École Privée d’Ingénierie du Niger — L’école du nouveau monde

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Semestre : Master 2

  • Réhabilitation & Renforcement des Structures

    Ce cours de Master 2 (S3, 3 crédits) forme l’ingénieur à intervenir sur le patrimoine bâti et les ouvrages d’art existants : diagnostiquer, comprendre les mécanismes de dégradation, choisir et dimensionner une réparation ou un renforcement, puis organiser la maintenance sur le cycle de vie. Au Niger, l’enjeu est majeur : une grande partie des ponts du réseau national (RN1, RN6, ouvrages sur les koris et dallols) a été construite entre les années 1960 et 1990, subit des surcharges de poids lourds, des chocs thermiques quotidiens de 25 à 35 °C, des crues violentes et un entretien souvent différé. Réhabiliter coûte généralement bien moins que reconstruire, à condition d’agir au bon moment et sur un diagnostic fiable.

    Objectifs d’apprentissage

    • Diagnostiquer l’état structurel et la durabilité d’un ouvrage de génie civil existant.
    • Choisir et dimensionner les techniques de réparation et de renforcement adaptées.
    • Maîtriser les méthodes de renforcement par matériaux composites (PRFC) et précontrainte additionnelle.
    • Établir un programme de maintenance préventive pour prolonger la durée de vie des ouvrages GCI.

    Prérequis

    Ponts et Ouvrages d’Art Avancés (POA1GC6) — Master GCI S1 ; Béton Précontraint Avancé (BPR2GC5) — Master GCI S2. Sont également mobilisés : béton armé aux Eurocodes/BAEL, matériaux de construction (chimie du ciment), statistiques de base.

    Plan du cours

    1. Leçon 1 — Diagnostic et Inspection des Structures GCI
    2. Leçon 2 — Pathologies du Béton Armé et des Ponts
    3. Leçon 3 — Techniques de Réparation et de Renforcement
    4. Leçon 4 — Maintenance et Durabilité

    Travaux pratiques

    • TP guidé 1 : auscultation d’un élément en béton (scléromètre, profondeur de carbonatation, carotte) et rédaction d’une fiche d’expertise (leçon 1).
    • TP guidé 2 : relevé et cartographie des fissures d’un ouvrage, indice de fissuration (leçon 2).
    • TP guidé 3 : dimensionnement et procédure de mise en œuvre d’un renforcement en flexion par lamelles PRFC (leçon 3).
    • TP guidé 4 : programme de réhabilitation d’un pont de la région de Dosso — priorisation et analyse en coût global (leçon 4).

    Modalités d’évaluation

    Volume horaire : CM 10 h, TD 10 h, TP 10 h, TPE 30 h, soit 60 h — 3 crédits. Évaluation CC + ET : contrôle continu 40 % (comptes rendus de TP, rapport d’expertise, quiz) et examen terminal 60 %. Nature : mixte.

    Bibliographie

    • Techniques de l’Ingénieur, dossiers « Réparation et renforcement des structures en béton ».
    • SÉTRA / Cerema, Guide d’inspection des ouvrages d’art et instruction technique pour la surveillance et l’entretien des ouvrages d’art (ITSEOA), fascicules associés.
    • NF EN 1504 (parties 1 à 10) : Produits et systèmes pour la protection et la réparation des structures en béton.
    • fib Bulletin 14, Externally bonded FRP reinforcement for RC structures ; AFGC, Réparation et renforcement des structures en béton au moyen des matériaux composites.

  • Dynamique des Structures & Parasismique Avancé

    Ce cours de Master 2 (S3, 4 crédits) approfondit le comportement des structures de génie civil soumises à des actions variables dans le temps : séisme, vent, trafic, machines tournantes. Il part de l’oscillateur à un degré de liberté pour aller jusqu’à l’analyse modale spectrale des bâtiments, l’analyse sismique non linéaire (pushover, time-history) et le contrôle passif des vibrations (amortisseurs, isolation à la base, amortisseurs à masse accordée). Le contexte nigérien est pris en compte : sismicité faible à modérée mais non nulle, prédominance des ossatures en béton armé R+n à Niamey et Maradi, château d’eau et réservoirs surélevés, passerelles et ponts sur le fleuve Niger, bâtiments stratégiques (hôpitaux, centres de secours) pour lesquels une vérification dynamique rigoureuse est justifiée.

    Objectifs d’apprentissage

    • Maîtriser les équations de la dynamique des structures en régime libre et forcé.
    • Réaliser l’analyse spectrale et l’analyse temporelle des structures sous séisme.
    • Dimensionner les structures de génie civil aux charges dynamiques : vent, séisme, trafic.
    • Évaluer et améliorer la réponse dynamique des structures par contrôle passif.

    Prérequis

    Construction Parasismique (CPR1GC9) — Master GCI S1 ; Modélisation Numérique des Structures (MNS2GC6) — Master GCI S2. Sont également supposés acquis : résistance des matériaux, calcul matriciel des structures (méthode des déplacements), algèbre linéaire (valeurs propres), équations différentielles linéaires.

    Plan du cours

    1. Leçon 1 — Dynamique des Systèmes à un Degré de Liberté
    2. Leçon 2 — Dynamique des Systèmes à Plusieurs Degrés de Liberté
    3. Leçon 3 — Analyse Sismique Non Linéaire
    4. Leçon 4 — Contrôle Passif des Vibrations

    Travaux pratiques

    • TP guidé 1 : analyse modale spectrale d’un bâtiment R+5 sous SAP2000 selon l’EC8 (leçon 2).
    • TP guidé 2 : évaluation parasismique d’un bâtiment existant à Niamey par pushover (méthode N2) et lecture des niveaux de performance IO/LS/CP (leçon 3).
    • TP guidé 3 : pré-dimensionnement d’un système d’isolation sismique pour un bâtiment hospitalier au Niger (leçon 4).

    Modalités d’évaluation

    Volume horaire : CM 20 h, TD 10 h, TP 8 h, travail personnel (TPE) 42 h, soit 80 h au total — 4 crédits. Évaluation CC + ET : contrôle continu 40 % (TD notés, comptes rendus de TP, quiz en ligne) et examen terminal 60 %. Nature : mixte (écrit + rendu de TP sur logiciel).

    Bibliographie

    • A. K. Chopra, Dynamics of Structures: Theory and Applications to Earthquake Engineering, Pearson.
    • NF EN 1998-1 (Eurocode 8) : Calcul des structures pour leur résistance aux séismes — Partie 1 ; ASCE/SEI 41-17 : Seismic Evaluation and Retrofit of Existing Buildings.
    • R. W. Clough & J. Penzien, Dynamics of Structures, McGraw-Hill (ouvrage classique complémentaire).
    • V. Davidovici, La construction en zone sismique, Le Moniteur (complément en français).

  • Hydrogéologie & Gestion des Eaux Souterraines

    Au Niger, les eaux souterraines assurent l’essentiel de l’alimentation en eau potable des villes secondaires et du monde rural, ainsi qu’une part croissante de l’irrigation et de l’abreuvement du bétail. Le pays repose sur de grands systèmes aquifères sédimentaires (bassin des Iullemmeden à l’ouest, bassin du Tchad à l’est), sur des aquifères de socle fissuré (Liptako, Damagaram-Mounio, Aïr) et sur des nappes alluviales (vallée du fleuve Niger, goulbis, dallols). L’ingénieur GCI rencontre les eaux souterraines à double titre : comme ressource à mobiliser (forages, champs captants pour l’AEP) et comme contrainte ou enjeu pour les travaux (fouilles noyées, remontées de nappe, pollution de chantier). Ce cours de Master apporte les méthodes quantitatives de l’hydrogéologie (essais de pompage, bilans, modélisation) et les outils de gestion durable de la ressource.

    Objectifs d’apprentissage

    • Caractériser les aquifères du Niger et analyser leur potentiel pour les projets GCI.
    • Réaliser un bilan hydrogéologique et dimensionner un champ captant pour l’AEP.
    • Analyser les interactions entre les travaux GCI et les eaux souterraines.
    • Concevoir les systèmes de protection et de gestion durable des ressources.

    Prérequis

    Hydrologie & Hydraulique Souterraine (HYS4102, Licence GCI S4) : loi de Darcy, perméabilité, écoulement vers un puits ; Géotechnique Avancée & Fondations Spéciales (Master GCI).

    Plan du cours

    1. Leçon 1 — Hydrogéologie du Niger
    2. Leçon 2 — Hydrogéologie Quantitative
    3. Leçon 3 — Interactions Travaux GCI et Eaux Souterraines
    4. Leçon 4 — Gestion Durable des Ressources en Eau

    Travaux pratiques (10 h)

    • TP 1 (Leçon 1) : mesures piézométriques et analyse physico-chimique de terrain (conductivité, pH, fluorures, nitrates, fer).
    • TP 2 (Leçon 2) : interprétation d’un essai de pompage (Theis, Cooper-Jacob) sous tableur ou logiciel.
    • TP 3 (Leçon 3) : dimensionnement d’un rabattement de nappe pour une fouille.
    • Application (Leçon 4) : étude hydrogéologique d’un projet d’AEP rurale.

    Modalités d’évaluation

    Volume horaire : CM 10 h, TD 10 h, TP 10 h, TPE 30 h, soit 60 h ; 3 crédits. Évaluation CC + ET : contrôle continu 40 % (comptes rendus de TP, étude AEP), examen terminal 60 % ; nature mixte.

    Bibliographie

    • G. Castany, Principes et méthodes de l’hydrogéologie, Dunod.
    • BRGM, Atlas hydrogéologique du Niger (brgm.fr).
    • G. de Marsily, Hydrogéologie quantitative, Masson.
    • G. P. Kruseman & N. A. de Ridder, Analysis and Evaluation of Pumping Test Data, ILRI.

  • Barrages & Aménagements Hydrauliques

    Au Niger, où la pluviométrie varie de plus de 700 mm/an à l’extrême sud à moins de 100 mm/an au nord, et où l’écoulement se concentre sur quelques semaines d’hivernage, la maîtrise de l’eau par les barrages conditionne l’irrigation, l’élevage, l’alimentation en eau et l’énergie. Du grand aménagement de Kandadji sur le fleuve Niger aux centaines de petits barrages et retenues collinaires des régions de Tahoua, Maradi, Zinder ou Dosso, l’ingénieur GCI doit savoir concevoir des ouvrages adaptés aux fortes crues, à l’évaporation intense et aux matériaux locaux. Ce cours de Master couvre la conception et le dimensionnement des barrages (surtout en remblai, majoritaires au Sahel), de leurs ouvrages annexes, ainsi que la sécurité et la surveillance des ouvrages.

    Objectifs d’apprentissage

    • Concevoir et dimensionner les différents types de barrages adaptés au contexte sahélien.
    • Analyser la stabilité des barrages en remblai et en béton sous les charges de service.
    • Dimensionner les ouvrages annexes : déversoirs, vidanges de fond, prises d’eau.
    • Comprendre les enjeux de sécurité des barrages et les procédures de surveillance.

    Prérequis

    Mécanique des Fluides & Hydraulique (HYD2201, Licence GCI S2) ; Mécanique des Sols 2 & Fondations (Licence GCI) : écoulements en milieu poreux, résistance au cisaillement, stabilité des pentes.

    Plan du cours

    1. Leçon 1 — Types de Barrages et Contexte Sahélien
    2. Leçon 2 — Barrages en Remblai
    3. Leçon 3 — Ouvrages Annexes
    4. Leçon 4 — Sécurité et Surveillance des Barrages

    Travaux pratiques (8 h)

    • TP 1 (Leçon 2) : perméabilité d’une argile de noyau compactée (perméamètre à charge variable) et vérification des critères de filtre de Terzaghi.
    • TP 2 (Leçon 3) : canal hydraulique — coefficient de débit d’un seuil déversant et ressaut hydraulique en pied de coursier.
    • Application de synthèse (Leçon 3) : dimensionnement complet d’un barrage de 50 Mm³ au Niger.

    Modalités d’évaluation

    Volume horaire : CM 20 h, TD 10 h, TP 8 h, TPE 42 h, soit 80 h ; 4 crédits. Évaluation CC + ET : contrôle continu 40 % (comptes rendus de TP, projet de dimensionnement), examen terminal 60 % ; nature mixte (cours et problèmes chiffrés).

    Bibliographie

    • CIGB/ICOLD, Barrages et Risques, CIGB Publications.
    • G. Degoutte (dir.), Petits barrages — Recommandations pour la conception, la réalisation et le suivi, Cemagref Éditions.
    • USBR, Design of Small Dams, U.S. Bureau of Reclamation.
    • W. Hager, A. Schleiss, Constructions hydrauliques, Traité de Génie Civil vol. 15, PPUR.

  • Gestion des Risques en GCI

    Les projets d’infrastructure au Niger cumulent des risques élevés : aléas climatiques (pluies intenses et courtes, crues du fleuve, chaleur extrême), insécurité sur certains axes, contraintes foncières, dépendance aux importations (bitume, ciment, acier), délais de décaissement des bailleurs, sols difficiles (argiles gonflantes, latérites hétérogènes). Les dépassements de coûts et de délais observés sur les grands projets s’expliquent rarement par l’imprévisible : ils résultent le plus souvent de risques connus mais mal identifiés, mal quantifiés ou mal suivis. Ce cours de Master outille l’ingénieur pour conduire un processus complet de management des risques, depuis l’identification jusqu’au reporting, en passant par la quantification probabiliste (Monte-Carlo, arbres de décision) et le choix des réponses contractuelles, financières et assurantielles.

    Objectifs d’apprentissage

    • Identifier, évaluer et hiérarchiser les risques dans les projets d’infrastructure GCI complexes.
    • Appliquer les méthodes quantitatives d’analyse des risques : Monte-Carlo, arbres de décision.
    • Concevoir et mettre en œuvre un plan de management des risques pour un grand projet GCI.
    • Maîtriser les instruments de transfert et d’atténuation des risques dans les contrats GCI.

    Prérequis

    Gestion Avancée des Projets BTP (GDP2GC2, Master GCI S2) ; Probabilités & Statistiques (PST2103, Licence) : lois usuelles, espérance, variance, quantiles. Des notions de Python ou d’Excel sont utiles pour les simulations.

    Plan du cours

    1. Leçon 1 — Identification et Classification des Risques GCI
    2. Leçon 2 — Évaluation Quantitative des Risques
    3. Leçon 3 — Stratégies de Réponse aux Risques
    4. Leçon 4 — Suivi et Reporting des Risques

    Travaux pratiques

    • Pas de TP en salle au syllabus (0 h) ; les 8 h de TD comprennent un atelier de simulation Monte-Carlo (Python/Excel) sur le coût et le délai d’une route, et l’application finale : plan de management des risques d’un barrage sahélien (Leçon 4).
    • TPE (36 h) : constitution d’un registre des risques complet pour un projet réel ou fictif et d’un tableau de bord de suivi.

    Modalités d’évaluation

    Volume horaire : CM 16 h, TD 8 h, TP 0 h, TPE 36 h, soit 60 h ; 3 crédits. Évaluation CC + ET : contrôle continu 40 % (registre des risques et simulation rendus), examen terminal 60 % ; nature mixte (cas pratiques et calculs).

    Bibliographie

    • PMI, Practice Standard for Project Risk Management, Project Management Institute.
    • C. Chapman & S. Ward, Project Risk Management: Processes, Techniques and Insights, Wiley.
    • ISO 31000, Management du risque — Lignes directrices.
    • D. Vose, Risk Analysis: A Quantitative Guide, Wiley.

  • Montage Financier & PPP Infrastructures

    Les grandes infrastructures du Niger (routes nationales, ponts sur le fleuve, barrages, aéroports, centrales) représentent des investissements de plusieurs dizaines à plusieurs centaines de milliards de FCFA, très supérieurs aux capacités budgétaires annuelles de l’État. Leur réalisation repose sur des montages financiers associant l’État, les bailleurs multilatéraux, les fonds climatiques, les banques commerciales et des investisseurs privés, souvent dans le cadre de partenariats public-privé (PPP). Ce cours de Master donne à l’ingénieur GCI les outils pour dialoguer avec les financiers : il apprend à structurer un financement de projet (project finance), à construire et lire un modèle financier sur 20 à 30 ans, à allouer les risques d’un contrat PPP et à mobiliser les guichets de financement disponibles pour le Niger.

    Objectifs d’apprentissage

    • Maîtriser les mécanismes du financement de projet pour les grandes infrastructures GCI.
    • Concevoir et analyser le montage financier d’un PPP d’infrastructure en Afrique de l’Ouest.
    • Identifier et mobiliser les sources de financement internationales pour les projets GCI au Niger.
    • Évaluer la bancabilité d’un projet d’infrastructure selon les critères des bailleurs multilatéraux.

    Prérequis

    Finance & Business Plan GCI (BPL2GC4, Master GCI S2) ; Passation des Marchés Publics (PMP2GC3, Master GCI S2). Une pratique d’Excel (fonctions VAN, TRI, tableaux de données) est indispensable.

    Plan du cours

    1. Leçon 1 — Project Finance : Principes et Montage
    2. Leçon 2 — Modèle Financier des Projets GCI
    3. Leçon 3 — PPP d’Infrastructure en Afrique
    4. Leçon 4 — Sources de Financement Internationales

    Travaux pratiques

    • Le syllabus ne prévoit pas de TP en salle (0 h) ; les 8 h de TD sont consacrées à la construction d’un modèle financier sous Excel (route à péage de 100 km) et à l’application finale : montage financier complet d’un pont à péage au Niger (Leçon 4).
    • Le travail personnel (TPE, 34 h) porte sur la finalisation du modèle, les tests de sensibilité et la rédaction d’une note de bancabilité.

    Modalités d’évaluation

    Volume horaire : CM 18 h, TD 8 h, TP 0 h, TPE 34 h, soit 60 h de charge totale ; 3 crédits. Évaluation CC + ET : contrôle continu 30 % (modèle financier rendu en TD, note de bancabilité), examen terminal 70 % ; nature mixte (questions de cours et cas chiffré).

    Bibliographie

    • E. R. Yescombe, Principles of Project Finance, Elsevier / Academic Press.
    • BAD (Banque africaine de développement), Guidelines for the Preparation of Finance Proposals, afdb.org.
    • E. R. Yescombe & E. Farquharson, Public-Private Partnerships for Infrastructure: Principles of Policy and Finance, Butterworth-Heinemann.
    • Banque mondiale / PPIAF, PPP Reference Guide (version en ligne).