Unité d’enseignement : S5 · UE3 — Assainissement & Ouvrages

Les ouvrages d’art — dalots, ponceaux, ponts et murs de soutènement — sont des maillons essentiels des routes nigériennes : chaque saison des pluies, les koris (cours d’eau temporaires) et les crues du fleuve Niger ou de la Komadougou mettent à l’épreuve les franchissements. Un dalot sous-dimensionné, c’est une route coupée ; un appui mal fondé, c’est un pont affouillé. Ce cours de semestre 5 donne au futur technicien supérieur et licencié en Génie Civil une vision d’ensemble de la conception, du calcul simplifié et de l’entretien des ouvrages d’art courants.

Il présente la typologie des ponts (béton armé, précontraint, métalliques et mixtes selon l’Eurocode 3 partie 2 et l’Eurocode 4), les données hydrauliques de dimensionnement, les charges routières de l’Eurocode 1 partie 2 avec un rappel du Fascicule 61 titre II encore présent dans beaucoup de dossiers d’Afrique de l’Ouest, le calcul simplifié d’un dalot et d’un pont-dalle en béton armé (Eurocode 2, rappel BAEL), puis les appareils d’appui, appuis, fondations et la surveillance des ouvrages.

Objectifs d’apprentissage

• Identifier les éléments d’un pont et choisir un type d’ouvrage adapté à une brèche et à un débit.
• Estimer un débit de projet et vérifier la capacité hydraulique d’un dalot (Manning-Strickler).
• Appliquer les modèles de charges routières (LM1 de l’EN 1991-2, système A(l) du Fascicule 61) et calculer les sollicitations d’un tablier isostatique.
• Dimensionner les armatures principales d’un pont-dalle ou d’une traverse de dalot.
• Pré-dimensionner un appareil d’appui en élastomère fretté et une semelle d’appui ; connaître les principes de surveillance.

Prérequis

RDM (lignes d’influence, poutres isostatiques), béton armé (flexion simple ELU), hydraulique à surface libre, mécanique des sols et fondations, structures métalliques 1 et 2.

Plan du cours

1. Leçon 1 — Typologie des ouvrages d’art et données de conception (hydraulique des dalots)
2. Leçon 2 — Charges sur les ponts routiers (EN 1991-2 et rappel Fascicule 61)
3. Leçon 3 — Calcul simplifié des dalots et ponts-dalles en béton armé
4. Leçon 4 — Appareils d’appui, piles, culées, fondations et entretien des ouvrages

Modalités d’évaluation

Volume horaire : 16 h de CM, 8 h de TD, 8 h de TP et 28 h de travail personnel (3 crédits, UE3, semestre 5). Évaluation : contrôle continu (quiz en ligne, TD, rapport de TP : visite et fiche d’inspection d’un ouvrage de la région de Niamey ou note de calcul d’un dalot) et examen final écrit.

Bibliographie

• J.-A. Calgaro, Projet et construction des ponts — Généralités, fondations, appuis et ouvrages courants, Presses de l’ENPC.
• NF EN 1991-2 — Eurocode 1 : Actions sur les structures, Partie 2 : Actions sur les ponts dus au trafic, AFNOR.
• NF EN 1993-2 — Eurocode 3 : Calcul des structures en acier, Partie 2 : Ponts métalliques, AFNOR.
• SETRA, guides techniques : Appareils d’appui en élastomère fretté ; Ponts-cadres et portiques (PICF, PIPO).
• BCEOM / CEBTP, Hydrologie et hydraulique routières — Guide pratique pour l’Afrique (méthodes ORSTOM de crue des petits bassins).

Ce cours de semestre 5 traite de la conception et du dimensionnement des ouvrages d’assainissement en milieu urbain et rural, dans le contexte du Niger. La majorité de la population, en ville comme au village, dépend de l’assainissement autonome (latrines, fosses septiques, puisards), dont la bonne conception conditionne la santé publique et la protection des nappes captées par les puits et forages. Les villes (Niamey, Maradi, Zinder, Tahoua) doivent en outre gérer des eaux usées croissantes et des eaux pluviales issues d’orages très intenses et de courte durée, responsables d’inondations récurrentes, alors que les réseaux de caniveaux souffrent d’ensablement et d’obstruction par les déchets. Enfin, le cours présente les filières de traitement adaptées au climat sahélien, en particulier le lagunage et la gestion des boues de vidange. Il s’appuie sur les acquis de HYA3301 (hydraulique appliquée) et HYS4102 (hydrologie).

Objectifs d’apprentissage

• Choisir et dimensionner un ouvrage d’assainissement autonome (latrine VIP, fosse septique, dispositif d’infiltration) et organiser la vidange.
• Évaluer les débits et charges polluantes d’eaux usées et dimensionner un collecteur, y compris la vérification de l’autocurage.
• Calculer les débits pluviaux urbains et dimensionner caniveaux et bassins de rétention.
• Prédimensionner une station de lagunage et une unité de séchage des boues de vidange.
• Intégrer les contraintes sahéliennes : sable, déchets solides, pluies intenses, forte évaporation, entretien.

Prérequis

Hydraulique Appliquée & Assainissement (S3), Hydrologie & Hydraulique Souterraine (S4) : Manning-Strickler, méthode rationnelle, courbes IDF, loi de Darcy.

Plan du cours

1. Leçon 1 — Assainissement autonome : latrines, fosses septiques et infiltration
2. Leçon 2 — Assainissement collectif des eaux usées : débits, charges et réseaux
3. Leçon 3 — Drainage des eaux pluviales urbaines : caniveaux et bassins de rétention
4. Leçon 4 — Traitement des eaux usées et des boues de vidange : lagunage et lits de séchage

Modalités d’évaluation

Volume horaire : 16 h de cours magistral, 8 h de travaux dirigés, 10 h de travaux pratiques (visite d’une station de traitement et d’une zone d’inondation, projet de drainage d’un lotissement sur tableur ou logiciel) et 26 h de travail personnel ; 3 crédits (UE3, semestre 5). Évaluation indicative : contrôle continu 40 % (quiz, TD, mini-projet) et examen final écrit 60 %.

Bibliographie

• Bourrier R., Satin M., Selmi B., Guide technique de l’assainissement, Le Moniteur.
• Mara D., Domestic Wastewater Treatment in Developing Countries, Earthscan, 2003.
• Franceys R., Pickford J., Reed R., Guide de l’assainissement individuel, OMS, 1995.
• Strande L., Ronteltap M., Brdjanovic D. (dir.), Faecal Sludge Management: Systems Approach for Implementation and Operation, IWA Publishing, 2014.
• Tilley E. et al., Compendium des systèmes et technologies d’assainissement, Eawag, 2e éd., 2014.