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

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Unité d’enseignement : S4 · UE1 — Géotechnique & Fondations

Fondamentale

  • Mécanique des Sols 2 & Fondations

    Ce cours de semestre 4 prolonge la Mécanique des Sols 1 et conduit l’étudiant jusqu’au choix et au dimensionnement géotechnique des fondations. Il aborde les deux grandes questions que se pose l’ingénieur face à un projet : le sol va-t-il rompre (résistance au cisaillement, capacité portante, poussée sur les soutènements) et de combien va-t-il tasser (compressibilité, consolidation) ? Les applications sont tirées de projets courants au Niger : bâtiments R+1 à R+3 à Niamey, murs de soutènement de rampes, château d’eau, ouvrages sur les argiles des bas-fonds et sur les alluvions du fleuve, où les pieux sont parfois nécessaires.

    Objectifs d’apprentissage

    • Exploiter un essai œdométrique (Cc, Cs, σ’p, Eoed, cv) et calculer un tassement de consolidation et sa durée.
    • Déterminer les paramètres de cisaillement (c’, φ’) à partir d’essais de laboratoire et appliquer le critère de Mohr-Coulomb.
    • Calculer les poussées et butées des terres par la méthode de Rankine.
    • Calculer la capacité portante d’une fondation superficielle et dimensionner une semelle.
    • Estimer la charge admissible d’un pieu isolé et d’un groupe de pieux.
    • Choisir un type de fondation adapté au sol et à l’ouvrage, en exploitant un rapport géotechnique.

    Prérequis

    Mécanique des Sols 1 (paramètres d’état, classification, contraintes effectives, diffusion des charges), résistance des matériaux (contraintes, cercle de Mohr), notions de béton armé.

    Plan du cours

    1. Compressibilité, consolidation et calcul des tassements
    2. Résistance au cisaillement et poussée-butée des terres
    3. Fondations superficielles : capacité portante et dimensionnement
    4. Fondations profondes : pieux isolés et groupes de pieux

    Modalités d’évaluation

    Volume horaire : 22 h de CM, 8 h de TD, 10 h de TP (œdomètre, boîte de cisaillement, exploitation d’essais in situ) et 40 h de travail personnel ; 4 crédits (UE1, semestre 4). Évaluation indicative : contrôle continu 40 % (TD, comptes rendus de TP, mini-projet de dimensionnement d’une fondation à partir d’un rapport de sol réel) et examen final écrit 60 %.

    Bibliographie

    • J. Costet et G. Sanglerat, Cours pratique de mécanique des sols, tomes 1 et 2, Dunod.
    • G. Philipponnat et B. Hubert, Fondations et ouvrages en terre, Eyrolles.
    • R. D. Holtz et W. D. Kovacs, Introduction à la géotechnique, Presses internationales Polytechnique.
    • J.-P. Magnan, cours de mécanique des sols et fondations, Techniques de l’Ingénieur (série Construction).
    • NF EN 1997-1 (Eurocode 7) : Calcul géotechnique — Partie 1 : règles générales.

  • Hydrologie & Hydraulique Souterraine

    Ce cours donne au technicien supérieur en génie civil les outils pour estimer les ressources et les débits d’eau dont dépendent ses ouvrages. La première partie traite de l’hydrologie de surface : cycle de l’eau, caractérisation d’un bassin versant, analyse des pluies et calcul des débits de crue servant au dimensionnement des ouvrages de franchissement (buses, dalots, radiers) et de drainage. En zone sahélienne, les pluies sont concentrées sur trois à quatre mois, très intenses et de courte durée ; elles tombent sur des sols souvent encroûtés qui ruissellent fortement, générant des crues brutales dans les koris. La seconde partie aborde l’hydraulique souterraine : aquifères, loi de Darcy, hydraulique des puits et forages, interprétation d’un essai de pompage et protection des captages. Au Niger, l’essentiel de l’eau potable provient des nappes (socle, Continental Terminal, Continental Intercalaire), ce qui rend ces notions indispensables.

    Objectifs d’apprentissage

    • Décrire le cycle hydrologique et établir un bilan hydrologique simple.
    • Déterminer les caractéristiques physiques d’un bassin versant (forme, pente, temps de concentration).
    • Traiter des données pluviométriques : pluie moyenne, analyse fréquentielle (loi de Gumbel), courbes IDF.
    • Calculer un débit de projet et choisir une période de retour en fonction du risque accepté.
    • Appliquer la loi de Darcy et les formules de Thiem, Dupuit et Jacob aux forages.

    Prérequis

    Mécanique des fluides et hydraulique (S2), Hydraulique appliquée (S3), statistiques élémentaires (moyenne, écart-type), logarithmes, lecture de cartes topographiques.

    Plan du cours

    1. Leçon 1 — Cycle hydrologique et caractéristiques du bassin versant
    2. Leçon 2 — Pluviométrie : mesure, pluie moyenne, analyse fréquentielle et courbes IDF
    3. Leçon 3 — Crues et débits de projet des ouvrages
    4. Leçon 4 — Hydraulique souterraine : aquifères, loi de Darcy et hydraulique des forages

    Modalités d’évaluation

    Volume horaire : 16 h de cours magistral, 8 h de travaux dirigés, 6 h de travaux pratiques (délimitation d’un bassin versant sur carte ou SIG, ajustement de Gumbel sur tableur, interprétation d’un essai de pompage réel) et 30 h de travail personnel ; 3 crédits (UE1, semestre 4). Évaluation indicative : contrôle continu 40 % (quiz, TD, rapport de TP) et examen final écrit 60 %.

    Bibliographie

    • Réméniéras G., L’hydrologie de l’ingénieur, Eyrolles.
    • Musy A., Higy C., Hydrologie : une science de la nature, Presses Polytechniques et Universitaires Romandes.
    • Rodier J. A., Auvray C., Estimation des débits de crues décennales pour les bassins versants de superficie inférieure à 200 km² en Afrique occidentale, ORSTOM-CIEH, 1965.
    • Puech C., Chabi-Gonni D., Méthode de calcul des débits de crue décennale pour les petits et moyens bassins versants en Afrique de l’Ouest et Centrale, CIEH, 1984.
    • Castany G., Principes et méthodes de l’hydrogéologie, Dunod.