ;- une mise en place adéquate ;- des détails bien conçus et bien réalisés favorisant le drainage.

6. Disponibilité des matériaux et de la main-d’œuvre

ETUDES


les matériaux nécessaires à l’érection d’une struc-ture en béton (ciment, granulats, contreplaqué, etc.) sont disponibles partout (ou presque). les coûts et délais de livraison sont donc minimisés. De plus, la main-d’oeuvre locale est habituelle-ment utilisée pour réaliser la majeure partie des travaux de construction, ce qui à un impact positif sur l’économie locale.

b. INCONVéNIENts

Malgré les nombreux avantages du béton, le choix de ce matériau s’accompagne de certains incon-vénients qu’il faut connaître. On identifie ici les principaux.

1. faible résistance à la traction

la résistance à la traction du béton est environ égale à 10% de celle en compression, ce qui con-duit à des fissures et produirait des ruptures frag-iles sans l’ajout d’aciers d’armature.

2. coffrages et étaiements

la construction requiert une grande utilisation de main-d’oeuvre (habituellement enchantier) car six étapes sont requises lors de la construction, les deux premières étantInterchangeables selon l’application :- la pose des coffrages ;- la pose de l’armature ;- la coulée du béton ;- l’enlèvement des coffrages ;- l’étaiement ;- l’enlèvement progressif de l’étaiementune conception soucieuse de cet aspect amènera une réduction des coûts.

3. faible résistance volumique

la résistance volumique, qui est le rapport de la résistance sur la densité, est plus faible pour le béton structural que pour l’acier. En effet, la ré-sistance du béton varie entre 10% (béton normal) et 20% (béton à haute résistance) de la résistance de l’acier tandis que sa densité est 3.3 fois moin-dre. Ainsi, la résistance volumique du béton varie entre 1/3 et 2/3 de celle de l’acier.

4. changements volumiques

le béton est soumis à des changements volumiques provenant principalement de trois

Sources : le retrait, le fluage et les variations ther-miques.

De plus, certains ouvrages existants, construits avec des granulats inadéquats, souffrent égale-ment d’un gonflement dû à une réaction dite alcalis-silice.

COÛts DE CONstrUCtION DEs strUC-tUrEs EN bétON

l’ingénieur ayant à concevoir une structure doit à la fois satisfaire les critères de Performance dic-tés par les codes de construction et proposer une conception économique.

Dans la recherche de l’économie, le premier ré-flexe est de minimiser la quantité deMatériaux. cependant, en béton armé, cela con-duit souvent à une augmentation plutôt qu’une diminution des coûts. la raison en est bien simple: le coût des coffrages pouvant compter jusqu’à près de 50% du coût de la structure1.2, il s’avère généralement plus économique d’en simplifier la mise en oeuvre par une harmonisation des dimen-sions même si cela nécessite plus de béton. Ainsi, bien qu’il faille limiter la quantité des matériaux, il importe tout autant de considérer les coûts as-sociés à la mise en place des éléments.

éLéMENts strUCtUraUx

Éléments structuraux en béton



b) états limites de service vis-à-vis de la durabi-lité de la structure

Les vérifications à effectuer portent sur :> un état limite de compression du béton (A.4.5,2) >un état limite d’ouverture des fissures (A.4.5,3)

séCUrIté Et CONstrUCtION

NOrMEs Et CaLCUL aUx états LIMItEs

a) états limites ultimes de résistances

les hypothèses de calcul sont énumérées ci-des-sous :

> les sections droites restent planes et il n’y a pas de glissement relatif entre les armatures et le béton ;

> la résistance à la traction du béton est négligée

> les déformations des sections sont limitées pour l’allongement unitaire de l’acier à 10 %o, pour le raccourcissement unitaire du béton à 3,5 %o en flexion et 2 %o en compression simple ;

> le diagramme déformations contraintes du béton est défini en A.4.3, 4 (bael 91);

>le diagramme de calcul des aciers se déduit de celui de l’article A.2.2,2 ( bael91 ) en effectuant une affinité parallèlement à la tangente à l’origine dans le rapport 1/s . Le coefficient s est pris égal à 1,15 sauf vis-à-vis des combinaisons acci-dentelles définies à l’article A.3.3,22 ( bael 91) pour lesquelles on adopte 1 (unité) ;

>on peut supposer concentrée en son centre de gravité la section d’un groupe de plusieurs barres, tendues ou comprimées, pourvu que l’erreur ainsi commise sur la déformation unitaire ne dépasse pas 15 %.


Il y a aussi beaucoup d’autres causes d’effondrement qui sont énumérées.

CaUsEs D’EFFONDrEMENt DE strUCtUrEs

> Enlèvement prématuré ou inadéquat des étais et coffrages> vibration excessive> Sol instable ou fondation mal compactée> étais mal alignés> taux de placement du béton trop rapide> Détails des étaiements ou coffrages inadéquats

Il est important de connaître la résistance du béton tout au long de son mûrissement afin de ne pas surestimer sa capacité.

Des essais de résistance doivent donc être réalisés en cours de construction afin d’indiquer le moment approprié pour le décoffrage et l’enlèvement desétais.

En particulier, la résistance à la traction du béton augmente moins rapidement que sarésistance en compression. Or, la résistance des dalles sans poutre dépend directement de la résistance à la traction du béton. Des ruptures de dalles en cours de construction ont été attribuées à cette cause. l’essai brésilien permet de déterminer de façon plus juste la résistance à la traction du béton au jeune âge.

le taux de placement du béton dans les éléments verticaux (mur, poteau), la densité du béton et la vibration influencent la pression exercée par le béton sur les coffrages.

Enfin, le système d’étaiement doit être calculé en considérant des longueurs de flambement adéquates des étais.un mauvais étaiement, non conforme aux plans, a amené l’effondrement de la dalle en construction montrée sur l’illustration 2.1. la zone effondrée venait tout juste d’être mise en place. Heureusement personne ne se trouvait ni dessus, ni dessous. un mauvais calcul de l’étaiement des coffrages a été la cause de l’effondrement.

INtéGrIté strUCtUraLE

les structures de béton doivent pouvoir résister, sans s’effondrer, à des catastrophes accidentelles:

CONstrUCtION DEs strUCtUrEs EN bétON

les structures en béton, lorsque coulées en place, doivent être supportées adéquatement durant la construction, jusqu’à ce que le béton ait suffi-samment durci. l’utilisation du béton à résistance initiale élevée peut être avantageuse. En prati-que, on utilise différents systèmes d’étaiement ou d’échafaudage pour soutenir la structure.

On se sert généralement des étages déjà en place pour soutenir la nouvelle dalle. Afin de ne pas trop surcharger les dalles les plus récentes, on utilise habituellement un nombre d’étais décroissant du haut vers le bas. le nombre d’étais à chaque ni-veau dépend du degré de maturité de la dalle à ce niveau et du nombre d’étages supérieurs.

La figure schématise un arrangement courant des systèmes d’étaiement utilisés pour la coulée des dalles.

Il importe lors de la construction d’avoir un système d’étaiement résistant et stable.lorsqu’il y a effondrement lors de la construction, la cause est souvent reliée à l’instabilité induite soit par une retenue inadéquate des éléments comprimés, soit par une retenue insuffisante des poutres et solives contre le déversement ou soit par des longueurs d’appuis insuffisantes des solives.

Il faut ainsi porter une attention particulière à la stabilité globale. les structures en construction doivent pouvoir résister aux charges de construction et aux charges de vent.


effondrement d’un mur ou poteau. Il faut s’assurer que les charges pourront suivre un autre cheminement afin d’éviter un effondrement en chaîne. ceci s’applique tout particulièrement aux structures préfabriquées mais aussi pour les structures coulées en place où l’on requiert une quantité minimale d’armature de traction dans les dalles.

rEFErENCEs :

1. DTU BAEL 91 règles techniques de conception et de calcul des ouvrages et constructions en béton armé suivant la méthode des états limites révisées 99.2. cour de béton armé - document PDf.

MODélISAtIOn DE lA vOIE fErréEPar s. IMaNE

IntrODuctIOn :

Il est très difficile de prévoir et de connaître la durée de vie de la structure d’une voie ferrée et ce malgré le développement des mécanismes et techniques de diagnostic, nous essayons tout au moins d’apprécier le ballast ponctuellement et au cas par cas pour projeter des implantations, économiquement il est primordial de concevoir en essayant d’introduire le facteur durabilité.les contraintes dans la voie ferrée peuvent être classées en trois familles selon les trois directions spatiales.

lES cOntrAIntES DAnS unE vOIE fErréE :

Les efforts longitudinaux, générés par les accé-lérations, les freinages et la dilatation des rails.Les efforts transversaux, générés par les circula-tions (force centrifuge non compensée et mouve-ment de lacet), par les défauts de dressage de la voie, par les mouvements éventuels du terrain et par la dilatation des rails.Les efforts verticaux, générés par les circulations, les défauts de nivellement, les mouvements éven-tuels du terrain et par la dilatation des rails.l’augmentation progressive des vitesses et des tonnages engendre du fait des lois physiques, des forces statiques et dynamiques grandissantes. Aussi les ingénieurs s’appliquent depuis toujours à moderniser la voie ferrée, superstructure de guid-age, pour lui permettre de résister aux contraintes nouvelles auxquelles elle est soumise. un tGv circulant à 320Km/h est aussi lourd qu’un boeing 747 au décollage.

baLLast :

le premier support important est le ballast qui est constitué de couches de roches concassées as-surant l’ancrage latéral et longitudinal de la voie. c’est à travers lui que les charges statiques et

dynamiques sont transmises vers le sol qui reçoit la voie n’oublions pas aussi qu’il devra assurer le drainage des eaux pluviales, ne nécessitent pas beaucoup de coût par rapport à l’élaboration d’une dalle, il est donc très flexible à la mainte-nance .Donc sa dégradation devient un sujet im-portant et intéressant pour assurer une rénovation optimale tout en écartant les défauts et malfaçon aux abords des voies ferrées.le ballast doit avoir une courbe granulométrique a l’intérieur des fuseaux montrés dans la figure ci dessous. les fuseaux de contrôle et de refus minimaux et maximaux déterminent la zone de tolérance qu’il ne vaut pas dépasser.Il est évident qu’il est prévu une sous couche de grave entre la plate forme et le ballast afin de protéger ce dernier et repartir mieux les charges transmises par rapport à la portance du sol .le ballast est un matériau granulaire non-linéaire. Dans le cas (1D), il est modélise par des systèmes simples (masse-ressort-amortisseur). Dans le cas (2D) et (3D), il est représente soit par un modèle discret, soit par un modèle continu.

ETUDES

LE MONDE DU GENIE CIVIL | EDITION SPECIAL | DECEMBRE 2007

LE raIL :

Elément qui va relier le véhicule et la voie en Acier, on en distingue deux essentiellement le rail symétrique ou le rail patin pourvus d’un champi-gnon au contact des roues et une partie médiane appelée l’âme et une partie inférieure le patin il en découlera certaines variétés à quelques dif-férences prés. (figures ci dessous rail et travers-es)

la modélisation de cet élément par une poutre nous permet de reconnaître les modes de vibration en basses fréquences. Deux modèles de poutre sont proposes :

1. Modèle de poutre d’Euler bernoulli, dans ce modèle la section de la poutre reste toujours droite et perpendiculaire `a la fibre moyenne de la poutre et l’effet de cisaillement est néglige.Il est valable pour des fréquences de valeurs inférieures à 500 Hz.

2. Modèle de poutre de timoshenko, dans ce modèle la section reste droite mais pas perpendiculaire à la fibre moyenne de la poutre et l’effet de cisaillement est pris en compte.

UN systèME D’attaCHEs :

Il varie selon le type de traverses, ils assurent la transmission des charges entre rail et traverses et donc une bonne fixation n’en sera que bénéfique

pour améliorer l’amortissement de la charge.Mise au point de l’attache doublement élastique. le serrage du rail sur les traverses en béton armé (bi-blocs) ou précontraint (monobloc), se fait par l’intermédiaire d’une lame d’acier à ressort, une semelle en caoutchouc étant glissée sous l’assise du rail.

LEs traVErsEs Et sEMELLEs:

leur fonction des traverses réside en :-transmission des charges du rail au ballast.-Maintien de l’écartement des deux files de rails.-Maintien de l’inclinaison au 1/20 du rail vignole

la masse et la rigidité des blochets sont très importantes dans la modélisation parce qu’elles assurent la stabilité de la voie. Dans le cas (1D) ou (2D), les blochets sont modélises soit par des corps rigides soit par des masses ponctuelles. Dans le cas (3D) trois modèles sont présentes pour la traverse:

1. Poutre de timoshenko.2. Eléments massifs.3. Deux corps rigides lies par une poutre.

la première fréquence propre d’une traverse monobloc est d’environ 150 Hz tandis que la première fréquence propre d’une traverse bi-blocs est d’environ 500 Hz.

les semelles sont souvent modélises par des éléments visco-élastiques. leurs masses peuvent être négligées. Dans le cas unidimensionnel, on peut les remplacer par des systèmes simples (ressort-amortisseur). leur capacité d’amortissement importante peut réduire considérablement les charges exerces sur les blochets surtout pour la partie en haute fréquence.

La MODéLIsatION

la modélisation dynamique de la voie ferrée se fait selon l’expérience et la simulation numérique, et cela en modélisant la structure et l’excitation, le véhicule et le contact roue-rail. les constituants essentiels du véhicule sont le corps de la voiture, les bogies et les essieux.

Si on est intéressé par l’étude de sa réponse (confort des voyageurs), le véhicule doit être modélise par des modèles complexes (modèle a six degrés de liberté, modèle a dix degrés de liberté)



DéFOrMéE

Ceci est juste une introduction à la réflexion sur le concept de la modélisation des voies ferrée qui est définie selon où on se place sur les difficultés et les situations du calcul.

référEncES Et bIblIOGrAPHIE : figures de modelisations: numerical Engineering & consulting Services.

ScHéMAS Et rESSOurcES:

Analyse par le calcul de structure du comportement cyclique à long terme des infrastructures de transport (Malek Abdelkrim E.n.P.c)centre de recherche Sncfcommunications de francis d’Alascio

sinon il est remplace par la charge exercée sur la voie au niveau du contact roue-rail.

nous avons besoin de faire plusieurs compromis entres la complexité et la représentativité de notre modèle pour adapter notre modèle mais seulement la connaissance du fonctionnement de tous les constituants de la voie ferrée pourra assurer sa réalisation.En utilisant un logiciel nous obtenons les résultats suivant :

MODèLE DE VOIE FErréE

MODEs prOprEs DE VIbratIONs

EtuDE DES PrIXPar G.MaHFOUDHI

IntrODuctIOn

l’activité d’une entreprise de travaux publics gé-nère naturellement des dépenses et des recettes financières.

les recettes sont constituées par la rémunéra-tion des prestations réalisées, de service ou de production. cette rémunération est calculée par l’application de prix unitaires des ressources (calculé ou négocié) sur des quantités produites et mesurées ou forfaitaires. ces prix son particulai-res à une affaire et elles sont reporté sur la pièce contractuelle su marché (bordereau de prix).

les dépenses de chantier (appelées communément « déboursés ») sont constituées par les coûts de consommation des ressources utilisées à la réali-sation des prestations. l’estimation des coûts est obtenue par la quantification de chaque unité de ressources nécessaire à la prestation.

le concept de base de calcul des prix est le suiv-ant:

Prix de vente = Prix de revient + Bénéfice

l’application du concept de base devrait logique-ment engager la personne chargée de l’étude de prix à déterminer le véritable prix de revient total du projet. Il devrait tout d’abord définir l’ensemble des ressources à mettre en œuvre pour réaliser l’ouvrage à construire, et la durée de leur utilisation. cela reviendrait, pour lui, à établir un planning détaillé et un budget des dépenses prévi-sionnelles correspondantes, pour chaque affaire à l’étude.

Dans le contexte économique actuel de concur-rence serrée, les entreprises répondent à plus de dix appels d’offres ou autres devis pour obtenir un marché. l’application du concept de base gé-nère une masse de travail d’étude importante et

onéreuse, en regard du « déchet » occasionné.Il a fallu, en conséquence, imaginer et dévelop-per des méthodes d’études de prix permettant, le plus rapidement possible, (donc en minimisant les dépenses), d’estimer rigoureusement les prix à remettre.

ces méthodes sont fondées sur l’établissement de sous-détails alimentés en termes de rendements et de ressources par l’expérience acquise, le bon sens, et aussi, quelquefois, un peu de chance. Des coefficients purement stratégiques sont adjoints aux éléments techniques pour compléter les bases de l’offre.

L’Engagement financier qui résulte d’un marché « gagné » démontre la nécessaire qualité et la just-esse de vue que ces méthodes doivent intégrer. ne pas les appliquer pourrait en effet faire courir un gros risque à l’entreprise, celui de ne pas at-teindre ses objectifs de profits. Ce risque pourrait apparaître dans les deux cas suivants :

- soit en traitant trop bas et en perdant de l’argent en travaillant;- soit en traitant trop haut et en « ratant » l’affaire en conséquence

technique constructive : le sous-détail

La structure de présentation de l’offre financière d’une entreprise en réponse à la demande d’un client est, le plus souvent, basée sur les quantités d’un avant-métré sur lesquelles on applique des prix unitaires. un sous-détail de prix par article du bordereau sera établi pour justifier la valeur de ces prix unitaires.

Certains articles définis sur le bordereau de prix de l’affaire sont plus importants stratégiquement que d’autres. ces articles seront étudiés dans le moindre détail, alors que d’autres pourront être vus « d’un peu plus loin ».

DOSSIER


On dit généralement que 20 % des articles font 80 % de l’importance du chantier, sans que ces valeurs soient véritablement étayées par une ré-alité précise; l’idée est de démontrer que le sous-détail, tout en étant une référence obligatoire, peut être traité avec des nuances.les calculs d’étude des prix consistent donc dans l’établissement des prix unitaires correspondants. le sous-détail d’étude de prix est l’élément représentatif de la méthode appliquée. Il est le résultat d’opérations enchaînées par étapes

A. cAlcul DE lA DébOurSé SEc :

Une ressource, par définition, est le moyen dont on dispose, ou possibilité d’action en vue de réa-liser une activité. Dans le cadre d’un chantier de travaux publics, le terme de « ressource » est utilisé couramment pour qualifier :

- le personnel et, et en particulier, la main d’œuvre du chantier.- les matériels utilisés.- les fournitures consommées.

1. Main d’ouvre (Mo)travail de l’homme dans la construction d’un ouvrage. la main d’œuvre est dite « productive » lorsqu’elle participe directement à l’ouvrage et facturé comme telle. Elle est dite « improduc-tive » lorsque les travaux réalisés ne sont pas rémunérés directement (travaux d’installation, d’aménagement…) et qui ne figure pas au devis et qui ne sont pas facturés de cette qualité.

2. Matériels (Ma)Moyen de production machine pour la construction d’un ouvrage, mais aussi tout instrument ou objet utilisé par l’entreprise (bureautique, véhicule, mo-bilier…) qui induit la notion d’amortissement par rapport à la notion de consommation.la nuance matériel productive ou improductive est identique à celle décrite pour la main d’œuvre. Dans la construction on associe au matériel la main d’œuvre de conduite des engins.

3. Fournitures (Fo)Matière d’origine naturelle ou artificielle qui entre dans la construction des ouvrages. Dans la con-struction, la notion de fournitures est étendue à un moyen de fabrication mis en œuvre, qui reste dans le produit fini (exemple : coffrage perdu…).

la notion de matériau productif ou improductif est la aussi identique à celle de la main d’œuvre.

Pour l’établissement des coûts de ressources il est nécessaire de connaître leurs paramètres con-stitutifs et les facteurs de leurs variations. ces paramètres, souvent variables, sont établis par les collectes des informations venant de l’exploitation des chantiers précédents.cependant l’établissement d’une procédure de calcul de cout des ressources consiste dans la re-cherche des réponses à trois questions appliquées à chaque famille de ressources :

-Qu’est ce qui coûte dans cette ressource ?-combien chaque élément coûte–t-il ?-comment calcule-t-on, en synthèse, le coût de la ressource ?

L’évaluation financière de l’utilisation des moyens de production, pour la réalisation d’un ouvrage qui comprend :

-le coût du personnel productif.-le coût des matériels productifs.-le coût des fournitures productives.Est appelé « Déboursé sec »

On définit aussi le « déboursé sec global » qui est évalué par la somme des résultats des quantités de main d’œuvre, matériel, fournitures productives multipliés par les prix unitaires (Pu) de chacun de ces éléments :

I. CaLCUL DE COÛt DE La MaIN D’œUVrE:

le salaire de la main d’œuvre à pour unité Dt/H (Dinar tunisien/Heure) il se décompose en trois éléments :

-Salaire de base + IcP (indemnité complémentaire provisoire) exprimé en Dt/H-charges sur salaires exprimé en %-Prime extra le cas échéant exprimé en Dt/H

le salaire horaire de la main d’œuvre sera expri-mé comme suit

((SAlAIrE DE bASE +IcP) + PrIME EXtrA) x charge sur salaires



Ainsi le salaire d’un manœuvre ordinaire sera com-posé comme suit :

l’évaluation de la déboursé de main d’œuvre d’un chantier consiste à :

-Quantifier toutes les heures de production et d’improductivités nécessaires pour réaliser l’ouvrage en question et établir ainsi le rendement de la main d’œuvre pour chaque type d’ouvrage-Multiplier le total, ainsi obtenu, par le coût uni-taire moyen de la main d’œuvre chantier

cette méthode présente l’avantage d’être gé-nérale et s’applique à tout corps d’état ceci dit il sera plus utile de déterminer des équipes types pour chaque type d’ouvrage, chaque équipe sera composé de la main d’œuvre nécessaire (en quan-tité suffisante) à l’élaboration de l’ouvrage.Exemple :

composition d’une équipe type de ferraillage :

Donc le salaire horaire d’une équipe de ferraillage sera de 9,257 DT/HIl nous ainsi reste à déterminer le rendement de cette équipe pour chaque ouvrage. le cal-cul de ce rendement se base sur les constatations sur chantier ou il faudra tenir compte du temps de production ainsi que de celui improductif ainsi le rendement moyen d’une équipe type de ferraillage est donné par le tableau (tableau II.A.I.3) :


valeur peut changer en effet la durée est plutôt déterminée par la durée de vie de pleine produc-tion de la machine.

b. L’amortissement en recettes :

c’est la récupération en recette de la dépense ci-dessus sur le prix du produit vendu par l’entreprise dans la fabrication duquel intervient l’engin. la durée de récupération correspond à la du-rée d’amortissement (DA) définie ci-dessus, et la valeur à terme doit correspondre à la valeur d’achat de la machine.c’est cette valeur qui intervient dans le calcul du coût de fonctionnement donc du tarif de location au chantier. Il faut tenir compte que l’amortissement du maté-riel sera calculé sur un certain nombre d’années, (DA) ceci dit l’objectif de l’entreprise étant de récupérer la valeur d’achat de l’engin il n’est pas forcément nécessaire d’amortir la totalité de ce montant. En effet au-delà de la période d’amortissement, la machine conserve une valeur résiduelle dite « valeur de reprise ». Si la machine est revendue, la récupération correspondante est ainsi faite. Si la machine est conservé par l’entreprise en exploitation, elle est considérée comme rachetée pour cette valeur et amortie en conséquence.Ainsi la valeur amortir obéit à la loi suivante :

Va= Valeur de l’achat – Valeur de reprise ;

Et l’amortissement Horaire sera définit par :

aH = Va/Da

les Assurances, les intérêts et les impôts sont généralement exprimé en pourcentage du prix d’achat de l’engin.

Ainsi pour déterminer le prix de location horaire d’un engin il faut déterminer :

Son prix d’achat (PA), sa durée d’amortissement (DA), la valeurs de ces Pneus(vP), la durée de tra-vaille annuelle estimé (exprimé en H/an) (Dtr),la valeur de reprise de l’engin (vr) , le taux d’intérêt d’assurances et d’impôt (tIAP) en pourcentage du prix d’achat, sa consommation d’énergie ,de com-bustible et de lubrifiant exprimé en pourcentage du prix d’achat(cO), la durée de remplacement de ces pneus (DrP) (exprimé en H) et le coût horaire

Donc pour réaliser une tonne de ferraillage pour un poteau de moins 4 m de hauteur : surcharge en tête de moins de 3000 kg, % d’acier en plus 6% il faudra 45.833 H de travaille pour l’équipe de fer-raillage soit un cout de 424.279 DT HTVA.

II. CaLCUL DE COÛt DE MatérIELs :

le coût de fonctionnement de matériel correspond aux dépenses réelles de l’engin, ces dépenses sont divisées en deux parties :

> Les frais fixes :Qui sont des charges relatives à la dotation du ma-tériel par l’entreprise quelque soit son utilisation même son immobilisation ils sont comprennent : l’amortissement du matériel, les assurances et les impôts sur l’engin.

> Les frais variables :Ils sont directement liés à l’utilisation de l’engin à savoir : Matériels consommables, Entretien et main d’œuvre de conduite.

amortissement du matériel :On distingue :

a. L’amortissement en dépense :

c’est la répercussion dans le temps du prix d’achat de l’engin pendant une durée fixée à l’avance ap-pelée « Durée d’amortissement » (DA), cette durée est généralement prise à 5 ans cette


les frais variables sont alors calculés selon la for-mule suivante

frais variables =

le coût de location horaire sera alors :frais fixe + frais variablesla formule reste valable pour les engins sans pneus il suffit de prendre VP = DRP = 0.

de la main d’ouvre qui le conduit (MOc)Les frais fixe sont alors calculés selon la formule suivante :

Où on définit : la valeur moyenne d’amortissement

vMA = [(vA-vP)x(DA+1)]/[2xDA]

Frais fixe =


Il sera de même pour chaque fourniture, on calcul-era le prix du produit rendu sur chantier ensuite on évaluera la perte avant de l’introduire dans le calcul de prix de l’ouvrage.

ii. Calcul de prix de revient d’un produit com-posé :

On définit un produit composé un produit qui comprend plus qu’une fourniture ainsi que leur prix de transport correspondant. Exemple : calcul du prix de revient du mortier dosé à 350 kg de ciment.

iii. Calcul de prix de revient d’un ouvrage :

un ouvrage n’est rien d’autre qu’un produit com-posé qui peut contenir des produits simples et/ou des produits composés.

Exemple un mur de 25 cm d’épaisseur réalisé en briques (sans enduits ni peintures).Pour réaliser 1m² de mur 25cm en briques, il faut :

III. CaLCUL DE COÛt DE FOUrNItUrEs :

c’est la partie la plus délicate dans le processus de calcul de prix en effet ce sont les fournitures qui constituent la majeur partie d’un ouvrage.le calcul de prix de revient d’un ouvrage consiste à calculer le prix de revient de ces trois éléments principaux à savoir :

> Prix de fournitures.> Prix de main d’œuvre.> Prix de matériel.

Pour ce qui est de la main d’œuvre la méthode de calcul de revient du salaire horaire est présenté en dessus idem pour le prix de location de matériel utilisé.

i. Calcul de prix de revient d’un produit simple:

On définit un produit simple comme un élément qui ne contient qu’une seule fourniture ainsi que son prix de transport et éventuellement la perte qui peut exister.

le prix de revient de fourniture simple comprend 4 éléments :

> le prix de la fourniture elle-même> le prix de transport> le prix de la main d’œuvre de déchargement> le pourcentage de perte

Le prix de la fourniture : le prix de la fourniture est établi par négociation direct entre l’entreprise et le fournisseur ou bien directement prise de la revue « la tunisie Economique »

Le prix de transport : il dépend du nombre de ki-lomètres de transport et de la capacité du moyen de transport. Il est déterminé soit par négocia-tion directe entre l’entreprise et le transporteur soit prélever directement sur la revue « la tunisie Economique ».

Exemple : calcul du prix de revient d’un millier de briques 12 trous rendus sur chantier. (le transport s’effectuera avec un camion de capacité <= 10 tonne pour une distance égale à 30 Km ou avec un camion de capacité <= 10 tonne pour une distance supérieur à 30 Km)


n’étant pas des dépenses directes (déboursé sec) sont cependant reconnues comme imputables à ce chantier là : (rémunération du chef de chantier, du géomètre de chantier, frais d’installation, de transfert…) l’ensemble de ces dépenses est ex-primé en pourcentage. Dans le cadre d’une étude de prix il n’est pas possible de définir pour chaque article quelle est la part juste d’imputation des charges générales pesant sur le chantier. Des sta-tistiques, calculées d’après l’expérience acquise sur des chantiers antérieurs, permettent de déter-miner un coefficient à appliquer.Le coefficient de frais de chantier Kfc=(1+fc)/100L’application de ce coefficient sur la déboursé sec permet de déterminer la déboursé (D) (ou prix de revient du chantier)D = Kfc × DS

2. frAIS GEnErAuX (fG)

Exprimé en pourcentage, c’est l’ensemble des dépenses relatives au fonctionnement des services internes de l’entreprise (service «Hors produc-tion»). cela représente toutes les dépenses qui, justifiées par les besoins de fonctionnement inter-ne, ne peuvent pas être reconnues comme imputa-ble à un chantier plutôt qu’à un autre.les paramètres de base utilisés pour l’établisse-ment des ratios de frais généraux sont variables d’une entreprise à une autre. Selon la taille de l’entrepris et son chiffre d’affaire on peut estimer les frais généraux comme suit :

Parmi ces paramètres on peut citer :

> le chiffre d’affaires hors taxe> le montant des dépenses fonctionnelles> le montant total des dépenses en main d’œuvre> le montant total des dépenses en matériel de l’entreprise.> le montant total des dépenses en matériel de location> le montant total des dépenses en fournitures de production> les frais de gestion de personnel> les frais de gestion des matériels interne (photo-copie, fax, ordinateurs…)> frais interne à l’entreprise.> Le coefficient de frais généraux KFg=(1+Fg)/100

la détermination des différentes quantités se base essentiellement sur les constatations sur chantier. En se basant sur les prix précédemment calculés, on obtient le prix de revient de 1 m² de mur 25 cm d’épaisseur (sans enduits ni peinture)

Iv. cOncluSIOn :

le calcul de la déboursé sec (ou prix de revient) d’un ouvrage consiste à l’évaluation quantitative des trois composantes des ressources à savoir : Main d’ouvre, Matériels et fournitures. cette pro-cédure peut être résumée par la figure suivante :

b. cAlcul DES cOEffIcIEntS D’AffAIrE

Communément appelé « coefficient de vente » ils consistent à la prise en compte des paramètres de frais de chantier(Kfc), des frais généraux(Kfg) et des marges de bénéfices et aléas(KBa). Ces coefficients sont propres à chaque affaire, ils sont déterminés à partir des anciennes expériences de l’entreprise et de ses attentes et de ses objec-tifs. Ces coefficients constituent un des secrets concurrentiels de l’entreprise. Si dans l’étape précédente nous avons pu quantifier les différents éléments, pour le calcul des coefficients d’affaire on ne peut pas les quantifier exactement mais on établit un coefficient général compte tenue des différents paramètres propre à l’entreprise.

1. frAIS DE cHAntIEr (fc)

c’est l’ensemble des dépenses engagées ou pré-visionnelles d’un ouvrage ou d’un chantier, qui,


Déterminer les frais de chantier (Fc)

Déterminer les frais généraux (Fg)

Fixer le bénéfice et les aléas (Ba)

Calculer le coefficient d’affaire (Ka)

Calculer la déboursé sec (DS)

Prix de vente (PV)

KFg

KBa

KFc

D. CONCLUsION

Dans ce chapitre nous avons présenté et détaillé la méthode de calcul de prix d’un article ainsi que l’élaboration du sous détail- de prix. la sur-vie même de l’entreprise dépend de cette étape importante.

En effet une surestimation des quantités ou des prix unitaires engendrera une suite d’augmenta-tion de prix et vue la nature de la méthode des sous détail- de prix, cette augmentation risque fort de peser lourd dans le prix final de l’ouvrage.une surestimation du prix de sable se répercutera sur tout les articles contenant du sable ce qui nuira fortement à la compétitivité de l’entreprise et le privera d’une marge concurrentielle impor-tante.

De même une sous-estimation des quantités ou du prix d’un élément se répercutera sur tout le projet et risque ainsi de créer une défaillance à l’entre-prise, ce qui met son existence même en péril.

C’est pour cela que cette étape doit bénéficier d’une grande attention et d’un soin particulier pour les risques qu’elle présente pour l’entreprise.

3. bEnEfIcES Et AlEAS (bA)

c’est un pourcentage représentant la marge de gain escompte par l’entreprise ainsi qu’une marge sécuritaire (surtout dans le cas d’un projet à prix ferme non révisable) ce pourcentage est déterminé selon la politique de l’entreprise mais c’est lui qui détermine le gain final de l’entreprise.Sa détermination suit deux critères :

> le gain attendu par l’entreprise.

> la conjoncture économique nationale et interna-tionale.

> Le coefficient de Bénéfices et aléas Kba=(1+ba)/100

C. CaLCUL DE prIx DE VENtE

La prise en compte de ces coefficients au niveau d’une étude de prix est souvent résumé dans un seul coefficient que l’entreprise appliquera sur son déboursé sec (ou déboursé selon la méthode) pour obtenir son prix de vente.une méthode mathématique de la détermination du coefficient d’affaire (Ka) à appliquer est :Ka=(Kfc×Kfg ×Kba)

Ce coefficient sera appliqué à la déboursé sec don le prix de vente d’un article sera Pv=Ka ×DS

Exemple :

Ainsi le prix de vente de 1 m² de mur 25cm en brique sera :

Pv=(1,581 ×14.720)=23.272Dt HtvA

Cette méthode de calcul est illustrée par la figure suivante :

EXPlOItAtIOn DES cArrIèrES Par t. aimad

On construisait autrefois bâtiments et ouvrages d’art en utilisant des pierres de taille que l’on extrayait du sol mais auxquelles on donnait une forme bien précise grâce à une élaboration pous-sée.

l’industrialisation du génie civil a fait disparaître la pierre de taille en la remplaçant par le bé-ton composé de granulats liés entre eux par des produits divers.

Cela ne signifie pas que le granulat soit mainte-nant extrait du sol sans aucune préparation ; au contraire, les exigences de la technique moderne ont obligé les producteurs de granulats à présenter sur le marché des produits bien élaborés et bien précis.

Evolution de la production et de la consommation de granulats :

Fig.1 - Quelques exemples de consommation élé-mentaire des granulats [1]

Quelles spécifications convient-il d’exiger pour eux et comment les fabrique-t-on ?

les professionnels distinguent trois catégories des granulats : [1]

>> les granulats d’origine alluvionnaire : il s’agit de matériaux non consolidés déposés pendant l’ère quaternaire, par les glaciers, les cours d’eau ou sur les fond marins peu profonds. le site géo-graphique le plus habituel est celui du lit d’une rivière.

>> les granulats de roches massives : ces gise-ments correspondent à une multitude de situations géologiques et à des localisations géographiques très différentes. ce sont les roches éruptives, calcaires, autres roches sédimentaires et roches métamorphiques.

>> Les granulats de recyclage et artificiels : ils proviennent de matériaux de démolition issus de bâtiments, de chaussées et des sous-produits de l’industrie

ACTUALITéS


I. prOCEssUs DE prODUCtION DEs GraNULats :

la production des granulats nécessite deux princi-paux types d’opérations : l’extraction et le traite-ment.

I.1. Le décapage (découverte) :

Découvrir, c’est retirer les terrains situés au-dessus des niveaux à exploiter tels que la terre végétale, les roches plus ou moins altérées et les niveaux stériles. [2]

les matériaux de découverte, terres végétales et matériaux stériles, doivent être stockés indépen-damment de façon à pouvoir être réutilisés lors du réaménagement de la carrière, sans pour autant gêner les différentes phases de l’exploitation. [1] I.2. L’extraction

S’effectue dans les carrières en utilisant des tech-niques différentes selon qu’il s’agit des roches massives ou des granulats alluvionnaires meubles, soit à sec, soit en milieu hydraulique, (fig.4). le traitement est réalisé dans des installations de traitement généralement situé sur le site de la carrière. Parfois les installations peuvent se situer à un endroit différent du site d’extraction. [1]

Dans tous les cas, on retrouve les cinq mêmes principales étapes de production :

>> décapage des niveaux non exploitables,>> extraction des matériaux,>> transfert sur les lieux de traitement,>> traitement des granulats pour obtenir les pro-duits finis,>> remise en état du site exploité.

I.2.1. L’extraction en terrain meuble

a. En site terrestre (milieu sec)

Quand le gisement de granulats alluvionnaire se si-tue au-dessus du niveau d’eau (nappe phréatique, eau de la rivière, ...), on exploite directement les matériaux avec les engins traditionnels des tra-vaux publics tels que les pelles ou les chargeuses (bulldozers munis d’un large godet basculant). l’extraction peut avoir lieu en fouille (par le haut) ou en butte (par le bas) avec une progression laté-rale du front de taille. (fig.2) [2]

fig.2 - Extraction de granulats alluvionnaires en milieu sec à l’aide d’un chargeur [4]

b. En site immergé (milieu hydraulique)

l’extraction peut être réalisée par des engins flottants : drague à godets, à grappin ou drague suceuse. Dans le cas de site immergé peu profond, l’exploitation pourra avoir lieu depuis la rive avec des pelles à câble équipées en drague line, des pelles hydrauliques ou excavateurs à godets. le dragage ramène à la surface le “tout venant” (t.v.O.) qui est ensuite chargé sur bateaux, sur camions ou sur bandes transporteuses en bord de rive (fig.3). [1]

I.2.2. L’extraction des roches massives

Dans ce type de gisement compact, l’extraction des roches nécessite l’emploi des explosifs. les tirs de mines provoquent l’abattage d’une grande quantité de matériaux éclatés (fig.4)

les éclats de roche (éléments généralement de plusieurs décimètres) sont ensuite chargés et



II. traItEMENt DEs GraNULats

les opérations de concassage, de débourbage, de triage et de lavage permettent d’obtenir, à partir de matériaux d’origine de la carrière, toute une gamme très variée de granulats qui répond aux divers besoins techniques. ces opérations peu-vent avoir lieu dans des ordres différents et à une ou plusieurs reprises pour fabriquer des granulats diversifiés à partir de la même roche de départ, qu’elle soit alluvionnaire ou massive.[1]

II.1. Le transfert vers les installations de traite-ment

la manutention des matériaux entre le lieu d’ex-traction et le centre de traitement (le plus rap-proché possible) s’effectue soit en continu, soit en discontinu.

la manutention continue, se fait par transporteurs à bandes. On modifie la position des unités de bandes transporteuses en fonction de la progres-sion de l’exploitation. Dans le cas d’extraction en milieu hydraulique, on peut parfois utiliser un sys-tème de tuyauteries ou des bandes transporteuses flottantes entre la drague et la berge.

la manutention discontinue se fait par (fig.6) :

- camions et dumpers pour les extractions terres-tres,- bateaux ou barges dans le cas d’exploitation im-mergée assez loin des rives.

transportés au centre de traitement. Procéder à un tir nécessite un plan de tir comprenant :

>> le forage de trous (leurs dispositions, leur nom-bre). (fig5).>> le choix des explosifs.>> le déclenchement du tir.

le tir est placé sous la responsabilité d’un profes-sionnel spécialisé : le “boutefeu”. un tir de mine peut abattre jusqu’à plusieurs dizaines de milliers de tonnes de roche en une seule opération. [2]

fig.4 - Extraction des granulats massifs à ciel ouvert [3]

Fig.5 - Forages de trous pour l’implantation des explosifs chargeurs [1]


fig.8 - Installation de traitement des granulats alluvionnaires. [4]

remarque : par fois, avant le transfert des maté-riaux vers les installations de traitement, il y a un pré concassage primaire (abattage des matériaux éclatés), qui se fait par des engins spécifiques (marteau piqueur), dont le but principal est de réduire les gros blocs. (Fig.9)

Fig.9 - Abattage des gros blocs par une brise roche [4]

le transfert des matériaux vers la station de trai-tement, qui est située à quelques mètres de la carrière, s’effectue généralement soit par des camions soit par des chargeurs, (fig.10).

fig.6 - les deux types-(camion, bateau)-de trans-fert des matériaux vers les installations de traite-ment [4]

fig.7 - Station de traitement des granulats massifs [1]


et qui sont réinjectés dans la chaîne de traitement (de 0/20 ou 0/30 mm).

Le concassage secondaire : dont la production n’est pas encoure utilisable hormis pour le ballast des chemins de fer (de 0/20 ou 0/70 mm).

Le concassage tertiaire : dont la production est utilisable (matériaux riches en éléments fins).

les différentes opérations de concassage sont séparées par des étapes de criblage.

la fabrication des granulats à partir de roches massives nécessite toujours plusieurs opérations de concassage. Dans le cas de granulats alluvion-naires, le concassage ne s’effectue que sur les plus gros éléments (galets, gros graviers).

fig.11 - concasseur à mâchoires [1]

II.2. Le concassage

la phase de concassage s’effectue dans des concasseurs qui permettent de réduire, de façon successive, la taille des éléments. Il existe diffé-rents types de concasseurs :

> concasseurs à mâchoires, (fig.11), > concasseurs à percussion,> concasseurs à projection centrifuge,> concasseurs giratoires.

le choix du type de concasseurs dépend de : la grosseur des blocs à admettre, la nature de la ro-che exploitée et le débit souhaité.

On distingue trois étapes dans l’opération de concassage :

Le pré concassage primaire : qui réduit les plus gros galets en matériaux dont l’utilisation est nulle


fIG.12 - ScHéMA SIMPlIfIé DES DIfférEntS tyPES DES crIblES (GAbrySIAK, 2002) [1]

fig.13 - triage des granulats sur crible [2]

II.4. LE LaVaGE

Débourber, laver ou dépoussiérer permet d’obtenir des granulats propres. la propreté des granulats est une nécessité industrielle. la présence de boues, d’argiles ou de poussières mélangées aux matériaux ou enrobant les grains, empêche leur adhérence avec les liants (ciments, chaux, laitier ou bitume), ce qui interdit alors leur utilisation. [1]

Dans tous les cas, les eaux de lavage sont ensuite décantées dans des bassins spéciaux, de façon à resservir ou à être restituées propres à la rivière ou au lac. les opérations de criblage et de lavage sont souvent réalisées conjointement, une rampe de jets d’eau étant disposée au-dessus du crible. [2] (fig.14).

II.3. LE CrIbLaGE

lES OPérAtIOnS DE crIblAGE Ou DE tAMISAGE PErMEttEnt DE SélEctIOnnEr lES GrAInS, lE crIblE nE lAISSAnt PASSEr DAnS SES MAIllES QuE lES éléMEntS InférIEurS à unE cErtAInE tAIllE. On PEut AInSI, PAr unE SuccESSIOn DE crIblA-GES, trIEr lES GrAInS Et ObtEnIr DES GrAnu-lAtS DE tOuS lES cAlIbrES POSSIblES (fIG.12Et 13) :

> SOIt cOrrESPOnDAnt à unE DIMEnSIOn PrécISE (GrAnulOMétrIE), EXEMPlE : SAblE DE 3MM> SOIt En EntrAnt DAnS unE “fOurcHEttE” Dé-fInIE, EXEMPlE : 10 MM < GrAnulAtS < 20 MM.


fIG.16 - DéfInItIOn DES DIfférEntS tyPES DE GrAnulAtS [1]

l’exploitant peut être amené à réaliser des mé-langes avec des proportions précises pour chaque composant, ceci en vue d’utilisations bien particu-lières.

une fois réduits, traités et classés, les granulats sont acheminés vers les aires de stockage, soit sous forme de tas individualisés, soit en trémies ou silos. [1]

Différents moyens de transport trains, camions ou péniches, (fig.17) permettent ensuite de les livrer à la clientèle. Ils peuvent être également tra-vaillés au bitume, sur le site même de la carrière. Sur place dans le cas de l’installation d’une cen-trale à béton ou d’une centrale d’enrobage suivi de production.tout au long du processus de fabrication, on pro-cède à des opérations régulières de contrôle de qualité portant sur différents paramètres (dureté, calibrage, propreté, respect des normes, ...). [1]

fig.17 - Stockage et livraison des granulats après leur traitement [3]

fig.14- lavage des granulats sous une rampe d’eau [4]

II.5-StOcKAGE Et lIvrAISOn

En fIn DE trAItEMEnt, On ObtIEnt DES PrODuItS DE QuAlIté réPOnDAnt à DES crItèrES bIEn PrécIS :

> nAturE DES GrAnulAtS : cAlcAIrE, SIlIcE, éruPtIf, DéPEnDAnt Du GISEMEnt. > fOrME DES GrAInS : AnGulEuX, ArrOnDIS.> GrAnulOMétrIE PrécISE Ou fOurcHEttE GrA-nulOMétrIQuE. [2]

rEMarQUEs : On PEut nOtEr IcI QuE POur lE bétOn On utI-lISE cEllES D’OrIGInE cAlcArEuX SElOn lEur cOMPOSItIOn cHIMIQuE QuI fAvOrISE lES réAc-tIOnS cHIMIQuES Du cIMEnt AvEc lES GrAnulAS utIlISéS, lES AutrES D’OrIGInE SIlIcEuX cOMME cEllES DE DIOrItE Ou DE GrAnItE On lES EXPlOI-té GénérAlEMEnt DAnS lES cHEMInS DE fErS… Etc.

fIG. 15 - DIfférEntS tyPES DES GrAnulAtS. [4] [3]


tAblEAu : PrIncIPAlES POSSIbIlItéS D’AMénAGE-MEnt DES cArrIèrES à SEc Et En EAu [3]

référence :

>> les carrières de granulats carbonatés du Djebel Akhal (Mila), géologie et propriétés géomécaniques des matériaux. PfE par benaouida A. M. et bakioua A. Département de géologie, option géologie de l’ingénieur, université de Jijel

>> cours de matériaux de construction de 5éme année géologie de l’ingénieur, par Dr. bouzenoune A. université de Jijel

>> http://www.economie.eaufrance.fr

>> http://www.cfa-unicem.com

>> www.technique-ingénieur.fr

III- réaMéNaGEMENt DEs CarrIèrEs

QuAnD lE SItE D’EXtrActIOn ESt éPuISé, lA cArrIèrE nE DOIt PAS êtrE lAISSéE à l’AbAnDOn. EllE DOIt êtrE réAMénAGéE AfIn D’évItEr lES POSSIblES nuISAncES QuI POurrAIEnt AvOIr un IMPAct Sur l’EnvIrOnnEMEnt Et EnGEnDrEr DES MODIfIcAtIOnS DE PAySAGE. SElOn lE tyPE DE cArrIèrE Et l’EnvIrOnnEMEnt Du SItE, On PEut EnvISAGEr DIvErSES SOlutIOnS DE réAMénAGE-MEnt PErMEttEnt DE réAffEctEr lES SItES à DES uSAGES utIlES à lA SOcIété (bASE lOISIrS, zOnE DE culturE, rEbOISEMEnt,..). En MAtIèrE DE réAMénAGEMEnt, On PEut EnvISAGEr Plu-SIEurS SOlutIOnS QuI DéPEnDEnt : [2] > En PrEMIEr lIEu : Du tyPE DE cArrIèrE : [3]

> cArrIèrE En EAu, PrOfOnDE Ou PEu PrOfOnDE (unE cArrIèrE En EAu PEut évEntuEllEMEnt êtrE rEMblAyéE Et DEvEnIr un tErrAIn SEc)

> cArrIèrE à SEc à flAnc DE cOutEAu Ou En fOSSE PluS Ou MOInS PrOfOnDE ;

> En SEcOnD lIEu DE l’EnvIrOnnEMEnt Du SItE :

> SItE urbAIn > SItE rurAl

lE tAblEAu cI-DESSOuS PréSEnt lES DIvErS PrO-JEtS DE réAMénAGEMEnt DES cArrIèrES à SEc Et En EAu. [3]

SEISME D’AlGErINVESTIGATION SUR LE SEISME DE BOUMERDES (II)Par t. salim

INtrODUCtION :

le séisme du 21 Mai 2003 qui a secoué la région est et centre de l’algérois été une autre fois une preuve sur la sévérité et sur le risque que peut engendrer ces phénomènes imprévisibles sur les structures en générale et sur les constructions auto-stables en particuliers.

l’investigation poste séismique a révéler aux cher-cheurs d’importants conclusions sur le comporte-ment de ce type de structure vis-à-vis des sollici-tations séismiques, car une diversité incontestable a été observer sur le terrain à partir des différents types d’effondrements et d’endommagements. cette diversité due principalement a la présence d’un ou de plusieurs facteurs qui favorisent et ac-célèrent d’avantage le mécanisme de ruine de ce type d’ouvrage.

Dans cette article nous allons essayer de rassemblé l’ensemble des facteurs principaux qui peuvent in-duire des conséquences indésirables sur les struc-tures auto-stables en béton armé suivi en même temps par des exemples réels prisent du terrain lors de cette investigation.

COMpOrtEMENt DEs strUCtUrEs EN pOrtIQUEs EN bétON arME

les principales causes des dégâts subis par les structures réalisées en portiques auto – stables (Poutres, Poteaux) en béton armé, peuvent être résumés dans les points suivants :

• Présence d’étages souples.• Absence ou manque d’armatures transversales dans les nœuds des poteaux• Poteaux courts.• Présence de talonnettes.• Joints sismiques.• Bâtiments adjacents.• Mauvaise ou médiocre qualité du béton.

présence des étages souples

la présence des étages souples est généralement due au manque ou à l’absence totale des panneaux de maçonneries dans un certain étage ce qui rend ce dernier plus souple au étage, ce phénomène est connu aussi par le nom des étages transpar-ents, dans le cas de ce séisme ce phénomène a été largement observé sur les structures ayant des rez-de-chaussée destinés a usage commerciale ou administratifs, avec des hauteurs considérables.

figure : conséquences des étages souples

Absence ou manque d’armatures transversales aux niveaux des nœuds des poteaux

ce problème a été remarqué dans la majorité des structures endommagées provoqué probablement

ACTUALITéS



Figure : Poteaux courts

Présence des talonnettes

les talonnettes sont des amorces poteaux en mortier ou en béton utilisées généralement pour faciliter la pose du coffrage des poteaux.

la présence de ces talonnettes dans les poteaux est non – conforme au règlement parasismique car ces éléments qui sont souvent de 5 à 10 cm d’épaisseur produisent de nouvelles zones d’interface dans les poteaux et plus précisément dans la zone nodale [1].

A.conforme au règlement parasismique

au non respect des plans d’exécution. Dans certains poteaux il y avait une absence totale des armatures transversales. ces armatures ont pour rôle principal d’empêcher le cisaillement de ces éléments vis-à-vis des sollicitations latérales.

Figure : Manque ou absence des armatures transversales

Poteaux courts

Il s’agit des poteaux peu élancés et qui sont très sollicités en cisaillement et qui généralement pour des raisons de sous dimensionnement ou de mauvaise qualité des matériaux cèdent sous l’effet des efforts tranchants ce qui induit par la suite l’effondrement de la structure.


Figure : Bâtiments adjacents

Mauvaise ou médiocre qualité du béton

les dégâts liés à la mauvaise ou médiocre qualité du béton sont énormes. On distingue plusieurs catégories de mal façon telles que la ségrégation du béton dans les poteaux au niveau des nœuds et le non confinement du béton.

Figure : Ségrégation du béton au niveaudes nœuds des poteaux

b. non-conforme au règlement parasismique

Figure : Disposition des armatures transversales [2]

Figure : Présence des talonnettes

bâtiments adjacents

l’entrechoquement entre les bâtiments est dû principalement à l’insuffisance ou l’absence totale du joint sismique entre les blocs, ce qui provoque la destruction des bâtiments voisins.


cAS D’EffOnDrEMEntS cOnStAtéS à trAvErS l’InvEStIGAtIOn fAItE Sur SItE.

1Er cAS D’EffOnDrEMEnt :

DAnS cE tyPE DE ruInE nOuS cOnStAtOnS QuE lA DEStructIOn DE lA MAçOnnErIE Du rDc AvEc unE PArtIE DES POtEAuX Et PluS PrécISéMEnt cEuX QuI SE trOuvEnt AuX AnGlES Du bâtIMEnt, Et nOn unIfOrME InDuISAnt AInSI un bASculEMEnt Du bâtIMEnt.

fIGurE : EffOnDrEMEnt Du rDc AvEc bASculEMEnt

2èME cAS D’EffOnDrEMEnt

Dans ce type de ruine nous avons une destruction totale et uniforme du niveau rDc, causé par la rupture des poteaux de la périphérie induisant une chute brutale de la construction produisant ainsi des dommages dans les étages supérieurs par effet des accélérations gravitaires.

Figure : Effet de non confinement du Béton

EffOnDrEMEnt DES StructurES

GénérAlEMEnt lE cAS DE DOMMAGE lE PluS rEDOutAblE DES cOnStructIOnS ESt l’EffOnDrEMEnt. MAlHEurEuSEMEnt, lOrS Du SéISME Du 21 MAI 2003, PluSIEurS cAS D’EffOnDrEMEntS (PArtIEl Ou tOtAl) Ont été ObSErvéS DuES PrIncIPAlEMEnt à l’InStAbIlIté DES StructurES APrèS lA fOrMAtIOn D’un MécAnISME DE ruInE GlObAlE.

POur bIEn cOMPrEnDrE lE PHénOMènE Il fAut SAvOIr QuE lA DuctIlIté GlObAlE D’unE StructurE ESt rElIéE à lA cAPAcIté DE réSIStAncE DE cHAcun DES éléMEntS StructurAuX DE cEttE DErnIèrE vIS-à-vIS DES SOllIcItAtIOnS SISMIQuES.

En D’AutrES tErMES, lA DEStructIOn D’unE StructurE ESt InItIéE En PrEMIEr lIEu PAr lA fOrMAtIOn D’un MécAnISME DE ruInE lOcAlE c’ESt-à-DIrE Au nIvEAuX DES éléMEntS cOMPOSAnt cEttE cOnStructIOn cOMME POur lE cAS DES POrtIQuES AutO- StAblES c’ESt lES POutrES Et lES POtEAuX, cE QuI EnGEnDrE l’InStAbIlIté DE cEttE DErnIèrE, Et PuIS l’EffOnDrEMEnt (PArtIEl Ou tOtAl). lES fIGurES SuIvAntES IlluStrEnt lES DIfférEntS


l’absence ou insuffisance des joints sismiques entre les bâtiments.

figure : Effondrement par collision

statIstIQUEs DEs DéGâts Et VICtIMEs DUEs aU séIsME

concernant les dégâts en pertes humaines le bilan officiel déclaré par les autorités algériennes fait état de plus de 2200 morts et plus de 11400 blessés dans les différentes zones touchées, ou on compte plus de 1300 morts pour la willaya de boumerdes seul [3].

Pour les dommages produits par ce séisme, plus de 190 000 unités d’habitation ont été expertisées par les différents organismes d’état (cGS, ctc, bureaux d’études) ce qui correspond à la quasi-totalité du parc de construction des willayas touchées. A partir de cette investigation le bilan des ouvrages endommagés est présenté comme suit :

figure : Effondrement total du rDc et chute brutal des étages supérieurs

3èME cAS D’EffOnDrEMEnt :

Il s’agit de la ruine totale du bâtiment suite à un effondrement du 2eme cas en cascade. c’est-à-dire que les étages supérieurs s’effondrent successivement sous l’effet des sollicitations gravitaires.

Figure : Effondrement total de la structure

4èME cAS D’EffOnDrEMEnt :

Dans ce type de ruine nous avons une destruction totale d’une structure adjacente sous l’effet d’entrechoquement due principalement à


2. Victor, D., « séisme de boumerdes le 21 mai 2003 », rapport préliminaire Ministère de l’habitat, Dynamique concept (Juin 2003).

3. « Le séisme du 21 mai 2003 », rapport préliminaire de la mission aFps, Organisée avec le concours du Ministère de l’Ecologie et du Développement Durable (MEDD/Dppr/sDprM), (Juillet 2003).

HiStogrammE : % DES DommagES StructurELS Par LEurS uSagES [3]

CONCLUsION

comme nous l’avons vus, il est à noter que les structures auto stables (Poutres – Poteaux) en béton armé ont été sévèrement touchés lors du séisme du 21 Mai 2003, et ça contrairement aux structures contreventées par des voiles et les structures en charpente métallique. cela est traduit par le taux du pourcentage élevé des structures endommagés.

cependant, les investigations effectuées sur sites ont révélées que dans la majorité des cas d’effondrements observés, les principales raisons se regroupent dans les points discutés ci-dessus.

Enfin, comme il a été déjà dit par nous antécédents, « ce n’est pas le séisme qui tue, mais c’est l’homme … », je ne termine pas cette phrases pour responsabiliser tous ceux qui participe dans la réalisation d’une construction à partir de l’ingénieur qui fait l’étude, le dessinateur qui fait les plans, celui qui réalise etc. il faut savoir une chose c’est que cette bâtisse va être abrité et occupé par des gens donc,

rEFErENCEs

1. Victor, D., « La construction en zone sismique, approche réglementaire, modèles d’analyse des structures, diagnostic des bâtiments existants, exemple de calcul », Groupe Moniteur, Editions Le Moniteur, paris, (1999).

POrt D’ArzEwTravaux de Confortement des jetées et de la protection du Môle 04Par a.MErabEt & s.sItayEb

1. INtrODUCtION

la protection des ouvrages maritimes était, dansle passé, presque uniquement assurée par desenrochements naturels; mais depuis quelquesdécennies l’augmentation des tirants d’eau desnavires a amenée la création de ports dans desprofondeurs importantes et par conséquent, lesenrochements naturels se sont alors révélésincapables d’assurer cette protection du fait despoids unitaires et des volumes de matériauxconsidérable à mettre en jeu. Ils ont alors étéremplacés par des blocs artificiels en béton.c’est à ce titre que deux types de ces blocsartificiels de forme et de volume différents, àsavoir les blocs cubiques rainures (bcr) de 10 t etles tétrapodes de 38,4t, ont été préfabriquésdans le cadre de la réalisation des travaux deconfortement des jetées et de la protection duMôle 04 du port d’Arzew.En plus de la préfabrication de ces pièces enbéton, le colmatage des cavernes, logées sous lemur de couronnement, et la surélévation du murde garde ont été réalisés.

2. traVaUx DE MIsE EN OEUVrE

2.1.Mise en place du tVC (0-500 Kg)

Est destiné à reconstituer le tapis antiaffouillement au pied du talus des jetées. l’enginmaritime utilisé pour transporter ce matériauest le chaland fendable équipé du système GPS. letvc est mis en place par clapage, conformémentaux plans de mise en place préparé aprèsactualisation des profils ; et juste après, dessondages sont réalisé pour le contrôle de lasection chargée.

2.2.Mise en place des enrochements type bl(0,5 - l,5t) et b2 (1,5 - 4,5t)

la couche des enrochements type bl, construite

avec une pente 3/2, repose sur le tapis anti affouillement en tvc. le transport maritime estassuré par le même chaland, et le déversement sefaisait selon le plan de clapage. Des sondagessont systématiquement réalisés sur les sections chargées, pour vérifier est ce qu’il n’y a pas eude dépassement des côtes prévues, des trous àcombler, ou bien des mises en place en hors pro-fils.

A noter que le réglage de la couche est effectuéau moyen du ponton grue équipé d’un grappin.

Fig.1 chaland et ponton mobilisés pour la mise en place

cette couche d’enrochement type b2 repose surl’assise d’enrochement type bl, et à son tour sertd’assise pour la butée en bcr. la méthodologie demise en place est la même que dans le cas desenrochements type bl

ACTUALITéS



Il est à remarquer que les travaux étéconditionnés par l’état de la mer, les travauxété pendant suspendus pendant la houle et lapose d se faisait avec prudence pour ne pascasser le tétrapode, ce qui a généré plus detemps de pose.

2.5. Colmatage des cavernes

2.5.1. Définition des travaux :Par effet de la houle, les matériaux constituantl’âme de la jetée disparaissent avec le temps etforme ainsi des trous dans l’âme appelés descavernes. les travaux de colmatage consistent àremplir ces trous avec du béton injecté.

2.5.2. Inspection des cavernes :Avant commencement des travaux, une équipe deplongeur a procédé à la reconnaissance descavernes. cette dernière a pour objectifs delocaliser, d’estimer le volume et d’étudier leprocédé de coffrage à adapter pour chaquecaverne.

2.5.3.réalisation du colmatagele coffrage des cavernes est réalisé avec des big-bags et sacs de jute remplis en béton sec. cesderniers sont disposés l’un sur l’autre pourfermer l’entrée de la caverne, et liés entre euxavec des barres en acier, tout en prenant lesoins de laisser en haut de l’entrée un trou àpartir duquel on introduit le flexible de la pompeà béton lors de l’opération de remplissage.

Fig.5 : Fermeture de l’entrée de la caverne avec des big-bags et sacs de jute

Avant le remplissage, un plongeur colmatetous les endroits susceptibles de laisserpasser le coulis du béton ; et pendant lecoulage, on maintient le flexible plongé dansle béton pour éviter ainsi que ce dernier soit délavé.

Fig.2 :chaland chargé d’enrochements

2.3. Mise en place des bCr

le bcr sont chargés sur le ponton depuis le quaide servitude, et ensuite transportés auxendroits de pose. ces blocs sont posés pêle-mêlede sorte à reconstituer la porosité fixée à 44 %.De la même manière que pour les enrochements,après la mise place d’une couche de bcr, uneinspection est organisée pour vérifier la conformitéde la réalisation.

2.4. Mise en place des tétrapodes

la carapace de tétrapodes s’appuie sur la butée de pied en bcr et enrochements. les blocs sont mis en place en commençant par le bas du talus et en remontant, conformément au plans. le char-gement des tétrapodes se faisait au moyen de la grue sur ponton équipé d’un système de câbles. Après positionnement à l’endroit voulu, le même système de câble servira à la mise en place. Et, comme pour les bcr, les plongeurs contrôlent laconformité de la pose.

fig.4. Mise en place des tétrapodes

Fig.7 : aciers D32 scellés dans les trous perforés

Fig. 8 : amenée du matériel par voie maritime

>> coffrage et bétonnage

Pour des raisons pratiques, il a été procédé aucoffrage et bétonnage des plots impaires, etensuite la même opération est refaite pour chaqueplot paire intercalé entre 02 plots impairs.

Fig.9 : coffrage en premier des plots pairs


Fig.6 : injection du béton dans la caverne

contraintES rEcEnSÉESEn plus de la difficulté d’évaluer avecle volume approché de la caverne, etdonc celui de la mise en place dubéton, les travaux ne pouvaient seréaliser que lorsque la mer été calme,ce qui a entraîné souvent desglissements dans le planning.

2.6. surélévation du mur de garde

2.6.1.consistance des travaux

les travaux du mur de garde consistentessentiellement à le surélever de 02 mètres dehauteur. la surélévation est constituée de 25 plots,séparés par des joints secs, de volumessensiblement identiques.

2.6.2.réalisation des travaux

>> perforation des trous d’ancrage

la perforation des trous d’ancrage de 1m deprofondeur a été réalisée au moyen d’un marteauperforateur. Dans chaque trou réalisé, une barred’acier de 2.00m a été scellée en utilisant unproduit scellement.


Fig.10 : console d’échaffaudage

Fig.11 : Plots pairs réalisés

Fig.12 : La surélévation du mur achevé

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