MémoirePFERomainBergerat2007

Mémoire de Projet de Fin d’Etude Juin 2007

Réalisation d’une mission de contrôle technique solidité et sécurité sur deux stations d’épuration

Auteur : Bergerat Romain INSA Strasbourg, Spécialité Génie Civil, Option Aménagement du Territoire

Tuteur Entreprise : Djeziri Amine Responsable du bureau d’Auxerre, SOCOTEC

Tuteur INSA Strasbourg : Martz Freddy Professeur de béton armé, béton précontraint et mécanique des sols à l’INSA Strasbourg

Romain BERGERAT Année universitaire 2006/2007 Mémoire de Projet de Fin d’Etude SOCOTEC Auxerre ____________________________________________________________________________________________

Remerciements Je souhaite tout d’abord remercier Monsieur Pierre Puech, directeur de l’agence Socotec de Troyes, qui m’a accepté au sein de son entreprise pour que je puisse réaliser mon projet de fin d’étude. Je remercie aussi le directeur délégué, Monsieur Florent Grammaire, pour les conseils qu’il a bien voulu me donner, ainsi que pour le temps qu’il a été amené à me consacrer. Je souhaite également remercier Monsieur Amine Djeziri, responsable du bureau d’Auxerre au sein duquel s’est déroulé mon projet. Je le remercie surtout pour m’avoir impliqué dans le groupe, ainsi que dans les affaires qui étaient au coeur de mon projet de fin d’étude, mais aussi pour avoir répondu à toutes mes questions. Un grand merci également à tous les membres du bureau, Monsieur Kemal Duygun ainsi que Madame Patricia Hugot. De façon générale, je souhaite remercier toutes les personnes du bureau qui m’ont accueilli sans préjugé et ont fait de ce projet une expérience très enrichissante, tant du point de vue humain que technique. Enfin, je souhaite remercier Monsieur Freddy Martz, professeur de béton armé, béton précontraint et mécanique des sols à l’INSA Strasbourg, qui a été mon tuteur durant se stage et qui m’a guidé dans l’élaboration de ce projet.

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Résumé Notre projet de fin d’étude consistait en la réalisation d’une mission de contrôle technique solidité et sécurité sur deux stations d’épuration en construction. L’objectif était donc d’assurer au maître d’ouvrage, par l’intermédiaire de notre intervention, la pérennité des constructions et leur conformité vis-à-vis de la réglementation sécurité. Nous avons tout d’abord cherché à comprendre le fonctionnement des stations d’épuration et la succession des dispositifs empruntés par les eaux usées avant de rejoindre le milieu naturel. Cela nous a permis de cerner les éléments nécessaires à son fonctionnement permanent. Nous nous sommes plus précisément intéressés aux stations d’épuration de Saint-Denis-lès-Sens et de l’Auxerrois, destinées à recevoir respectivement les rejets de 80 000 et 100 000 habitants. La phase de conception a ensuite débuté. Nous avons donné nos avis sur le projet, avant consultation des entreprises, en se référant aux différentes réglementations et pièces du marché telle que l’étude de sol, destinée à prévoir le mode de fondation des ouvrages en fonction du terrain découvert en place. Durant cette même période, nous avons du nous intéresser aux pathologies susceptibles de venir perturber la pérennité des ouvrages. Cette analyse a été suivie par une analyse de risques dont l’objectif est de déterminer quels sont, dans le cas des stations d’épuration, les points techniques sur lesquels l’apparition des pathologies est la plus probable. Pour reprendre tous les éléments analysés dans cette période de conception, nous avons préparé un plan d’intervention. Ce dernier contient l’ensemble des points techniques sur lesquels nous devrons être plus particulièrement attentifs, sans pour autant devoir négliger les éléments n’y étant pas référencés. Nous avons notamment envisagé de vérifier le dimensionnement des bassins, leur réalisation ou encore le traitement des sols en place pour l’amélioration de leurs caractéristiques mécaniques. Enfin, nous avons pu appliquer, en partie, les observations issues de l’analyse précédente pendant l’exécution des ouvrages. Nous avons alors voulu nous assurer du respect des conditions imposées par le projet et celles imposées par la réglementation pour tous les documents relatifs à la construction et identifiés comme potentiellement dangereux pour la pérennité des ouvrages.

Mots-clés : aménagement hydraulique, station d’épuration, contrôle, analyse de risques et maîtrise des points critiques.

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Sommaire INTRODUCTION ....................................................................................................... 7 1

GENERALITES .................................................................................................. 8 1.1 PRESENTATION DE L’ENTREPRISE..................................................................... 8 1.1.1 Histoire .................................................................................................. 8 1.1.2 Domaine d’activité ................................................................................. 8 1.1.3 Résultats et chiffres clefs ........................................................................ 8 1.2 DEFINITION DU METIER DE CONTROLEUR TECHNIQUE ....................................... 9 1.2.1 Définitions.............................................................................................. 9 1.2.2 Les règles de son intervention................................................................. 9 1.2.3 Les autres acteurs de la prévention......................................................... 9 1.2.4 Les missions du contrôle technique construction................................... 10 1.3 LA METHODOLOGIE ....................................................................................... 12 1.3.1 Introduction.......................................................................................... 12 1.3.2 Logiciel méthodologique : Rapsotec ..................................................... 12 1.3.3 Base de données IRIS ........................................................................... 14 1.3.4 Les logiciels techniques ........................................................................ 15 1.3.5 Conclusion ........................................................................................... 15

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LES STATIONS D’EPURATION .................................................................... 16 2.1 PRESENTATION DES DIFFERENTES ETAPES DE TRAITEMENT D’UNE STATION D’EPURATION ........................................................................................................... 16 2.1.1 Le prétraitement ................................................................................... 17 2.1.2 Le traitement primaire.......................................................................... 18 2.1.3 Les traitements physico-chimiques........................................................ 18 2.1.4 Les traitements biologiques .................................................................. 20 2.1.5 Les traitements annexes........................................................................ 23 2.1.6 Les problèmes constatés ....................................................................... 23 2.2 PRESENTATION DES PROJETS.......................................................................... 24 2.2.1 Présentation du projet de la STEP de Saint-Denis-lès-Sens .................. 24 2.2.2 Présentation du projet de la STEP de l’Auxerrois................................. 24 2.2.3 Présentation des objectifs de traitement................................................ 25

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LA MISSION DE CONTROLE TECHNIQUE EN PHASE CONCEPTION 26 3.1 L’ANALYSE DE RISQUES ................................................................................ 26 3.1.1 La méthodologie de l’analyse de risques............................................... 26 3.1.2 Réalisation de l’analyse de risques sur la station d’épuration de l’Auxerrois........................................................................................................... 27 3.2 LES PATHOLOGIES ......................................................................................... 29 3.2.1 Distinction entre la mission solidité et la mission sécurité .................... 29 3.2.2 Les pathologies susceptibles d’être rencontrées dans les stations d’épuration .......................................................................................................... 29 3.3 LE RAPPORT INITIAL ...................................................................................... 35

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3.3.1 Objectif du rapport initial..................................................................... 35 3.3.2 Signification des avis............................................................................ 35 3.3.3 Le rapport initial sur la STEP de l’Auxerrois ....................................... 36 3.4 LE PLAN D’INTERVENTION ............................................................................. 42 3.4.1 Caractéristiques du plan d’intervention................................................ 42 3.4.2 Réalisation du plan d’intervention........................................................ 42 3.5 REMARQUES ................................................................................................. 44 4

REALISATION DE LA MISSION SECURITE .............................................. 46 4.1 CADRE REGLEMENTAIRE DE LA MISSION SECURITE STI................................... 46 4.2 PHILOSOPHIE ................................................................................................ 46 4.3 LES DIVERGENCES AVEC LA REGLEMENTATION ERP ...................................... 47 4.4 LES POINTS IMPORTANTS DE LA MISSION SECURITE ......................................... 47 4.4.1 Présentation de l’ensemble des points de contrôle ................................ 47 4.4.2 Présentation du cas des bâtiments dont le plancher du dernier étage est situé à plus de 8 m du terrain naturel ................................................................... 50 4.5 LA MISSION REALISEE ................................................................................... 52

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REALISATION DE LA MISSION SOLIDITE ............................................... 53 5.1 LE CADRE REGLEMENTAIRE DE NOTRE MISSION .............................................. 53 5.2 AMELIORATION DE SOL PAR COLONNES BALLASTEES ...................................... 53 5.2.1 Les références ...................................................................................... 53 5.2.2 Les points importants ........................................................................... 54 5.3 LE DIMENSIONNEMENT DES PALPLANCHES ..................................................... 58 5.3.1 Situation............................................................................................... 58 5.3.2 La mission réalisée............................................................................... 58 5.4 DIMENSIONNEMENT ET REALISATION DES RESERVOIRS ................................... 59 5.4.1 Les références ...................................................................................... 59 5.4.2 Les points importants ........................................................................... 59 5.4.3 Vérification des notes de calculs relatives aux réservoirs...................... 67 5.5 LES ELEMENTS D’ETANCHEITE ....................................................................... 70 5.5.1 Les joints hydrogonflants...................................................................... 70 5.5.2 Reprises de bétonnage .......................................................................... 70

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ANALYSE DES METHODES SOCOTEC ...................................................... 71 6.1 6.2 6.3

LA STRUCTURE METHODOLOGIQUE ................................................................ 71 NOS OBSERVATIONS ...................................................................................... 71 LES CONNAISSANCES ACQUISES ..................................................................... 72

CONCLUSION.......................................................................................................... 73 BIBLIOGRAPHIE .................................................................................................... 74

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ANNEXES ................................................................................................................. 75 ANNEXE N° 1 : EXTRAITS DU DOSSIER DE CONSULTATION DES ENTREPRISES ......................................................................................................... 76 ANNEXE N° 2 : RAPPORT INITIAL DE CONTROLE TECHNIQUE DE LA STEP DE L’AUXERROIS ...................................................................................... 184 ANNEXE N° 3 : ENCEINTE PALPLANCHE....................................................... 207 ANNEXE N° 4 : RENFORCEMENT DE SOLS PAR COLONNES BALLASTEES .................................................................................................................................. 224 ANNEXE N° 5 : DIMENSIONNEMENT ET REALISATION DES RESERVOIRS .................................................................................................................................. 253 ANNEXE N° 6 : ELEMENTS D’ETANCHEITE .................................................. 355 ANNEXE N° 7 : AVIS FORMULES DURANT LE PROJET............................... 378 ANNEXE N° 8 : PLANS.......................................................................................... 421

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Introduction Dans le cadre de la mise aux normes européennes des stations d’épuration et de l’expansion démographique des communautés urbaines, de nombreux projets de stations voient le jour afin d’améliorer leurs capacités et la qualité de leurs rejets. Pour ces projets, une mission de contrôle technique est prévue. C’est donc dans ce cadre que le projet, destiné à mener à bien une mission de contrôle technique sécurité et solidité sur deux stations de traitement des eaux usées, s’est déroulé. Il s’agit donc pour nous de présenter au travers de ce mémoire comment cette mission s’est déroulée. L’objectif de ce projet ne repose pas sur la seule réalisation de la mission de contrôle technique, communément admise comme la vérification de documents techniques vis-àvis des textes réglementaires, mais aussi sur ses enjeux et la réflexion qui l’accompagne. En effet, si la vérification de la validité des éléments techniques qui nous ont étés transmis est une partie relativement importante du travail effectué, il nous a été nécessaire de comprendre ce que sont les stations d’épuration. Cette compréhension permet de prévenir les risques techniques susceptibles de porter atteinte à leur pérennité et à leur fonctionnement permanent. Pour cela il a donc été nécessaire de comprendre et de mettre en œuvre les méthodes issues de l’expérience des contrôleurs techniques qui, au moyen des sinistres portés à leur connaissance ont pu établir des points de contrôle incontournables. Or, pour réaliser cette mission, centrée sur les stations d’épuration, aucun retour d’expérience ne nous permet de connaître quels sont les éléments qui à priori, nécessitent une attention particulière. Les stations d’épuration présentent des ouvrages spécifiques. L’objectif majeur de notre travail est de définir, après avoir compris le fonctionnement des stations d’épuration et l’importance de chacun de leurs éléments, les actions à mener pour protéger les ouvrages de dégradations prématurées. Par la suite, la mission de contrôle technique a pu être réalisée. Pour réaliser ce projet, nous avons donc du utiliser les outils internes de l’entreprise, notamment ses logiciels méthodologiques et techniques, mais aussi les différentes réglementations en vigueur. Ce mémoire se propose de présenter le cadre dans lequel s’est réalisé notre projet en introduisant tout d’abord l’entreprise, son rôle dans l’acte de la construction et ses méthodes. Alors, nous décrirons les stations d’épuration au travers de leurs ouvrages et de leur fonctionnement, puis celles de notre projet. Nous exposons ensuite le travail qui a été réalisé en amont, pour préparer les projets, au cours de la phase de conception. Notamment, nous présentons l’analyse de risques spécifiques aux stations d’épuration, ainsi que l’étude des pathologies et la mission que nous avons réalisé dans cette phase. Le mémoire s’orientera alors sur le travail qui a pu être réalisé au cours des missions sécurité puis solidité avant de donner nos observations sur le projet que nous avons effectué.

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Généralités

L’objectif de ce chapitre est de présenter les aspects généraux, nécessaires ou utiles à une meilleure compréhension du rapport. Ainsi nous y présenterons l’entreprise qui nous a accueilli, le rôle de ses employés dans l’acte de la construction et la méthodologie qui est adoptée.

1.1 Présentation de l’entreprise 1.1.1 Histoire L’entreprise Socotec a vu le jour en 1953. L’entreprise est issue du Bureau Sécuritas créé lui en 1929. Socotec est historiquement le premier organisme de contrôle de la construction en France. C’est aujourd’hui l’entreprise leader sur le marché de la construction. L’entreprise a d’ailleurs participé pour beaucoup dans l’élaboration des normes relatives au contrôle technique. L’entreprise a renforcé son offre depuis 2001 avec des activités sur les marchés de l’industrie et de la santé.

1.1.2 Domaine d’activité Cette volonté d’étendre sa palette de services fait qu’aujourd’hui l’entreprise est structurée autour de l’inspection, de l‘assistance technique, du conseil et de la formation. Ces services sont développés autour de plusieurs filières du Groupe : Socotec S.A., Socotec Industries et Socotec International. Cette diversification porte le nombre de collaborateurs du groupe à 4 500 dont plus de 3 500 ingénieurs et techniciens. Ces derniers se répartissent dans 32 groupes d’agence en France métropolitaine, dans 30 pays mais aussi dans les DOM-TOM.

1.1.3 Résultats et chiffres clefs Le chiffre d’affaire du Groupe a augmenté de 7,6 % et son résultat net consolidé présente une hausse de 43,8 %. Le chiffre d’affaires de Socotec SA progresse de 6,5 % par rapport à 2005 et son résultat net est en hausse de 29,4%. Le tableau n° 1.1 cidessous présente les résultats du groupe et de Socotec S.A.

Tableau n° 1.1 : Résultats 2005 et 2006

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1.2 Définition du métier de contrôleur technique 1.2.1 Définitions Le contrôleur technique intervient dans un cadre réglementaire. Les missions doivent donc intégrer ces aspects et ce chapitre doit présenter les grandes lignes directrices régissant son intervention. Selon la norme NF P00-002 [1], la définition qui peut être donnée au contrôleur technique est la suivante : " Personne ou organisme agréé pour donner un avis au maître de l’ouvrage sur les problèmes d’ordre technique, portant notamment sur la solidité de l’ouvrage et la sécurité de personnes. À ce titre, il intervient au niveau de la conception et à différentes phases de la construction. " Si la définition du métier de contrôle technique est assez précise, la définition qui semble être communément admise s’en éloigne. En effet le contrôleur peut être amené à se substituer aux rôles et missions des autres acteurs de la construction. C’est ainsi que de nouvelles missions, qui ne sont plus du domaine du contrôle technique, peuvent être réalisées par les contrôleurs telle que l’assistance à maîtrise d’ouvrage.

1.2.2 Les règles de son intervention Le contrôleur technique a pour mission de contribuer à la prévention des différents aléas techniques susceptibles d’être rencontrés dans la réalisation des ouvrages. Pour ce faire : - il doit intervenir à la demande du maître d’ouvrage et c’est à ce dernier qu’il transmet ses avis, - son intervention peut être imposée comme le stipule la réglementation1, - il doit intervenir indépendamment des acteurs de la construction comme édicté par l’article L.111-252, - il doit être agréé par son entreprise à l’issue de formations, qui elle même l’est par l’Etat, - il engage sa responsabilité, l’activité de contrôle technique étant soumise à la garantie décennale édictée par l’article L.111-243.

1.2.3 Les autres acteurs de la prévention La norme NF P03-100 [2] précise que la prévention des aléas techniques susceptibles d’être rencontrés dans la réalisation des bâtiments et des ouvrages de génie civil nécessite la participation de tous les intervenants à l’acte de construire : - le maître de l’ouvrage et le maître d’œuvre : par le choix des constructeurs, par le choix du contrôleur technique le plus en amont possible du processus de construction et de ses missions, par la suite qu’il donne aux avis du contrôleur, 1

Loi 2003-590 du 2 juillet 2003, Urbanisme et habitat, art 78 : " Le contrôle technique peut par décret en Conseil d’État, être rendu obligatoire pour certaines constructions qui, de leur nature, de leur importance ou de leur localisation dans des zones d’exposition à des risques naturels ou technologiques, présentent des risques particuliers pour la sécurité des personnes. " 2 Extrait de l’article L.111-25 : " L’activité de contrôle technique prévue à la présente section est incompatibles avec l’exercice de toute activité de conception, d’exécution ou d’expertise d’un ouvrage. " 3 Extrait de l’article L.111-24 : "[…] soumis à la présomption de responsabilité édicté par les articles 1792, 1792-1, 1792-2 du Code Civil […]".

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- les constructeurs : par l’établissement des documents techniques, par la communication des informations et des justifications relatives aux dispositions techniques retenues, par leur autocontrôle et par la mise en place des actions correctives nécessaires, - les fabricants : par la communication des documents définissant le domaine d’emploi, les caractéristiques et les conditions de mise en œuvre de leurs produits et par les moyens qu’ils consacrent à assurer la conformité de leurs produits.

1.2.4 Les missions du contrôle technique construction 1.2.4.1 La mission de contrôle technique La mission de contrôle technique qui est confiée au contrôleur par le maître d’ouvrage doit permettre d’assurer au mieux la prévention des aléas techniques susceptibles d’être rencontrés. Pour cela, il est nécessaire d’en définir la nature, caractérisée par le choix des aléas techniques dont la prévention est recherchée, et le domaine d’intervention, constitué par l’ensemble des ouvrages et éléments d’équipements sur lesquels porte la mission. Plus précisément, les parties de construction concernées sont les ouvrages de viabilité, les ouvrages de fondation, les ouvrages d’ossature et les ouvrages de clos et couvert. Les missions de contrôle technique sont nombreuses. Parmi ces dernières, on distingue les missions de base des missions complémentaires, qui trouvent leur nécessité selon les cas alors que les premières sont quasiment incontournables. Les missions de base sont au nombre de deux : - la mission L, portant sur la solidité des ouvrages et des éléments d’équipement indissociables des ouvrages, - la mission S, portant sur la sécurité des personnes dans les constructions. Les missions complémentaires sont elles beaucoup plus nombreuses, par exemple on trouve les missions : - PS, sécurité des personnes dans les constructions en cas de séisme, - P1, relative à la solidité d’éléments d’équipement non indissociablement liés, - F, fonctionnement des installations, - Ph, isolation acoustique, - Th, isolation thermique et économie d’énergie, - Hand, accessibilité des constructions pour les personnes handicapées, - LE, solidité des existants, - Etc.

1.2.4.2 Modalités de réalisation des misions de contrôle technique Modalités générales : L’intervention du contrôleur technique doit s’exercer dès la phase de conception puis au cours de la phase exécution et enfin durant la phase de parfait achèvement des travaux. Le fait de désigner le plus en amont possible du processus de construction le contrôleur lui permet d’émettre des observations dès le début du projet.

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Le maître de l’ouvrage reçoit les avis du contrôleur technique et choisit des suites à donner à ces derniers. Le contrôleur technique ne peut donner d’instructions aux constructeurs, mais il peut en revanche lui communiquer ses avis et observations. Néanmoins, dans ce cas, l’information donnée aux constructeurs ne les autorise pas pour autant à entreprendre les actions en relation avec ces avis. Le référentiel, par rapport auquel s’exerce la mission du contrôleur technique, est constitué par un ensemble aussi large que complexe constitué de textes législatifs et réglementaires, de fascicules du cahier des clauses techniques générales applicables aux marchés publics de travaux ainsi que des différents textes techniques à caractères normatifs (normes, D.T.U., avis technique, etc.). Modalités pratiques : Les différentes phases autour desquelles se déroule la mission de contrôle technique sont: - le rapport initial de contrôle technique, après examen des documents de conception - la formulation d’avis, après examen des documents d’exécution - la formulation d’avis, après examen sur chantier des ouvrages et des éléments d’équipement soumis à son contrôle - le rapport final de contrôle technique, adressé au maître de l’ouvrage avant la réception, signalant les avis, qui à sa connaissance, n’ont pas été suivis d’effets. A la demande du maître de l’ouvrage : - la formulation d’avis sur des travaux de parachèvement pendant la période de garantie de parfait achèvement Dans sa mission le contrôleur technique : - n’examine pas, sauf dispositions particulières, les éléments relatifs aux espaces verts et aux aménagements extérieurs, ni les aménagements spécifiques des activités professionnelles, - ne procède pas aux vérifications de l’implantation, des côtes qui n’ont pas d’incidence sur l’objet de sa mission ou métrés des ouvrages et éléments d’équipement soumis au contrôle, - ne prend pas en compte les risques liés aux cas de force majeure à l’exception de la mission PS, à l’utilisation anormale des ouvrages, à la malveillance, aux catastrophes naturelles et à la fission ou à la fusion de l’atome, - se réfère aux caractéristiques des matériaux, équipements et appareils telles qu’elles sont attestées par les certificats produits ou procès-verbaux d’essais, - réalise des interventions sur chantier ne revêtant aucun caractère exhaustif, - émet des avis favorables ou défavorables, ou même suspendus, quand les dispositions soumises à son contrôle sont trop générales pour justifier un avis en l’absence de précisions complémentaires. Aucun avis suspendu ne subsiste dans le rapport final. - borne ses interventions en phase exécution, à l’examen des ouvrages et éléments d’équipement soumis à son contrôle à l’occasion de visites de chantier si les autocontrôles des entreprises ne lui sont pas communiqués.

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1.3 La méthodologie 1.3.1 Introduction Le contrôle technique des ingénieurs s’effectue au travers des principaux éléments définis dans la partie précédente relative aux rôles du contrôleur technique. Pour réaliser leurs missions, de nombreux outils sont mis à leur disposition. Dans le domaine de l’inspection, SOCOTEC a mis au pont quatre types d’outil à l’usage des ingénieurs et techniciens d’agences : - Guides méthodologiques et aides techniques - Banque de données informatisée : "IRIS" - Logiciels méthodologiques : "Rapsotec" - Logiciels techniques : Banque de Logiciels Qualifiés Dans le cas où les problèmes rencontrés seraient trop compliqués, les ingénieurs des agences peuvent se retourner vers différents interlocuteurs : les collaborateurs de leur agence, les RTM4, ou encore la DTM5. Ces interlocuteurs ne sont contactés qu’en marge des outils opérationnels disponibles dans l’entreprise. L’objectif de ce chapitre est de réaliser une présentation des divers outils qui peuvent être utilisés, à la fois dans le cadre du contrôle technique construction et donc, dans le cadre de notre projet.

1.3.2 Logiciel méthodologique : Rapsotec 1.3.2.1 Aide à la réalisation de rapports Ces logiciels (une trentaine au total) fonctionnent tous sur le même principe, mais ils sont spécifiquement adaptés aux différentes missions réalisées par SOCOTEC (contrôle technique, coordination SPS6, sécurité incendie, etc.). Pour le contrôle technique, le logiciel Rapsotec [3] est utilisé. Ce logiciel constitue un véritable système expert qui permet de déterminer de façon systématique et exhaustive l’ensemble des points à aborder dans le cadre des missions de contrôle technique sur une opération de construction. Il s’agit d’un canevas d’examen par arborescence dont la trame est générée selon l’étendue de la mission, les caractéristiques des constructions et les référentiels de contrôle pris en compte. Le logiciel permet d’établir les rapports prévus aux différentes étapes des missions : - Rapport Initial de Contrôle Technique - Rapport de Vérifications Relatives à la Sécurité Incendie - Rapport final de Contrôle Technique - L’émission des différents avis au cours de la mission Ces éléments qui sont listés peuvent être suivis d’un avis ou encore d’une action dans le plan d’intervention. Rapsotec permet bien évidemment d’écrire les remarques constatées

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RTM : Les référents techniques et méthodes sont des spécialistes pour chacun des domaines du contrôle technique qui interviennent au niveau d’une zone géographique regroupant plusieurs groupes d’agence. 5 DTM : La direction techniques et méthodes regroupe les plus grands spécialistes de l’entreprise qui travaillent soit à la conception des documents de travail utilisés dans toutes les agences soit au contrôle des affaires les plus complexes. 6 SPS : sécurité et protection de la santé

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ainsi que d’y joindre les références du problème ou du référentiel technique. Ces outils connexes au rapport sont détaillés dans la suite du présent descriptif.

1.3.2.2 Les aides annexes Simultanément à l’utilisation, des rubriques annexes peuvent être consultées. Ces dernières contiennent des informations destinées à guider le travail du contrôleur. On y trouve notamment des informations relatives aux références, aux documents à demander, aux RPP7, aux pathologies, aux ASO8 ou encore au plan d’intervention. La rubrique "Références" fait apparaître les documents réglementaires (articles des différents Code : Code de l’urbanisme, Code du travail, Code de la construction et de l’habitation, etc.), les références législatives (arrêtés, décrets, lois, etc.) ainsi que les références internes constituées par les recueils Socotec dont le contenu est explicité au paragraphe 1.3.3.2. La rubrique "Plan d’intervention" permet au contrôleur d’intégrer dans son plan d’intervention une action pour un point précis qui lui semble important et auquel il souhaite apporter une attention particulière. La rubrique "ASO" a pour objectif de prévenir les ingénieurs pour des affaires spécifiques. En effet certaines caractéristiques de projets (matériaux, méthodes de pose, etc.) peuvent être assez complexes et nécessiter l’intervention préalable de spécialistes. La rubrique relative "Documents" informe le contrôleur des documents qu’il est susceptible de demander dans le cadre de sa mission. Ces documents n’étant régulièrement pas mis à la disposition des contrôleurs, bien que cela présente un caractère contractuel, il paraît utile de pouvoir rappeler les documents qui peuvent et qui doivent être demandés. La rubrique "RPP" prévient le contrôleur des domaines qui présentent une sinistralité importante. En effet, les domaines ici concernés sont ceux qui ont été retenus par les spécialistes sur la base des pathologies dont ils avaient connaissance. Le classement en fonction de leur coût et de leur fréquence a permis d’établir une liste des éléments nécessitant une attention toute particulière. Les prescriptions qui les accompagnent ont un caractère incontournable. La rubrique "Pathologies" prévient aussi le contrôleur des risques d’importance majeure, certes moindre que les RPP, mais qui ont eux aussi été portés à la connaissance des spécialistes. La différence majeure est qu’ils présentent une sinistralité moindre. Le fait de retenir ces points dans notre étude dépendra de l’analyse de risques9 que l’on fera.

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Risques à Prévention Prioritaire : Ces points particuliers dans la réalisation de notre mission ont été reconnues par les services techniques de l’entreprise comme des critères de risques à la vue de leur sinistralité. 8 Affaire à Signaler Obligatoirement : Ce sont les affaires comportant des spécificité techniques qui doivent impérativement être signalées aux spécialistes basés au siège de l’entreprise. 9 L’analyse de risques est un élément essentiel de la mission de contrôle technique consistant à donner de l’importance à certains sujets plutôt qu’à d’autres. Nous présentons cet élément au chapitre n°3.1.

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Remarque : Les outils à la disposition des ingénieurs ne sont pas ciblés pour un type de bâtiment. En effet, lorsque l’on s’intéresse aux RPP, ces derniers sont valables quel que soit le type d’intervention, que la mission soit relative à quelque type d’ouvrage de génie civil que se soit.

1.3.3 Base de données IRIS 1.3.3.1 Présentation La base de données "IRIS" contient plusieurs banques de données mises à jour par le Département Information. Parmi elles : Recueils, Bibliographie, Produits Qualifiés & Matériaux, Fabricants & Partenaires, etc. Cette base de données contient également un accès au site Internet i – Reef. Cette dernière est en fait une grande bibliothèque en ligne contenant les informations et connaissances nécessaires à la réalisation de nos missions. Parmi toutes ces informations disponibles nous présentons les Recueils dont l’utilité peut être grande dans le cadre de nos missions, permettant un gain de temps important quand les textes de lois ou normatifs ne nous sont pas communs.

1.3.3.2 Caractéristiques des Recueils Les recueils sont des fascicules élaborés par les spécialistes de l’entreprise et susceptibles d’être utiles pour chacun des employés. Parmi ces fascicules, nous pouvons trouver des informations relatives à l’exécution des missions, aux divers domaines techniques ou encore aux questions administratives. Ces recueils reprennent les différentes réglementations, avec des commentaires relatifs à leur compréhension. Ces recueils contiennent l’approche de Socotec vis-à-vis de certaines réglementations, qui peuvent parfois être soumises à interprétation et qui présentent souvent des spécificités qui sont essentielles à la réalisation de nos missions. D’autre part, ces recueils peuvent contenir des méthodes pour résoudre des problèmes tant pratiques que théoriques, avec les hypothèses à retenir, les modèles à prendre en compte, etc. Ces recueils sont élaborés par les ingénieurs de la DTM. En ce qui concerne le contrôle technique construction, ces recueils se répartissent en fonction des domaines qu’ils abordent. Parmi ces nombreux domaines, on peut trouver des recueils relatifs : aux charpentes bois, à la sécurité incendie dans les ERP10, aux fondations, au béton armé, au béton précontraint, aux constructions métalliques, à l’étanchéité, etc.

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ERP : établissement reçevant du public

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1.3.4 Les logiciels techniques Les logiciels techniques de la BLQ11 sont très nombreux. Le développement est réalisé par le DCI12 après mise au point du cahier des charges en coopération avec le correspondant désigné. Un correspondant par domaine (construction métallique, béton, acoustique, électricité, etc.) participe, avec éventuellement le spécialiste concerné : à l’analyse fonctionnelle, à la définition des tests et à la rédaction de la documentation. Le correspondant assure donc l’interface entre le spécialiste et le DCI. La validation technique du logiciel est effectuée par le spécialiste technique. La validation ergonomique du logiciel est effectuée par un chargé d’affaire SOCOTEC, en présence du développeur informatique. On trouve des logiciels dans tous les domaines de la construction : en Résistance des Matériaux et Structures, en Béton armé, en Charpente Métallique, en Charpente bois, en Génie Climatique, en Electricité, en Acoustique, etc.

1.3.5 Conclusion L’entreprise SOCOTEC est forte de ses années d’expériences dans le domaine du contrôle technique. A la vue de cette présentation, on voit que les outils à la disposition des chargés d’affaires sont nombreux mais très bien organisés. Cela permet ainsi à chacun de trouver les informations nécessaires et de travailler ainsi avec un maximum d’autonomie. En revanche, il est vrai que le panel d’informations proposé est très vaste et que la recherche d’une information précise peut devenir parfois longue et même infructueuse. La collaboration avec les différents ingénieurs prend alors tout son intérêt, et bien que nos fonctions invitent à beaucoup d’autonomie, il est parfois utile de connaître les compétences de chacun pour pouvoir parfois y recourir.

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BLQ : banque de logiciels qualifiés DCI : département central de l’informatique

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Les stations d’épuration

2.1 Présentation des différentes étapes de traitement d’une station d’épuration Une station d’épuration rassemble une succession de dispositifs, empruntés tour à tour par les eaux usées. Chaque dispositif est conçu pour extraire au fur et à mesure les différents polluants contenus dans les eaux. Le schéma n° 2.1 ci-dessous présente la succession des étapes dans une station à boues activées.

Schéma n° 2.1 : Schéma de fonctionnement d’une station d’épuration à boues activées

En France, 50 % des stations de plus de 10 000 EH13 sont construites sur le modèle des stations d’épuration à boues activées. (Source ADEME) C’est principalement pour des raisons de mise aux normes que l’on voit de nombreuses stations d’épuration subir des travaux, bien que des extensions sont aussi réalisées. Ce chapitre a pour but de présenter les éléments essentiels du fonctionnement des différentes stations d’épuration et plus particulièrement des stations d’épuration à boues activées [4]. On retrouve quatre principaux modes de traitement des eaux usées en station d’épuration : prétraitement, traitement primaire, traitement physico-chimique et traitement biologique. A ces modes de traitement viennent s’ajouter des traitements complémentaires ou "tertiaires" destinés à améliorer la qualité des eaux rejetées dans le milieu naturel. En parallèle des filières de traitement des eaux, le traitement de l’air mais aussi des boues est nécessaire pour réduire les nuisances olfactives mais aussi pour valoriser les déchets issus de ces traitements. 13

EH : équivalent-habitants. Cette unité correspond à la quantité de pollution émise en un jour par une personne, 1 EH = 60 g de DBO5/jour (DBO5 : Demande Biochimique en Oxygène en 5 jours).

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2.1.1 Le prétraitement 2.1.1.1 Principe A l’arrivée à la station d’épuration, les eaux brutes doivent subir, avant leur traitement proprement dit, des traitements préalables. Nommés prétraitements, ces dispositifs physiques ou mécaniques sont destinés à extraire des effluents les éléments solides ou particulaires les plus grossiers dont la nature ou la dimension constituerait une gêne pour les traitements ultérieurs ou des risques d’endommagement des équipements. Les dispositifs de prétraitement sont présents dans toutes les stations d’épuration, quels que soient les procédés mis en œuvre à l’aval. Les prétraitements peuvent êtres constitués par une succession des opérations suivantes : dégrillage, tamisage, dilacération, dessablage, déshuilage-dégraissage, évacuation et traitement des sables et refus.

2.1.1.2 Caractéristiques des différentes étapes Le dégrillage consiste à faire passer les eaux usées au travers d’une grille dont les barreaux, plus ou moins espacés, retiennent les éléments les plus grossiers. La photo n° 2.2 ci-contre représente un dégrilleur. Le tamisage assure un dégrillage poussé par filtration des eaux brutes sur des toiles, treillis ou tôles perforées. La dilacération est destinée à réaliser le broyage des matières solides entraînées par les eaux résiduaires. Les matières solides passent alors par les différents stades de traitement au lieu d’être extraites. Les inconvénients de cette méthode la rendent peu populaire. Photo n° 2.2 : Représentation

L’opération de dessablage a pour but d’extraire de d'un dégrilleur l’effluent les graviers, sables et autres particules minérales afin de prévenir leur dépôt dans les conduites et d’éviter le surchargement des eaux par sédimentation. Cette opération porte généralement sur les particules dont la granulométrie est supérieure à 200 µm. Les problèmes de déshuilage et de dégraissage sont très complexes, le premier étant une opération de séparation liquide-liquide et le second une opération de séparation solide-liquide. Le décanteur primaire sépare obligatoirement les graisses, qui se rassemblent en surface. Il est en général mal équipé pour la reprise de celles-ci dès que leur volume devient important. Un dégraissage est donc souhaitable et devient indispensable en l’absence de cette décantation. Il s’agit de réaliser la flottation des matières grasses et flottants divers.

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2.1.2 Le traitement primaire 2.1.2.1 Principe Après les prétraitements, il reste dans l’eau une charge polluante dissoute et des matières en suspension. Les traitements primaires fonctionnent suivant les techniques physiques de séparation par décantation gravitaire, processus faisant appel à la grosseur et au poids spécifique des particules. Ce type de traitement ne porte donc que sur les matières particulaires décantables14. La décantation primaire présente un intérêt certain en épuration dans la mesure où, sans addition préalable de réactifs chimiques, elle assure l’élimination de ces matières (présentant une taille généralement supérieure à 50 µm).

2.1.2.2 Ouvrages Les décanteurs primaires peuvent être très simples : c’est le cas des bassins creusés dans le sol sans revêtement interne ou simplement avec compactage de l’argile. Mais cette technique rudimentaire n’est employée que dans des cas très précis. Les décanteurs peuvent être circulaires ou rectangulaires. Pour les ouvrages circulaires, ils comprennent un fût central où arrive l’eau brute et d’où elle est répartie. Le dispositif de raclage permet d’amener les boues déposées sur toute la surface du fond vers une poche centrale d’où partent les tuyaux d’extraction. Par ailleurs un racleur de surface pousse les corps flottants vers un pot à écumes d’où ces produits peuvent être repris. Le fond de ces décanteurs a une très légère pente vers le centre pour faciliter le glissement des boues.

2.1.3 Les traitements physico-chimiques La mise en place de stations physico-chimique répond à des objectifs précis qu’ils sont seuls à pouvoir remplir. Ce type de station permet en effet un démarrage immédiat de l’installation, répondant aux demandes variables. Ces stations présentent aussi une faible emprise au sol permettant de dissimuler au maximum leur existence. Enfin, elles possèdent un fonctionnement adapté à l’altitude ou encore à la présence d’effluents industriels contenant des toxiques et des phosphates.

2.1.3.1 Principes L’élimination des matières finement dispersées et des colloïdes, ne peut être obtenue, en un temps suffisamment court, par simple décantation. En effet les colloïdes peuvent décanter très lentement ou même ne pas sédimenter du tout. Pour augmenter les performances de séparation de ces particules, la solution la plus efficace consiste à augmenter la granulométrie des matières solides, ce qui implique la

14

On distingue deux types de matières décantables : les particules grenues qui sédimentent indépendamment les unes des autres à vitesse constante et les particules floculées qui résultent d’une agglomération de matières colloïdales en suspension.

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rupture de l’état colloïdal15 de la suspension aqueuse, par l’intermédiaire d’un traitement de coagulation et de floculation.

2.1.3.2 Mécanismes On utilise de nombreux adjuvants chimiques pour déstabiliser les eaux usées. On peut les classer en deux catégories selon leur mécanisme d’action. Les électrolytes minéraux à polycations (sels de fer, d’aluminium et chaux), qui provoquent l’agglomération mutuelle des solides par l’intermédiaire d’un processus de coagulation16. Les polymères organiques de synthèse, macromolécules de masse moléculaire élevée, qui engendrent ce qu’on a coutume d’appeler floculation, procédé qui permet l’union des particules solides élémentaires par pontage, par mise en œuvre d’un processus d’adsorption, puis de réticulation conduisant à la formation d’un floc. Le schéma n° 2.3 cicontre présente cette réaction.

Schéma n° 2.3 : Schéma du processus de

La cinétique de cette double réaction fait intervenir deux phases distinctes. La première phase voit la collision des particules, réalisée sous l’effet de phénomènes diffusionnels dépendant de la température du milieu, et ce même sans agitation. Cette déstabilisation chimique, nécessite un mélange homogène des réactifs coagulants avec l’eau à traiter, ce qui implique un brassage rapide. Durant la seconde phase, on accélère la floculation par une agitation modérée du milieu, pour favoriser la mise en contact des particules contiguës sans pour autant briser les flocs formés. Cette floculation d’adjuvants polymériques, qui servent en quelque sorte de support d’accrochage aux particules colloïdales, conduit à la formation de flocs volumineux. Les ouvrages destinés à ce type de traitement peuvent être semblables à celui présenté sur le schéma n° 2.4 ci-dessous.

Schéma n° 2.4 : Décanteur-Floculateur raclé à entraînement périphérique

15

Système dans lequel des particules très petites (taille moyenne comprise entre 0,2 µm et 0,002 µm) sont en suspension dans un fluide. 16

La coagulation consiste à assurer l’annulation des charges électriques répulsives des colloïdes.

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2.1.3.3 Association avec d’autres types de traitement Les traitements biologiques constituent les moyens les mieux adaptés pour l’obtention des objectifs fixés. Les procédés physico-chimiques, utilisés seuls, ne sont pas réellement compétitifs. Cependant la mise en œuvre de ces procédés en prétraitement ou en traitement tertiaire, en association avec un procédé biologique, peut constituer une excellente solution.

2.1.4 Les traitements biologiques Ces traitements utilisent l’action de micro-organismes capables d’absorber les polluants dissous dans les eaux usées, essentiellement les matières organiques. La sélection naturelle des espèces et leur concentration dans un bassin permettent d’accélérer et de contrôler un phénomène qui se produit communément en milieu naturel17. Les traitements biologiques se résument principalement à trois types de traitements, le lagunage naturel, les traitements bactériens et les traitements à boues activées.

2.1.4.1 Le lagunage naturel : procédé biologique extensif Les lagunes sont constituées de plans d’eau peu profonds, en général au nombre de trois. L’apport d’oxygène naturel, par échange avec l’atmosphère ou par photosynthèse des algues de surface, peut être complété exceptionnellement par des aérateurs pour stimuler l’activité biologique et diminuer les surfaces. Les bassins de traitement des eaux brutes éliminent essentiellement les polluants carbonés. Les bassins suivants, dits d’affinage, peuvent en outre permettre l’élimination des contaminants biologiques par l’action du rayonnement solaire. Le lagunage est en fort développement en France, dans les petites communes en raison de sa rusticité et de ses performances honorables. 2.1.4.2 Les biofiltres et les lits bactériens : procédé biologique à cultures fixées Le principe de ces procédés consiste à faire percoler l’eau à traiter à travers un matériau sur lequel se développent les bactéries qui constituent alors un biofilm sur ce support. Les biofiltres permettent généralement des traitements plus intensifs et plus poussés que les lits bactériens classiques. Ils sont également plus rustiques dans leur conception et dans leur exploitation.

2.1.4.3 Les stations à boues activées : procédé biologique à cultures libres Principe : Dans ces procédés, les bactéries se développent dans des bassins alimentés d’une part en eaux usées à traiter et d’autre part en oxygène par des apports d’air. Les bactéries, en

17

Le procédé repose sur la constatation suivante : une eau d’égout dans laquelle on fait barboter de l’air voit se développer rapidement une flore bactérienne au détriment des matières organiques polluantes.

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suspension dans l’eau des bassins, sont donc en contact permanent avec les matières polluantes dont elles se nourrissent avec l’oxygène nécessaire à leur assimilation. Les principes de fonctionnement diffèrent suivant que l’objectif est de traiter le carbone ou le carbone et l’azote et/ou le phosphore : en pratique, il s’agit de permettre la sélection des espèces de bactéries capables soit de transformer le carbone en CO2, soit de transformer l’azote en nitrates puis les nitrates en azote gaz (N2), soit de stocker le phosphore. Dans tous les cas, la séparation de l’eau traitée et des boues se fait dans un ouvrage spécifique, le clarificateur. Pour conserver un stock constant et suffisant de bactéries dans le bassin d’aération, une grande partie des boues extraites du clarificateur est renvoyée dans le bassin. Une petite partie de ces boues, correspondant à l’augmentation du stock pendant une période donnée, est évacuée du circuit des bassins d’aération et dirigée vers les unités de traitement des boues : cette fraction des boues constitue les "boues en excès". Ce type de stations d’épuration permet d’obtenir de bons rendements vis-à-vis des autres stations. Le tableau n° 2.5 ci-dessous présente les quelques paramètres des résultats que l’on peut obtenir avec les différents types de station. Matières décantables Décantation primaire Traitement physico-chimique Traitement biologique

90 100 100

Matières en suspension (MES) 50 80 - 90 > 90

DCO

N

P

Coliformes fécaux

2 - 30 SO - 70 SO - 90

10 - 15 15 - 20 25 (90*)

< 10 > 90 30 (90*)

< 90 90 90 - 99

* Résultats obtenus en associant au traitement des dispositions particulières Tableau n° 2.5 : Caractéristiques de traitement de différentes STEP18

Mécanismes de l’élimination de la pollution par voie biologique aérobie : Dans tous les cas, le réacteur est alimenté en effluent d’une manière continue, les microorganismes sont nourri par les matières organiques et transforment les polluants : - par adsorption des matières polluantes sur le floc bactérien - par conversion en matière cellulaire : croissance de la culture bactérienne - par oxydation en C02 et H2O qui produit l’énergie nécessaire au fonctionnement et à la production de nouveau matériau cellulaire. Si après vidange des eaux épurées, on recommence l’opération avec une nouvelle charge d’eaux usées, en conservant les boues formées précédemment, l’épuration se révèle plus rapide, d’où l’idée de recycler les boues au cours d’un traitement en continu. Bassin d’aération : Le bassin d’aération constitue le cœur même du procédé, dans lequel s’effectue le métabolisme bactérien à l’origine du phénomène aboutissant à l’épuration. Les systèmes d’aération ont par suite deux fonctions importantes à remplir : - introduire une quantité déterminée d’oxygène dans l’eau nécessaire à la satisfaction des besoins correspondant à l’oxydation de matières organiques polluantes apportées par l’effluent, et à la destruction des matières cellulaires, 18

STEP : station d’épuration

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brasser la suspension de boues activées pour en assurer l’homogénéité et éviter les dépôts. La photo n° 2.6 ci-dessous présente la forme en phase définitive de l’ouvrage alors que la photo n° 2.7 nous montre l’ampleur réelle de ce dernier.

Photo n°2.6 : Bassin d’aération en fonctionnement

Photo n° 2.7 : Bassin à vide

Décantation secondaire : Les clarificateurs Le rôle de la décantation secondaire est d’assurer une séparation satisfaisante de la biomasse de l’eau traitée (dont la qualité devra correspondre au niveau souhaité) et de permettre par ailleurs un premier épaississement des boues biologiques décantées. Le schéma n° 2.9 ci-dessous présente un modèle de clarificateur, similaire à celui représenté sur la photo n° 2.8 ci-contre.

Photo n° 2.8 : Clarificateur à vide

Schéma n° 2.9 : Clarificateur à succion des boues avec racleur diamétral à entraînement central

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2.1.5 Les traitements annexes 2.1.5.1 Traitements tertiaires Les traitements tertiaires ont pour but d’améliorer la qualité des rejets en sortie de station. Les solutions de lagunage ou de traitement physico-chimique peuvent être adoptées dans ce but.

2.1.5.2 Traitement des boues Les boues extraites doivent être conditionnées. Ces dernières doivent donc subir une succession d’opérations pour arriver à cette finalité. Parmi ces étapes on retrouve : l’épaississement, stabilisation, conditionnement, déshydratation, séchage puis élimination. Ces étapes se succèdent au cours d’un processus assez complexe qui rend les bâtiments de traitement des boues tortueux. Il faut noter qu’à la fin du cycle, les solutions de valorisation des boues sont de plus en plus répandues, avec l’épandage agricole ou les matériaux de construction, mais les solutions d’incinération existent encore.

2.1.5.3 Traitement de l’air En parallèle des divers traitements qui ont étés exposés dans ce chapitre, une unité de traitement d’air est présente dans les stations afin de limiter les nuisances olfactives. A cette fin, les ouvrages concernés seront couverts, un système de ventilation destiné à diriger ces odeurs est présent et une unité de lavage chimique traite l’air de façon à rejeter à l’extérieur un minimum d’odeurs nuisibles.

2.1.6 Les problèmes constatés Les problèmes que l’on rencontre généralement sont dus à des défauts d’étanchéité ou à des mouvements de terrain (fissures ou inclinaisons inacceptables). Parfois la gravité des défauts est telle qu’on ne peut faire autrement que de détruire les ouvrages, mais cette pratique ne peut être envisagée que dans les cas désespérés. Certaines dégradations sont parfois dues à des défauts de calculs ou à une sousestimation des efforts. La revalorisation des stations est souvent l’occasion d’installer des dispositifs de vidange pour certains ouvrages, dispositifs qui avaient été négligés ou considérés comme non nécessaires et que l’expérience montre finalement bien utiles. De même, il faut souvent procéder à une réfection des chemins de roulement, de façon à assurer la rotation ou la translation correcte des équipements mobiles.

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2.2 Présentation des projets Pour cadrer le contexte dans lequel notre projet a été réalisé, il paraît utile de présenter les deux affaires. Ce chapitre aura donc pour objectif de donner les caractéristiques essentielles des deux stations d’épuration sur lesquelles nous avons travaillé.

2.2.1 Présentation du projet de la STEP de Saint-Denis-lès-Sens Le projet consiste en la réalisation d’ouvrages d’extension et de mise aux normes européenne de la station d’épuration de la communauté de communes du Sénonais à Saint-Denis-lès-Sens. Les boues, une fois traitées, seront emportées par un prestataire de service pour valorisation contrairement aux prévisions initiales qui consistaient à incinérer ces boues sur site. Pour ce faire de nombreux ouvrages seront démolis pour laisser place aux nouveaux. Cette station fonctionnera selon le principe de traitement à boues activées. L’installation pourra recevoir des effluents dont les caractéristiques principales sont présentées dans le tableau n° 2.10 ci-dessous. Cette station présentera une capacité de 80 000 EH.

3

Débit journalier (m /j) 3 Débit de pointe (m /j) DBO5 (kg/j) DCO (kg/j) MES (kg/j) NTK (kg/j) PT (kg/j)

Pointe journalière de temps sec

Pointe journalière de temps de pluie

Moyenne de la semaine de pointe (nominal)

11 500 1 500 3 450 8 560 4 400 870 220

15 000 1 500 3 770 9 800 5 830 1 110 240

12 600 1 500 3 620 9 230 4 770 950 240

Tableau n° 2.10 : Caractéristiques de la STEP de Saint-Denis-lès-Sens

Pour ce projet, les principaux ouvrages à réaliser présentent les caractéristiques suivantes : - Ouvrages annexes (poste de dégazage, poste de recirculation, poste de comptage, poste de relèvement, poste électrique, etc.) : environ 300 m², - Bâtiment administratif : 300 m², - Bâtiment de traitement : 400 m², - Bâtiment de stockage des boues : 600 m², - Deux clarificateurs étanches dans la masse, chacun d’une surface de 1250 m², pour contenir un volume moyen de 3750 m3, - Deux bassins d’aération étanches dans la masse, composés d’un tronçon rectiligne pour une surface totale de 1200 m², pour contenir un volume moyen de 5450 m3.

2.2.2 Présentation du projet de la STEP de l’Auxerrois

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Le projet consiste en la réalisation d’une nouvelle station d’épuration pour la mise aux normes de deux stations d’épuration existantes. La station d’épuration de l’Auxerrois utilisera aussi un traitement à boues activées et revalorisera les boues, une fois déshydratées, en granulés destinés à l’épandage agricole. L’installation a été prévue pour recevoir des effluents dont les caractéristiques principales sont présentées dans le tableau n° 2.11 ci-dessous. Cette station présentera une capacité de 100 000 EH.

3

Débit journalier (m /j) 3

Débit de pointe (m /j) DBO5 (kg/j) DCO (kg/j) MES (kg/j) NTK (kg/j) PT (kg/j)

Pointe journalière de temps sec 19 189

Pointe journalière de temps de pluie 30 189

Moyenne de la semaine de pointe (nominal) 20 760

1 170 4 228 10 038 5 961 926 152

1 800 4 976 12 315 10 427 1 113 417

1 260 4 335 10 363 6 599 953 190

Tableau n° 2.11 : Caractéristiques de la STEP de l’Auxerrois

Pour ce projet, les ouvrages de génie civil à réaliser sont les suivants : - deux clarificateurs étanches dans la masse, chacun d’une surface de 1550 m², pour contenir un volume moyen de 5400 m3, - deux bassins d’aération étanches dans la masse, chacun d’une surface de 1300 m², pour contenir un volume moyen de 8750 m3, - un poste de dégazage, un de recirculation des boues, un de comptage, un de by-pass, un de relèvement, etc., - un premier bâtiment destiné au traitement des boues, des déchets et à l’exploitation de la station d’épuration, un second destiné au stockage et au séchage des boues, le tout d’une surface d’environ 3000 m².

2.2.3 Présentation des objectifs de traitement Si les caractéristiques des effluents à traiter donne de bonnes informations sur les caractéristiques des STEP, il faut aussi noter les caractéristiques, attendues par le maître d’ouvrage, des effluents au moment de leur rejet. Le tableau n° 2.12 ci-dessous présente les objectifs de traitement des deux stations présentés précédemment. Paramètres DBO5 DCO MES NGL NTK PT

STEP de l'Auxerrois Concentration maximale (mg/l) 25

STEP de Saint-Denis-lès-Sens Concentration maximale (mg/l) 25

90 25 15 10 1,5

90 30 20 10 2

Tableau n° 2.12 : Présentation des objectifs de traitement des STEP

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3

La mission de contrôle technique en phase conception

L’objectif de ce chapitre est de voir comment nous avons réalisé notre mission de contrôle technique en phase conception. Cette phase présente une importance majeure car c’est cette dernière qui va engager le déroulement de la mission. En effet, c’est à ce stade que l’on doit définir les points du contrôle qui devront être observés en priorité afin d’éviter les sinistres. Bien souvent cette démarche s’appuie sur des sinistres connus ou constatés qui permettent ensuite d’éviter de reproduire les mêmes schémas. Or, cette connaissance n’est répertoriée que par type de sinistre (exemple : tassements de fondations, ruptures de pieux, etc.). Ce chapitre présente donc la démarche qui a été la notre pour mener à bien cette phase.

3.1 L’analyse de risques 3.1.1 La méthodologie de l’analyse de risques Le but de l’analyse de risques est d’établir quels sont les points qui représentent une priorité dans la réalisation de notre mission. La démarche peut être effectuée de différentes façons. On peut utiliser une grille d’évaluation [5]. On donne un coefficient à différentes composantes selon leur importance puis on comptabilise la totalité des points recueillis par chacune d’entre elles. Si le résultat est inférieur à un seuil fixé, le point en question n’est pas retenu dans l’analyse de risques. En revanche, si ce total atteint le seuil précité, alors le point devra obligatoirement être retenu. C’est à dire qu’il sera une cible prioritaire au cours de notre mission. Les caractéristiques qui peuvent généralement être prises en compte sont : - la quantité de matériaux mis en œuvre, le linéaire, la surface : Si un linéaire de mur nous semble important, on peut le retenir parmi nos critères. En revanche, sur la station d’épuration, même si il y a un grand linéaire de voile pour les bâtiments d’exploitation, ces derniers ne retiendront pas particulièrement notre attention. En revanche, le linéaire de voile destiné aux ouvrages spécifiques tels que les bassins, sera au centre de notre démarche. En effet ces voiles doivent être réalisés avec des contraintes plus importantes. - l’entreprise retenue : Si une entreprise qui doit réaliser un élément de la construction, quelqu’il soit, et que cette dernière est "réputée à risques", c’est à dire que nous avons déjà travaillé avec elle et que nous avons été confronté à des difficultés, alors les réalisations de cette entreprise pourront être suivies avec une plus grande attention. Cela peut transformer un élément banal de construction en un élément à risques au sens de notre démarche. -

procédé innovant ou peu courant : Sur un projet, des éléments de la construction peuvent être d’une utilisation peu courante, et le produit peu même présenter un caractère innovant. Si nous sommes dans cette situation, et qu’aucun avis technique ou agréments ne visent ce produit, il

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présentera immédiatement un risque plus important dans notre mission. En effet nous émettons généralement des avis sur un produit qui nous est présenté avec un dossier contenant toutes ses caractéristiques mais aussi ces agréments. - position stratégique de l’élément : Chaque élément possède une importance plus ou moins grande pour l’utilisation du bâtiment. En cas de défaillance d’un élément lié à sa dégradation, il est donc important d’envisager les conséquences que cela aurait sur l’exploitation du site. On comprend donc qu’en ce sens, le détachement de parements extérieurs est moins contraignant que la rupture du support d’un élément du "process". - difficulté liée à la réparation d’éléments dégradés : Lorsque qu’une défaillance est constatée et que la faute du contrôleur est mise en cause, un des facteurs important est alors le coût des réparations. Les éléments de construction qui seront plus difficilement réparables que d’autres présenteront donc un risque plus grand. - les risques à prévention prioritaires : Comme nous les avons présentés précédemment (Cf. chapitre 1.3.2.2), ces points particuliers des projets ont déjà fait l’objet d’une analyse de risques, et si ces points sont rencontrés sur nos projets, il est alors nécessaire de les prendre en considération. En pratique, on ne cherche pas à reprendre chaque élément dans un tableau pour pouvoir faire un récapitulatif. En revanche, on adopte une démarche similaire. On s’intéresse en fait aux différents points détaillés précédemment pour pouvoir établir quels sont les points importants mais sans pour autant dresser une liste. Cette démarche se fait simultanément à la réalisation du RICT19 (Cf. chapitre 3.3).

3.1.2 Réalisation de l’analyse de risques sur la station d’épuration de l’Auxerrois 3.1.2.1 Les points sensibles issues des expériences D’après les retours d’expériences (Cf. chapitre 2.1.6), nous pouvons d’ores et déjà donner des points sur lesquels nous devrons être attentif : - défauts d’étanchéité, - mouvements de terrains provoquant des fissures ou des inclinaisons inacceptables, - erreurs de calculs, - sous-estimation des efforts, - absence de dispositifs de vidange rendant le nettoyage des parois difficile et rendant la qualité des parois des bassins peu acceptable, - dégradation des chemins de roulement provoquant des difficultés d’utilisation des équipements mobiles. Les risques liés aux défauts d’étanchéité seront clairement un des soucis dans la réalisation de notre mission. De tels défauts remettraient en cause les objectifs de 19

RICT : Rapport initial de contrôle tecnique

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traitement de la station, et en particulier vis-à-vis de la protection de l’environnement. Cela pourrait entraîner des problèmes importants liés à l’exploitation des installations mais aussi des frais pour la réfection des étanchéités. Nous devrons donc être attentif à la réalisation de ces étanchéités mais aussi aux mouvements de terrain susceptibles eux aussi d’endommager les parois étanches par l’intermédiaire de fissurations. Les inclinaisons susceptibles d’apparaître seront le second point essentiel. En effet, les défauts de planéité pourraient engendrer des problèmes liés à l’exploitation des équipements, à la fois à l’intérieur des bâtiments techniques, mais aussi pour les ouvrages extérieurs. Ces défauts pourraient poser des problèmes dans l’utilisation d’équipements suspendus (rails, ponts roulants), dans l’utilisation des surfaces d’exploitation (dallage des zones de stockage) ou encore dans l’utilisation des équipements des ouvrages extérieurs (ponts racleurs). Nous serons donc, une nouvelle fois, attentif aux dispositions prises vis-à-vis des mouvements de terrain. Les erreurs de calculs et la sous-estimation des efforts seront aussi un point important, il sera nécessaire d’y apporter une attention particulière afin d’éviter des ruptures d’ouvrages pouvant porter préjudice à l’exploitation. Il s’agira ici de vérifier les hypothèses de calcul et leur concordance avec les exigences du projet, mais aussi de vérifier les grandeurs des résultats obtenus à l’issu de calculs. La dégradation des chemins de roulement devra être prévenu pour une question, une nouvelle fois d’exploitation. Pour cela, nous devrons vérifier la conformité de la conception avec les exigences du maître d’ouvrage.

3.1.2.2 Les points sensibles issues de la connaissance de SOCOTEC Vis-à-vis des connaissances de l’entreprise, nous devrons être très prudent vis-à-vis des risques classés à prévention prioritaires par les spécialistes de la DTM, mais aussi aux points sensibles. Parmi ces points nous retrouvons : - les dallages : Il est alors important d’être prudent vis-à-vis du tassement du sol dássise, mais aussi vis-à-vis des joints susceptibles de se dégrader précocement. - les fondations superficielles : Il est alors nécessaire de s’intéresser aux tassements. - les structures en béton : Il sera nécessaire de vérifier la présence d’éléments avec des dimensions supérieures aux valeurs préconisées par la réglementation. - les réservoirs : Il sera alors impératif de porter une attention particulière à leur dimensionnement.

3.1.2.3 Les autres points sensibles Après avoir reconnu la majorité des points essentiels du contrôle, nous avons encore émis des réserves vis-à-vis d’autres éléments des projets. Nous avons relevé :

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le passage des tuyauteries : Il sera nécessaire d’être attentif à la superposition des ces dernières avec les éventuelles fondations profondes. la rupture des tuyauteries : L’importance majeure des tuyauteries dans le fonctionnement des stations nous oblige à porter une attention particulière à leur solidité.

Il nous faudra donc prendre en considération ces éléments à la fois au cours de la réalisation du rapport initial mais aussi tout au long de notre mission. Pour cela il est nécessaire de connaître les pathologies susceptibles d’être à l’origine de ces dégradations.

3.2 Les pathologies En phase de conception, la connaissance des pathologies est une nécessité pour pouvoir mener à bien notre mission. Une bonne connaissance de ces problèmes permet de préparer au mieux notre intervention. Dans ce chapitre, nous allons présenter les pathologies qui devront être évitées afin de pouvoir prendre les mesures nécessaires et demander les documents essentiels durant la réalisation des travaux.

3.2.1 Distinction entre la mission solidité et la mission sécurité Dans le cadre de la mission de contrôle technique qui est la nôtre, nous devons dors et déjà distinguer la mission solidité de la mission sécurité. En effet la mission sécurité n’est pas sujette à une analyse de risques. Comme nous le verrons dans le chapitre 4, cette mission se rapporte à un référentiel plus strict, et où l’analyse de risques a été menée par les pouvoirs publics. Les points de contrôle sont alors imposés et la démarche simplifiée. En effet, il n’y a pas de pathologies auxquelles nous devrions nous attacher plus particulièrement. Plus précisément, le terme est difficilement employable avec ce type de mission.

3.2.2 Les pathologies susceptibles d’être rencontrées dans les stations d’épuration Comme nous le précisions en introduction, il n’existe pas de liste des pathologies les plus sensibles par type de bâtiment. Dans cette phase, il est donc important pour nous de déterminer les pathologies qui pourraient être à l’origine des dégradations dont nous souhaitons prévenir les ouvrages des stations d’épuration. Nous nous intéresserons principalement aux pathologies qui pourraient être à l’origine des problèmes que nous avons placés, après analyse de risques, comme prépondérants, c'est-à-dire tout ceux qui ont été cités dans le chapitre 3.1.2.

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3.2.2.1 Composition des bétons Les bétons mis en œuvre peuvent être confrontés à de nombreuses pathologies susceptibles de réduire leurs caractéristiques attendues. Leur mauvaise composition peut aussi être à l’origine de difficultés de mise en œuvre. Alcali-réaction : L’alcali réaction peut être à l’origine de désordres susceptibles d’affecter les ouvrages en béton. C’est une cause récurrente des désordres sur les ouvrages [6]. Cette réaction chimique se produit entre certaines formes de silices ou de silicates pouvant être présentes dans les granulats et les alcalins du béton (oxyde de sodium Na2O, oxyde de potassium K2O contenus dans les ciments, les adjuvants, les granulats, les sels de déverglaçage). Elle correspond à une attaque du granulat, et plus particulièrement de la silice SiO2, par le milieu basique du béton (pH > 13) et provoque la formation d’un gel de réaction (silicate alcalin) expansif. Les facteurs de cette réaction sont au nombre de trois : la capacité réactive des granulats, la quantité d’alcalins en solution dans le béton et enfin l’humidité. Cette réaction provoque une chute des caractéristiques mécaniques du béton. En effet des tensions internes apparaissent au niveau des interfaces pâte de ciment-granulat, suite à l’expansion du gel créé. Par suite, les efforts dans la structure augmentent et entraînent des surtensions dans les aciers avant de conduire à des fissurations. Résistance aux milieux agressifs : Tout comme pour l’alcali-réaction, le béton est susceptible de se dégrader par d’autres processus chimique au contact de composants. Les normes [7] proposent des compositions de bétons destinés à répondre aux risques de réactions chimiques liées à l’environnement, lui-même susceptible de dégrader les caractéristiques des ouvrages. L’objectif est aussi de limiter la porosité du béton qui a une influence directe sur sa résistance (pore capillaire), sur ses déformations comme le retrait, le gonflement ou le fluage (porosité du gel), sur la durabilité vis-à-vis des environnements agressifs, par les possibilités qui sont alors offertes aux agents indésirables pour pénétrer dans les pores du béton. Le béton peut alors devenir le lieu de réactions chimiques diverses. Le critère de teneur en eau est un de ces critères. Cette teneur doit être suffisante pour permettre le durcissement complet du béton sans pour autant être trop élevé au risque de laisser de nombreux pores capillaires dans le béton après évaporation de cette eau, rendant par suite les caractéristiques du béton plus faibles qu’attendues. Hydrofuge de masse: Pour améliorer l’étanchéité dans la masse des ouvrages, on peut incorporer un hydrofuge à la composition du béton. L’hydrofuge de masse est un adjuvant qui a pour fonction principale de diminuer l’absorption capillaire du béton. Cet adjuvant joue là aussi un rôle dans la prévention des risques de dessiccation prématurée des bétons. Remarque : Comme de nombreux adjuvants, l’hydrofuge de masse peut avoir des effets secondaires indésirables. L’utilisation de ce dernier peut amener la résistance du béton à diminuer [8].

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3.2.2.2 Mise en œuvre des bétons S’assurer de la bonne composition du béton ne permet pas d’obtenir un béton de bonne qualité si sa mise en œuvre n’est pas réalisée de façon satisfaisante. Ajout d’eau : Les réservoirs sont des ouvrages dont le ferraillage est important en quantité. Pour pouvoir réaliser une bonne mise en œuvre du béton, l’ajout d’eau de gâchage destinée à faciliter cette mise en œuvre est particulièrement dangereux. L’introduction d’eau supplémentaire amplifie les phénomènes liés à la dessiccation et au retrait. Produit de cure : L’objectif des produits de cure est de limiter les risques liés à une dessiccation prématurée du béton. En effet, l’eau contenue dans les pores du béton et qui n’aurait pas encore réagie durant la réaction de prise du béton, peut s’évaporer prématurément, laissant ainsi un manque d’eau pour la réaction et/ou des vides à l’intérieur du béton. L’objectif du produit de cure est de rapporter de l’eau permettant un complément d’hydratation. L’application d’un produit de cure durant le bétonnage permet par la même occasion de limiter le retrait. Ségrégation : Le phénomène de ségrégation peut être définie comme une mauvaise distribution des granulats au sein du béton. Cela conclue à un regroupement de granulats qui ne sont pas assez mélangés avec le béton et regroupés entre eux pour former des blocs. Ces derniers présentent alors de mauvaises caractéristiques pour limiter les infiltrations d’eau et par suite pour limiter les réactions chimiques au sein du béton. Mise en place des armatures : La mise en place des armatures est un point essentiel pour la résistance des ouvrages de génie civil. C’est d’ailleurs pour cela que la réglementation est assez stricte et complète. La mise en place des armatures reste néanmoins un point essentiel des pathologies, l’acier pouvant corroder et par suite de l’expansion de son volume, provoquer des contraintes internes dans les bétons conduisant à leur fissuration. La mise en place des armatures possède également toute son importance dans les phénomènes de ségrégation des granulats. En effet, ces dernières encombrent l’espace et rendent difficile la mise en place naturelle du béton mais aussi son vibrage.

3.2.2.3 Dimensionnement Ce chapitre porte en grande partie sur le dimensionnement des réservoirs qui est un risque important. Néanmoins, certains points restent valables pour tout type de dimensionnement. Interaction sol-structure : Cette interaction est régulièrement négligée. Cette négligence peut être à l’origine de graves sinistres dans l’hypothèse d’un sol susceptible de tassements importants [9]. En effet, cela peut provoquer une rotation importante de l’arrête extérieure du radier dans le cas des réservoirs. Cela conduit par suite à diminuer l’encastrement jupe-radier et à

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augmenter consécutivement les tractions dans les cerces. Le schéma n° 3 .1 ci-dessous présente le phénomène de tassement.

Schéma n°3.1 : Tassement d'un réservoir sur sol compressible

Réaction d’appuis : La sous-estimation des réactions d’appuis (tranchant) de la paroi soumise à la pression sur la dalle horizontale haute (couverture) et/ou basse (radier) peut mener à une sousestimation du ferraillage pouvant entraîner des infiltrations d’eau au niveau du radier. Non prise en compte d’actions : Cet oubli est susceptible d’être rencontré dans de nombreux cas, y compris dans le cas des réservoirs, ces ouvrages étant à priori à risque et de nombreuses actions devant être prise en compte conformément à la réglementation. Parmi ces actions, les actions dues au gradient thermique, au retrait ou encore aux éléments fixés sur les réservoirs pouvant apporter des forces supplémentaires dans les structures (cas des passerelles). Ferraillage : Les hypothèses liées au ferraillage devront être suivies avec attention pour tenir entièrement leur rôle et limiter les fissurations. Toutes les conditions limites liées au ferraillage devront donc être scrupuleusement respectées. En effet, les fissurations pourraient être à l’origine du phénomène de corrosion des aciers et d’insertion d’eau dans les pores du béton. Ces situations nous amèneraient directement au gonflement de ces éléments et ainsi à des risques d’éclatement du béton. Charges : La prise en compte des mauvaises charges peut être à l’origine d’erreurs importantes dans le dimensionnement. Il est essentiel que les charges retenues dans le projet coïncident avec les charges données par la réglementation mais aussi avec celles données par le maître d’ouvrage dans le cas où ces dernières seraient plus faibles. Il sera aussi nécessaire que le maître d’ouvrage respecte les conditions d’utilisation dans lesquelles le projet a été élaboré, et donc les charges qu’il a définies. Cas de charge : Un autre point qui semble pouvoir être à l’origine d’erreurs est le choix des cas de charge dimensionnants. En effet, le cas de charge dimensionnant n’est pas toujours le même. Dans le cas des stations d’épuration, le problème est encore plus vrai, les ouvrages présentant de nombreuses phases de fonctionnement.

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3.2.2.4 Modélisation En relation avec le dimensionnement, les modélisations qui peuvent être faites des ouvrages pour réaliser les calculs, ont-elles aussi une importance capitale. Liaisons : Les modélisations comportent un point délicat, les conditions d’appuis ou de liaisons. En effet, l’hypothèse de liaison doit être la plus proche possible de celle retenue dans la structure. La modélisation qui peut être faite d’un réservoir doit, selon nous, prendre en compte un encastrement pour se rapprocher de la réalité. Mais, lorsque le sol est susceptible de se tasser, la rotation de l’arrête du radier la plus proche de la jupe peut être mieux modélisé par une rotule [10]. Utilisation de logiciels : Pour dimensionner les ouvrages, recourir aux logiciels est devenu courant. De nombreux coefficients doivent être choisis pour réaliser les dimensionnements, ce qui nécessite une grande prudence dans leur choix. Il est nécessaire de savoir quel coefficient se cache derrière chaque hypothèse. Remarque : L’utilisation de logiciels peut être un risque, et en particulier quand on ne comprend pas une hypothèse, ou du moins sa signification pour le logiciel. Erreurs de calculs : Les erreurs de calculs peuvent aussi être à l’origine de sinistres. En effet, tout le monde peut être amené à réaliser une erreur qui peut avoir de graves répercutions. Il faudra donc vérifier les résultats des calculs.

3.2.2.5 Etanchéité De nombreux éléments que nous avons cités dans les paragraphes précédents sont importants pour l’étanchéité, mais d’autres éléments semblent l’être aussi et en particulier, les détails de la réalisation des étanchéités et des produits mis en œuvre. Scellements des tuyauteries : La densité des tuyauteries dans les ouvrages de station d’épuration est importante tout comme leur taille. Les risques liés à leur scellement seront donc réels. Les procédés proposés devront donc être validés avec précaution. Reprises de bétonnage : Les reprises de bétonnage seront un des principaux risques pour l’étanchéité. En effet, les caractéristiques des bétons seront probablement différentes, et la mise en œuvre de ces reprises devra se faire prudemment. Si ces dernières sont mal réalisées, un risque très important de fuite sera présent. La préparation des reprises de bétonnage, mais aussi leur mise en œuvre seront surveillées. On associe aussi à ces reprises de bétonnage des joints spécifiques.

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Joint de type Water-Stop : Les joints de type Water-Stop ou hydrogonflants, sont un des dispositifs essentiels pour la conservation de l’étanchéité des ouvrages. Trois types de problèmes sont susceptibles d’être rencontrés. Tout d’abord, comme tous les produits ou procédés utilisés, ces derniers doivent être certifiés par un organisme. Ensuite, il sera nécessaire de s’intéresser à leur mise en œuvre, leur position prioritaire dans l’étanchéité impose une mise en œuvre précise. Cela est d’autant plus vrai aux endroits particuliers tels que les croisements de reprise de bétonnage, ou bien leur croisement avec les joints de dilatation. Enfin, encore vis-à-vis de leur mise en œuvre, il sera nécessaire d’être attentif à leur positionnement au sein du voile. En effet, ces joints, gonflants au contact de l’eau, provoquent des contraintes internes importantes destinées à empêcher les ruptures d’étanchéité. Si ces derniers se trouvent trop proches des parements, un risque non négligeable de fissuration peut se révéler. Remarque: Plus généralement les produits utilisés dans les stations d’épuration doivent être adaptés aux conditions d’utilisation imposées par le projet.

3.2.2.6 Mouvements de terrain Les tassements des fondations peuvent eux aussi être à l’origine de nombreuses dégradations. Mode de fondation des ouvrages : La mauvaise conception des fondations est une cause essentielle des dommages subis par les ouvrages. La première raison est l’absence d’étude de sol, ne nous permettant pas de donner d’avis. La seconde est sans doute le choix d’un type de fondation différent de celui proposé par le bureau d’étude de sol lors de l’étude géotechnique. Le dernier point est l’évolution du projet. En effet, lors de la réalisation de l’étude de sol, le projet n’est souvent pas encore défini de façon définitive. L’entreprise qui réalise l’étude se base donc sur des hypothèses. Le problème régulièrement constaté réside dans les modifications du projet, dans ses grandes lignes ou bien sur des hypothèses, tels que sur des charges. Validation des fondations : Une fois le choix du mode de réalisation fait, comme préconisé ci-dessus, il est encore nécessaire de valider les fondations sans quoi, les hypothèses retenues pour leur réalisation pourraient être erronées. Il faudra donc s’assurer de la concordance de ces hypothèses avec la réalité du projet. Tassements : La cause essentielle du tassement des fondations superficielles est liée à l’absence de l’estimation des tassements des sols d’assise ou à une méconnaissance de la couche d’ancrage. La profondeur sur laquelle le sol d'assise est susceptible d’être affectée par la

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charge apportée par la semelle est de l’ordre de 1,5 fois la petite dimension (largeur) (Bulbe de répartition de Boussinesq). De ce fait, le tassement des couches compressibles, présentes en profondeur, peut avoir une incidence sur le comportement des fondations superficielles. Rupture des tuyauteries : L’importance majeure des tuyauteries dans le fonctionnement des stations nous oblige à porter une attention particulière à leur solidité. Les phénomènes d’écrasement ne semble pas prépondérants, les tuyauteries étant bien souvent intégrées dans des formes. En revanche les tassements peuvent mettre à mal leur solidité et provoquer leur rupture. En effet à l’interface sol/ouvrage, des tassements différentiels peuvent intervenir.

3.3 Le rapport initial Ce chapitre a pour but de présenter l’objectif du rapport initial, comment il est réalisé, mais aussi comment l’analyse des risques est prise en compte dans la réalisation de ce dernier.

3.3.1 Objectif du rapport initial Le rapport initial de contrôle technique est destiné, à la lecture du dossier de consultation des entreprises, à relever les incohérences du projet et éviter ainsi les erreurs les plus importantes. Le rapport initial est généralement précédé d’un avis au stade de l’avant projet détaillé ou de l’avant projet sommaire pour éviter les erreurs de conception, mais cette étape peut parfois être oubliée ou n’être simplement pas réalisée. Ce rapport se concentre donc uniquement sur le dossier de consultation des entreprises (Cf. Annexe n° 1). Il est réalisé en simultanéité avec l’analyse de risques, cette dernière n’étant pas formalisé en pratique. Il s’agit donc de remarquer, dans ce dossier, les disconcordances avec les exigences réglementaires ou bien avec celles du projet, en accordant une importance majeure aux points que nous avons pu évoquer dans l’analyse de risques. Il est toutefois nécessaire de préciser que le rapport initial ne peut en aucun cas se prononcer sur tout les éléments du projet. En effet, le rapport initial est réalisé sur un projet qui n’est pas encore définitif et de nombreux éléments restent à être précisés pour permettre la réalisation des ouvrages.

3.3.2 Signification des avis Ce chapitre est destiné à présenter le rapport que nous avons réalisé et la façon dont il a été fait en expliquant nos choix. C’est le rapport initial réalisé sur la station d’épuration de l’Auxerrois (Cf. Annexe n° 2) qui nous sert ici de base. Tout d’abord nous devons expliquer la philosophie des avis émis à ce stade de notre mission, sachant que leur valeur n’est pas identique à celle qu’ils pourront avoir par la suite. Les avis sont de trois types :

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Les avis favorables : Ces avis signifient soit que les dispositions proposées conviennent à la réglementation, signification courante de l’avis favorable, soit que le principe exposé semble convenir sans informations complémentaires du fait de son caractère courant ou simple. Au moment du RICT, la construction en est encore au stade du projet et les dispositions peuvent encore être vagues sur certains points. Les précisions nous seront apportées en phase exécution. Les avis défavorables : Ces avis signifient que nous ne sommes pas d’accord avec une disposition prévue. Les avis suspendus : Ces avis signifient que, sans l’apport de précisions supplémentaires par les personnes visées, nous ne pouvons pas nous prononcer sur la disposition constructive concernée. Il nous manque des éléments qu’il nous paraît nécessaire de préciser dès maintenant pour éviter toutes erreurs de conception et ce du fait du caractère important du problème soulevé.

3.3.3 Le rapport initial sur la STEP de l’Auxerrois Nous avons pu réaliser au cours du projet le rapport initial sur la STEP de l’Auxerrois. Cela a été l’occasion de mettre à profit la réflexion qui a été menée au cours de l’analyse de risques. Il s’agit dans ce chapitre de présenter comment nous voulons intervenir, l’intervention sera alors par moment mise en relief par les avis que nous avons pu émettre dans le RICT de la STEP de l’Auxerrois. Dans le présent chapitre, les références au fascicule 74 [11] seront courantes car le fascicule concerne l’ensemble des ouvrages des stations d’épurations. En effet ces recommandations ne touchent pas uniquement les réservoirs mais aussi tout les ouvrages susceptibles de contenir des effluents du type eaux usées. Ainsi tous les ouvrages seront concernés, du dégrilleur au clarificateur.

3.3.3.1 Hypothèses générales liées à l’environnement Il s’agira pour nous de vérifier que les hypothèses retenues par rapport au site sont bonnes et ainsi de fixer les valeurs des charges climatiques qui conviendront. Nous nous intéresserons donc à la zone de neige et à la zone de vent [12]. Dans notre cas la zone de neige à retenir est la zone 1A alors que la région de vent est 2.

Carte n° 3.2 : Carte des régions Neige et Vent définies dans la réglementation NV65

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La carte n° 3.2 ci-dessus présente les régions de neige et de vent retenues par la réglementation. Parmi ces critères, il est aussi important de vérifier la situation du site vis-à-vis des séismes. Dans notre cas, nous sommes en zone de sismicité 0, soit une zone de sismicité négligeable. Ce point n’est pas vérifié dans notre département, du fait de sa valeur. En revanche, pour les zones soumises à la sismicité, il paraît important d’y prêter attention. Un autre point essentiel à ce stade est la prise en considération de l’hydrologie. Nous devrons nous assurer que la hauteur des plus hautes eaux est clairement définie et qu’elle est retenue pour le dimensionnement des ouvrages, pour leur stabilité, notamment face aux sous-pressions.

3.3.3.2 Fondations A la lecture du DCE on doit s’assurer de la présence d’un rapport de sol. Ce dernier doit être suffisamment représentatif en terme de qualité mais aussi de quantité ce qui nous a semblé le cas sur la STEP de l’Auxerrois. Le DCE devra d’autre part être en accord avec l’étude de sol au travers des fondations qui seront proposés dans ce dernier. On pensera également à vérifier que les tassements absolus et différentiels sont signalés dans l’étude ainsi que les ancrages minimums des fondations dans le sol RICT de la STEP de l’Auxerrois : Vis-à-vis des fondations du bâtiment sécheur, nous avons constaté que le maître d’ouvrage avait retenue une solution par pieux alors que le rapport de sol signalait une solution de renforcement de sol par colonnes ballastées. Avis : Le bureau d’étude de sol n’ayant pas validé la solution soumise à consultation, nous avons du émettre un avis défavorable. En ce qui concerne l’étude de sol, nous devons nous assurer que cette dernière est suffisamment complète pour nous permettre de s’y fier, il s’agit généralement d’une mission de type G12 selon la norme NF P 94-500 [13]. Pour les réservoirs, et plus généralement pour les ouvrages hydrauliques des stations d’épuration, le fascicule n74 stipule que l’étude géotechnique "précise les types de fondations envisageables, les textes et les règlements applicables, les forces portantes et les contraintes admissibles […] Elle doit, en outre, donner la valeur du tassement du sol et surtout la valeur du tassement différentiel entre deux points extrêmes de l’ouvrage." Avis : L’étude de sol qui a été fournie ne stipule pas tout les éléments, et parmi ces derniers, les tassements différentiels. Nous avons donc du émettre un avis suspendu dans l’attente de ces précisions par le bureau d’étude de sol. Remarque : Le fascicule n° 74 précise que "la prise en compte des conditions géotechniques dans l’établissement du projet est complétée pendant les travaux. Ce suivi est adapté à l’importance des risques géotechniques. Il est exécuté en commun par l’entrepreneur et le maître d’ouvrage qui a conçu le projet". Cela signifie toute l’importance de la mission géotechnique. Le contrôleur ne doit pas s’y substituer mais s’appuyer sur les conclusions d’études géotechniques pour valider l’avancement des projets.

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Pour les ouvrages hydrauliques, il est nécessaire de prévoir dès le DCE un suivi géotechnique au moins pour la réception des fonds de fouille. En effet le fascicule 74 précise à l’article V.2 que pour l’acceptation des sols de fondations, il faut, "Après ouverture des fouilles dans le cas de fondations superficielles, ou exécution des premiers éléments dans le cas de fondations profondes, le maître d’œuvre constate en présence du responsable de l’étude de sol dûment prévenu, la compatibilité ou la non compatibilité des natures et niveaux du sol avec la réalité des terrains découverts." Avis : Le DCE ne stipulant pas un suivi géotechnique quelconque, nous avons du émettre un avis défavorable, la réception des fonds de fouilles étant primordiale pour évaluer l’interaction sol-structure au travers du coefficient de réaction du sol. D’autre part le RICT nous a mené à faire une remarque supplémentaire sur les fondations. En effet, nous avons du faire remarquer que le DCE ne précisait pas clairement la position des existants destinés à être démolis. Or ces derniers semblent se trouver sous l’emprise d’un bâtiment. Nous avons donc du demander des précisions pour conforter le système de fondation. En effet si cet ouvrage se trouve bien être sur le site du futur bâtiment de séchage, sa démolition risque de créer des désordres, mouvements de terres, points mous, etc., susceptibles d’affaiblir le sol à cet endroit. Des précautions devront donc être prises dans cette zone pour permettre la mise en place de fondations superficielles et prévenir leur tassement. Avis : Les plans fournis, et principalement le plan masse (Cf. Annexe n° 8), ne nous permettant pas de certifier le risque énoncé, nous avons émis un avis suspendu afin d’obtenir des précisions sur l’implantation du projet par rapport aux existants. Enfin le maître d’ouvrage doit clairement définir ces attentes en terme de tassements, absolus ou différentiels, pour assurer la pérennité de ces ouvrages. Avis : Le maître d’ouvrage donne des tassements respectivement de 3 et 2 cm, alors qu’il donne d’autres valeurs par ailleurs. Nous devons donc émettre un avis défavorable incitant le maître d’ouvrage à préciser ses souhaits.

3.3.3.3 Classification des ouvrages vis-à-vis de l’environnement Les ouvrages doivent être classés en fonction des environnements qui les entourent et donc de leur agressivité. La norme NF P 18-011 [14] définit ces classes d’environnement. La classification des ouvrages à une importance majeure pour leur résistance finale puisque la classe d’environnement va définir les caractéristiques du béton pour que ce dernier puisse résister aux agents agressifs de cet environnement. Cette classification définissait 4 degrés d’agressivité comme indiqué sur le tableau n° 3.3 ci-dessous.

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Tableau n° 3.3 : Classement des environnements selon la norme NF P 18-011

Ces classes d’agressivité sont alors définit en fonction des caractéristiques de l’environnement telles que le pH ou la concentration des solutions en CO2, en S042-, en Mg2+, ou encore en NH4+ (Cf. Annexe n° 5). La nouvelle norme NF EN 206-1 adopte elle, 3 classes d’exposition décrites dans le tableau n° 3.4 ci-dessous. Classe d’exposition Caractéristique de l’environnement XA1 Environnement à faible agressivité chimique XA2 Environnement d’agressivité chimique modérée XA3 Environnement à forte agressivité chimique Tableau n° 3.4 : Définition des classes d'exposition selon la norme NF EN 206-1

Cette classification est réalisée comme pour l’ancienne norme, en définissant des caractéristiques des environnements en fonction des concentrations des agents agressifs (Cf. Annexe n° 5). Le fascicule n74 précise qu’ "En ce qui concerne la classification des environnements agressifs et la prévention de la réaction alcali-granulats, les dispositions à appliquer sont, sauf stipulations contraires au CCTP : - la classe d’environnement A2 du fascicule de documentation P 18-011 de l’AFNOR20 : environnement humide ou en contact avec l’eau** - le niveau de prévention B2 des recommandations pour la prévention des désordres dus à l’alcali-réaction (LCPC, juin 1994) : l’ensemble des moyens (dossier granulats, critères de performances, etc.) est passé en revue, * L’attention des maîtres d’ouvrages est attirée sur l’importance de cette prévention pour les ouvrages en cause. ** Pour certains ouvrages particulièrement exposés à des environnements fortement agressifs, la classe d’environnement correspond au niveau d’agressivité A3 du fascicule de documentation P 18-011 de l’AFNOR. " RICT de la STEP de l’Auxerrois : Dans le cas de la station d’épuration de l’Auxerrois, on a été en mesure de constater le respect de cette norme, les ouvrages hydrauliques ayant été défini en classe XA2.

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AFNOR : association française de normalisation

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Remarque : Dans le cas de la station d’épuration de Saint-Denis-lès-Sens, le rapport initial avait été réalisé avant cette nouvelle norme, ce qui pose aujourd’hui problème, la définition des classes ayant évoluée.

3.3.3.4 Ferraillage Pour le ferraillage il est essentiel de vérifier la classe de fissuration retenue pour les ouvrages, et principalement pour les ouvrages hydrauliques. Dans le fascicule 74 il est précisé que les "éléments en ambiance humide sont vérifiés vis-à-vis de l’état limite de fissuration dans les conditions définies par les règles B.A.E.L. [15] pour le cas de la fissuration très préjudiciable". Il sera aussi essentiel de s’assurer des dispositions prises par rapport à l’enrobage et éventuellement vis-à-vis des coefficients touchant le dimensionnement des armatures. Pour l’enrobage des armatures, le fascicule 74 précise que "L’enrobage minimum des armatures est choisi conformément aux règles BAEL* et aux textes normatifs. * Cela conduit à prévoir : - 5 cm pour les ouvrages exposés aux embruns et aux brouillards salins - 3 cm pour les parements directement exposés aux intempéries, aux condensations ou au contact de l’eau Il est rappelé qu’aucune tolérance en moins n’est admise." RICT de la STEP de l’Auxerrois : Dans le DCE de la STEP de l’Auxerrois, il ait bien fait référence à des ouvrages hydrauliques dont les fissurations seront très préjudiciables, avec un enrobage minimum de 4 cm et avec un coefficient β = 30 . Remarque : Le coefficient β revête une importance particulière dans la limitation de la traction dans les cerces horizontales dimensionnées avec le fascicule 74. Nous observerons dans le chapitre 5.4.3.1, l’importance de ce coefficient.

3.3.3.5 Dimensionnement Pour le dimensionnement des ouvrages, nous devons nous assurer que les contraintes liées au dimensionnement ont été toutes clairement précisées. Nous devons être prudent vis-à-vis du niveau des plus hautes eaux. Il est nécessaire que le DCE précise que les ouvrages seront dimensionnés vis-à-vis de cette hauteur ou bien que des dispositifs particuliers seront mis en place et qu’alors les ouvrages seront dimensionnés sans prendre en compte cette contrainte. Les autres actions que nous voulons voir précisées, sont la prise en compte des gradients thermiques et la valeur qui lui est donné ainsi que le retrait qui selon le fascicule 74 présente une importance majeure. D’autre part pour le dimensionnement, il doit être clairement précisé que les ouvrages doivent être dimensionnés vis-à-vis des cas de charges les plus défavorables, en prenant en compte des parties des réservoirs pleines et d’autres vides.

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RICT de la STEP de l’Auxerrois : Le DCE précise que "Les ouvrages seront constamment pleins en fonctionnement normal et ne seront vides que pour entretien ou accidentellement. Leur stabilité devra être assurée dans tous les cas.". L’action de l’eau est donc prise en compte et cela quelque soit la situation d’exploitation. D’autre part, le maître d’ouvrage précise que "Pour le dimensionnement des ouvrages, l’entrepreneur envisage tous les cas possibles de fonctionnement, y compris les cas exceptionnels : équipements accidentellement à l’arrêt. D’une façon générale, on se place dans le cas le plus défavorable pour le dimensionnement des ouvrages". Le DCE précise également la prise en compte du retrait. Ce dernier ne précise en revanche pas la prise en compte du gradient thermique. Avis : Nous devons émettre un avis défavorable, la prise en compte du gradient thermique étant essentielle pour le dimensionnement des réservoirs et imposée par le fascicule 74.

3.3.3.6 Sécurité Nous nous intéresserons ici à vérifier la présence des points essentiels dans le DCE, dans les pièces écrites mais aussi dans les plans. Les principales dispositions à surveiller sont : les dégagements, les escaliers, les équipements qui leurs sont liés (main courantes), la signalisation de secours, le désenfumage des locaux mais aussi des escaliers. RICT de la STEP de l’Auxerrois : Sur le rapport initial d’Auxerre, nous avons constaté sur les plans l’absence de désenfumage au droit des escaliers. Avis : Nous avons dû émettre un avis défavorable, le désenfumage n’étant pas prévu.

3.3.3.7 Conclusion Dans le cadre du rapport initial, nous avons pu émettre d’autres remarques sur le projet, d’autres avis relatifs à divers points de solidité, sur le gros œuvre ou même sur le second œuvre. Ces remarques sont moins ciblées car comme l’analyse de risques nous l’a montré, ces éléments ne revêtent pas une importance aussi grande sur le projet. A la vue des éléments présentés au cours du chapitre 3.3.3, nous avons pu voir les grands points sur lesquels il fallait insister au cours de la réalisation du RICT. Mais, pour nombre d’entre eux, le travail ne s’arrête pas ici. En effet, d’autres spécifications devront être précisées pour respecter l’analyse de risques. Le plan d’intervention sera le guide de nos interventions pendant l’avancement des travaux.

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3.4 Le plan d’intervention 3.4.1 Caractéristiques du plan d’intervention Le plan d’intervention est la synthèse du travail effectué précédemment et à la fois sa finalité. Il doit "baliser" l’intervention du contrôleur au cours de sa mission en intégrant les observations issues de l’analyse de risques. On retrouvera donc tous les éléments qui auront été relevés durant le chapitre 3.1, si le projet ne les définit pas conformément aux exigences (avis défavorable), si il ne les définit pas suffisamment et que des éléments nous manquent pour nous prononcer (avis suspendu), ou si ceux définis par le projet de façon satisfaisante (avis favorable) nécessitent un suivi tout au long du projet. Ce plan est cependant une photo figée à un instant t du travail que l’on souhaite effectuer durant notre mission. Il ne prend pas en compte les éléments qui seront modifiés ni les modifications d’avis, ou la levé d’avis. Ce plan d’intervention est donc un guide qu’il est nécessaire de tenir à jour. En effet, le rapport initial réalisé sur la station d’Auxerre a révélé un type de fondation menant à un avis défavorable de notre part. La seule remarque qui était alors portée dans le plan d’intervention relative à ce problème était l’avis défavorable. La solution de colonnes ballastées ayant été retenue ultérieurement, et leur mise en place présentant des risques selon nous, ce problème devra être surveillé lors de notre intervention.

3.4.2 Réalisation du plan d’intervention Dans ce chapitre nous avons souhaité présenter les actions que nous souhaitons entreprendre au cours du projet pour prévenir les problèmes que nous avons estimés les plus probables mais aussi les plus dangereux. Nous pourrons aussi y préciser à quel stade il sera souhaitable d’intervenir.

3.4.2.1 Fondations Pour s’assurer que les fondations seront traitées de façon satisfaisante dans le projet, nous nous attacherons à vérifier les dispositions relatives aux éléments suivants : - Généralités : Les hypothèses de charges prises en compte dans les calculs seront les mêmes que celles, ou du moins similaires, à celles qui avaient été prises en considération dans l’étude géotechnique. - Ouvrages hydrauliques : Pour les fondations des ouvrages, la réception des fonds de fouille devra être faite conformément à l’article du Fascicule 74 cité dans le chapitre 3.3.3.2. En effet nous demandons à ce que cette prescription soit suivie mais il faudra s’assurer, dans les faits, de sa réalisation et des résultats qui en découleront. - Dallages : La qualité de la couche d’assise du sol recevant le dallage avant mise en œuvre sera conforme aux exigences de charge.

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3.4.2.2 Ferraillage Les points relatifs aux ferraillages auxquels nous devront être attentifs sont : - la limitation de la contrainte de traction dans les armatures, - les dispositions et écartements des armatures, - le diamètre des aciers, - le recouvrement des armatures, - l’enrobage des armatures, - le pourcentage minimal d’armatures.

3.4.2.3 Dimensionnement des ouvrages Pour le dimensionnement des ouvrages et la vérification des notes de calculs, nous seront attentifs : - aux valeurs des résultats, pour cela nous modéliserons les réservoirs et nous comparerons les ordres de grandeur des résultats, - aux hypothèses de charge retenues par rapport à celles prises en compte dans l’étude de sol et celles précisées par le maître d’ouvrage, - aux hypothèses considérées vis-à-vis du coefficient de réaction vertical du sol, - aux valeurs retenues par rapport aux actions telles que le retrait, le gradient thermique, le retrait du béton, - aux coefficients relatifs au dimensionnement (type de fissuration retenue, coefficient lié à l’agressivité de l’eau, etc.), - aux cas de charge retenus.

3.4.2.4 Bétons Pour s’assurer de la bonne composition du béton qui sera mis en place dans les ouvrages, nous nous intéresserons aux éléments suivants: - Cohérence de la composition du béton retenue avec la classe d’agressivité de l’environnement fixée dans le rapport initial : La composition des bétons sera précisés sur les plans et dans les plans d’assurance qualité. - Alcali-réaction : Les caractéristiques des composants introduits dans les bétons devront être en accord avec les prescriptions protégeant de l’alcali-réaction. - Maniabilité : La composition du béton mis en œuvre sera compatible aux recommandations du fascicule 74. - Granulats : Les dimensions du plus gros grain ne dépasseront pas 25 mm pour du béton coulé en place selon les recommandations fascicule 74. - Sable : Les caractéristiques du sable utilisé conviendront avec les prescriptions du fascicule 74, notamment en terme de finesse.

3.4.2.5 Mise en œuvre des bétons Pour contrôler la bonne mise en œuvre des bétons, les interventions devront se faire en observant les dossiers d’exécution, au travers des plans d’assurance qualité méthode

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mais aussi au cours de visites sur chantier. Nous nous assurerons du bon autocontrôle des entreprises. Les points auxquels nous nous intéresserons seront : - Ajout d’eau : Au cours d’une visite sur chantier, nous constaterons qu’il n’y a pas d’ajout d’eau au béton pour faciliter sa mise en œuvre. - Vibrage : au cours de visites, nous observerons la hauteur sur laquelle les bétons sont vibrés. - Produit de cure : Le produit de cure prévu sera agréé et à son mode d’utilisation précisé. - Ségrégation : Au cours de visites sur chantier, nous vérifierons que la hauteur de laquelle le béton est coulé convient pour éviter le problème. Le fascicule 74 précise que "la hauteur de déversement du béton ne devra pas être supérieure à 1,5 m pour assurer le remplissage régulier des coffrages".

3.4.2.6 Etanchéité Pour s’assurer que les dispositions prises par rapport à l’étanchéité conviendront, nous nous concentrerons sur les points précisés ci-dessous : - Scellements des tuyauteries : L’entreprise présentera un dossier méthode avec les procédures et les produits utilisés. - Reprises de bétonnage : Le dossier d’exécution méthode précisera les principes de réalisation de ces reprises, en particulier la présence des attentes, l’emploi d’un retardateur de prise, le nettoyage des surfaces, le produit de collage utilisé. - Joint hydrogonflant : Les certifications du produit viseront les stations d’épuration et les procédures de mise en œuvre seront précisées. - Joint de dilatation : Leur nécessité sera vérifiées ainsi que les conditions de mise en œuvre de ces derniers aux croisements avec les joints hydrogonflants. - Trous traversants : Les produits utilisés pour le bouchage de ces trous seront conformes aux recommandations du fascicule 74. Remarque : Il faudra demander les documents aux entreprises pour pouvoir valider ces principes. En effet, les entreprises ne donnent pas l’intégralité des documents susceptibles d’intéresser notre action.

3.5 Remarques Le plan d’intervention doit préciser les points précis sur lesquels nous devrons intervenir au cours de notre mission. Ce dernier évoque néanmoins quelques remarques : - Le plan d’intervention prévoit les actions à mener et permet réellement au contrôleur de ne pas oublier des points essentiels. - Ce dernier ne précise pas les actions exactes qui seront mises en œuvre, mais plutôt les points et les moments auxquels nous devrons intervenir. - Ce dernier reste figé au moment où il est réalisé, en fait il est nécessaire de l’avoir toujours à l’esprit pour pouvoir le faire évoluer avec les changements dans le projet, et l’évolution des avis que nous émettrons. En fait le plan d’intervention, si il est réédité plus tard au cours du projet, sera complété par les avis que nous aurons émis pendant la phase exécution.

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Le plan d’intervention que nous avons réalisé précise un grand nombre d’actions. Elles ne pourront peut-être pas toutes être suivies avec la même attention. En ce qui concerne la phase de conception, nous pouvons émettre les remarques suivantes : - Cette phase présente une importance indéniable dans la mission du contrôleur. En effet, c’est ici que se joue une partie importante du travail. Si cette phase est bien réalisée, alors l’ensemble des points à risques seront surveillés de façon satisfaisante. - Le travail du contrôleur ne s’arrête pas à ce stade. En effet, nous devrons rechercher à la fois, les éléments nous intéressant dans les documents des entreprises, mais aussi des précisions dans les articles réglementaires.

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Réalisation de la mission sécurité

L’objectif de ce chapitre est de présenter comment cette mission est réalisée mais aussi quelles sont les principales différences avec la réglementation destinée aux ERP21.

4.1 Cadre réglementaire de la mission sécurité STI La mission sécurité STI est régie par les articles du Code du Travail. Le référentiel [16] par rapport auquel s’exerce la mission STI, est constitué par les dispositions techniques figurant dans les documents suivants : - Articles R.235-4 à R.235-4-16 du code du travail relatifs à la prévention des incendies et à l’évacuation des occupants, - Article R.235-3-5 du code du travail relatif aux installations électriques, - Article R.235-3-13 du code du travail relatif aux ascenseurs et ascenseurs de charge, - Articles R.235-3-6, R.235-3-7, R.235-3-8, R.235-3-9, R.235-3-15 premier alinéa du code du travail relatifs à la sécurité hors incendie. Ce descriptif du référentiel est celui qui a été adopté par le COPREC22 CONSTRUCTION. Remarque : Il est important de noter que la vérification des ouvrages au regard de la réglementation des installations classées (code de l’environnement Livre V – Titre 1er et décrets d’application) ne fait pas partie de la mission STI mais peut faire l’objet d’une mission particulière sur demande du maître d’ouvrage (mission ENV).

4.2 Philosophie La mission STI est régie par le Code du Travail. Ce règlement est établi par le ministère du Travail. Ces articles sont donc destinés à protéger les travailleurs, dans une situation de travail, des risques d’accidents corporels qui seraient liés à un défaut dans l’application des dispositions réglementaires énumérées ci-dessus. Ces dernières ont pour but d’améliorer la sécurité des personnes dans les constructions achevées. On retrouve la notion exposée au chapitre 1.2.4.2 selon laquelle les missions de contrôle technique ne concernent les ouvrages qu’en phase définitive. Il faut ajouter qu’au titre de cette mission, la solidité n’est pas contrôlée. En fait, les textes réglementaires, qui sont la référence dans cette mission, ont pour objectif premier d’assurer la sécurité des travailleurs dans le cadre de leur évolution sur leur lieu de travail. Les articles de règlement sont donc probablement basés sur des constats réalisés lors d’accidents du travail. Il faut permettre aux employés d’évoluer

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ERP : établissement recevant du public COPREC : Confédération des Organisations Professionnelles de Prévention et de Contrôle. C’est une association régie par la loi 1901, dont l'objet est le développement de la prévention et du contrôle en vue de l'amélioration de la sécurité et de la qualité dans tous les domaines de l'activité économique. 22

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dans des conditions de sécurité convenables, et cela que la situation soit courante (situation de travail) ou qu’elle soit exceptionnelle (situation de panique, incendie, etc.). Ainsi, il est compréhensible de constater que des différences existent entre les réglementations de sécurité pour les ERP et pour les lieux de travail.

4.3 Les divergences avec la réglementation ERP Tout d’abord, les ministères en charge de chacun de ces règlements ne sont pas les mêmes. Nécessairement, des différences sont introduites. Cette explication est correcte mais ne permet pas de comprendre le fondement de ces variations. Néanmoins, de nombreuses notions sont définies et prévenues de façons similaires dans les deux cas. En effet les différences concernant ces deux règlements ne s’arrêtent pas simplement à cette distinction. Les conditions d’évolution des travailleurs sur leur lieu de travail ne sont pas les mêmes que celles des personnes entrant dans un ERP. En effet, les travailleurs évoluent autour de machines, dans des conditions hygrométriques qui ne sont pas toujours idéales, avec parfois des charges à lever. Au contraire, la personne qui est dans un ERP ne présente pas les mêmes dispositions pour se déplacer. On comprend également qu’une personne qui est sur son lieu de travail est susceptible de mieux connaître l’établissement dans lequel il se trouve. A l’opposé, une personne qui viendrait pour la première fois dans un ERP se trouve dans un lieu inconnu. Remarque : Il faut relever que dans le cas où les prérogatives de chaque règlement sont compétentes, c’est la plus défavorable des deux réglementations qui doit être appliquée.

4.4 Les points importants de la mission sécurité 4.4.1 Présentation de l’ensemble des points de contrôle Les points de contrôle relatifs à la mission de sécurité sont clairement établis et définis par domaine. En s’appuyant sur le Code du Travail ainsi que les arrêtés d’application de ce dernier, nous précisons comment ces points doivent être considérés en suivant les grands principes.

4.4.1.1 Le désenfumage Il doit permettre d’assurer, dans les cas de risques liés à l’ampleur des surfaces (grande surface de stockage, grande surface à traverser pour sortir des locaux, etc.), des bonnes conditions de visibilité et d’intervention des secours. Les lieux des bâtiments soumis au Code du Travail qui doivent être désenfumés sont : - les locaux situés en rez-de-chaussée et en étage de plus de 300 m², - les locaux aveugles et ceux situés en sous-sol de plus de 100 m² - tous les escaliers

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Tous ces lieux doivent comporter un dispositif de désenfumage naturel ou mécanique. La surface totale des sections d'évacuation des fumées doit être supérieure au 1/100 de la superficie du local desservi avec un minimum de 1 m². Il en est de même pour celle des amenées d'air.

4.4.1.2 Les dégagements Ils doivent permettre d’assurer la sortie des employés sans risques de panique. Ces derniers devront donc être dimensionnés en quantité et en qualité (largeur) suffisantes, en fonction du nombre d’employés. Le nombre et la largeur des dégagements sont précisés en fonction du nombre de personnes présentes dans l’établissement, dans le tableau n° 4.1 ci-dessous.

Tableau n° 4.1 : Détermination des dégagements réglementaires selon l'article R.235-4-3 du CdT23

Chaque dégagement doit avoir une largeur minimale de passage proportionnée au nombre total de personnes appelées à l’emprunter. Cette largeur est calculée en fonction d’une largeur type de 0,60 m correspondant à 1 UP24. Toutefois, quand un dégagement

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CdT : Code du Travail

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UP : unité de passage

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ne comporte qu’une ou deux unités de passage, la largeur est respectivement portée de 0,60 m à 0,90 m et de 1,20 m à 1,40 m. Aucune saillie ou dépôt ne doit réduire la largeur réglementaire des dégagements, toutefois les aménagements fixes sont admis jusqu’à une hauteur maximale de 1,10 m. De plus, les itinéraires de dégagements ne doivent pas comporter de cul-de-sac supérieur à 10 m.

4.4.1.3 Les escaliers Pour la conception des escaliers, les points suivants devront être respectés : - la distance maximale à parcourir pour gagner un escalier en étage ou en sous-sol ne doit jamais être supérieure à 40 m, - le débouché au niveau du rez-de-chaussée d’un escalier doit s’effectuer à moins de 20 m d’une sortie sur l’extérieur, - les marches ne doivent pas être glissantes, - les volées ne doivent pas compter plus de 25 marches, - les paliers doivent avoir une largeur égale à celle des escaliers et, en cas de volées non contrariées, leur longueur doit être supérieure à 1 m. Les escaliers doivent également suivre les prescriptions relatives au désenfumage.

4.4.1.4 Signalisation La signalisation doit permettre de prévenir les employés des risques auxquels ils sont susceptibles de s’exposer à proximité de conduites de fluide ou de machines, ainsi que les moyens de protection desquels ils doivent se munir. De plus, la signalisation doit permettre de faciliter l’évacuation des personnes. L’arrêté du 4 novembre 1993 précise les dispositions à appliquer.

4.4.1.5 Eclairage de sécurité Les établissements doivent disposer dún éclairage de sécurité, conforme à la réglementation en vigueur, permettant dássurer l´évacuation des personnes en cas dínterruption accidentelle de l´éclairage normal, mais aussi la mise en œuvre des mesures de sécurité et l’intervention éventuelle des secours. Ces éclairages devront donc être disposés de manière à signaler au mieux le parcours de sortie, en désignant les sorties, les changements de direction, tout en devant être autonomes, vis-à-vis des circuits d’électricité normaux. L’éclairage de sécurité est régi par l’arrêté du 10 novembre 1976 modifié.

4.4.1.6 Les alarmes Les alarmes doivent permettre de prévenir les employés d’éventuels incendies. L’alarme revête un caractère d’autant plus important sur les lieux de travail du fait des bruits et nuisances sonores susceptibles de rendre plus difficile la diffusion du signal sonore.

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Les établissements qui se trouvent dans l’obligation de se munir d’une alarme sont ceux qui reçoivent plus de cinquante personnes selon l’article R.232612-18 du CdT. D’autres dispositions doivent alors être suivies pour la mise en place de l’alarme. En revanche, il y a un point important pour lequel l’ampleur de la mission change littéralement. En effet, lorsque le bâtiment présente une hauteur du plancher du dernier niveau supérieure à 8 m par rapport au terrain naturel, alors de nombreuses dispositions deviennent applicables, ces dernières étant plus contraignantes. On retombe alors sur des dispositions relativement proches de celles que l’on peut retrouver dans les ERP. Cette spécificité de la réglementation se comprend, les dangers dus à un feu susceptible d’endommager un établissement paraissent moins importants lorsque le bâtiment est plus petit et surtout moins haut. En effet il faut assurer l’évacuation des personnes se trouvant dans les étages supérieurs mais aussi l’accès des secours. C’est pourquoi des dispositions particulières sont prises dans ces cas.

4.4.2 Présentation du cas des bâtiments dont le plancher du dernier étage est situé à plus de 8 m du terrain naturel Ce chapitre repose sur les prescriptions, et précisions apportées par l’arrêté du 5 août 1992 modifié. Il précise les dispositions applicables aux bâtiments dont le plancher du dernier niveau est situé à plus de 8 m de hauteur. Cet arrêté précise les dispositions prescrites par le Code du Travail. Nous allons donc présenter quelques dispositions complémentaires qui doivent être suivies afin de prévenir les risques liés aux incendies. Ces éléments ont pour but de montrer que dans ce cas précis, de nombreuses dispositions doivent être prises en compte, car l’action d’un éventuel incendie pourrait faire des dommages bien plus grands. Il est alors nécessaire de limiter les sources susceptibles de brûler ce qui découle directement des éléments présentés ci-après. L’article 3 précise les dispositions constructives nécessaires pour faciliter l’intervention des secours telles que : - Chaque bâtiment doit avoir une façade comportant une sortie normale au niveau dáccès et des baies accessibles à chacun de ses niveaux aux échelles aériennes des services de secours et de lutte contre líncendie. - Cette façade doit être desservie par voie utilisable pour la mise en station des échelles ou voie-échelles. L’article 4 précise lui les dispositions permettant de limiter la propagation du feu vis-àvis des locaux des tiers telles que : - Lísolement latéral, entre un bâtiment visé par le présent arrêté et un autre bâtiment ou établissement contigu occupé par des tiers, doit être constitué par une paroi coupe-feu de degré 1 heure. - Une porte díntercommunication peut être aménagée sous réserve d´être coupefeu de degré 1/2 heure et munie dún ferme-porte. - Si la façade non aveugle dún bâtiment tiers domine la couverture du bâtiment, cette couverture doit être réalisée en éléments de construction au moins pareflammes de degré 1/2 heure sur une distance de 4 m mesurée horizontalement à partir de cette façade.

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-

-

Dans le cas où le bâtiment domine la couverture dún autre bâtiment qui nést pas au moins réalisée conformément aux prescriptions de lálinéa précédent, le mur dominant la couverture doit être constitué par une paroi au moins coupe-feu de degré 1 heure sur 8 m de hauteur. Les parois des parcs de stationnement couverts, sans préjudice de lápplication des prescriptions spécifiques concernant ces parcs, doivent être au moins coupefeu de degré 1 heure ; toutefois, les intercommunications sont autorisées si elles séffectuent par des sas munis de portes au moins pare-flammes de degré 1/2 heure équipées de ferme-portes et sóuvrant vers líntérieur du sas.

L’article 6 précise les conditions que doivent respecter les parois vis-à-vis du feu. Notamment : - Dans le cas du cloisonnement traditionnel, les parois verticales seront coupe-feu de degré 1 heure entre les locaux et les dégagements, - Dans le cas des locaux à risques particuliers d’incendie associés à un potentiel calorifique important (les locaux vide-ordures, les locaux techniques, les postes électriques, les locaux dárchives et les réserves, etc.), ces derniers doivent être isolés des autres locaux et dégagements par des murs et des planchers au moins coupe-feu de degré 1 heure et les portes díntercommunication doivent être au moins coupe-feu de degré 1/2 heure et munies de ferme-portes. L’article 7 précise notamment les dispositions auxquelles doivent satisfaire les conduits et les gaines vis-à-vis de leur classement de réaction au feu. Enfin, l’article 9 précise les caractéristiques de réaction au feu : - Les revêtements muraux : "Dans les locaux et les dégagements, les revêtements muraux doivent être au moins de catégorie M2" - Plafonds et plafonds suspendus des locaux et dégagements : "Les revêtements de plafond et les éléments constitutifs des plafonds, dans les dégagements et les locaux, doivent être en matériaux au moins de catégorie M1." - Les revêtements de sol : "Les revêtements de sol doivent être en matériaux au moins de catégorie M4." - Les revêtements d’escalier, les éléments de décoration, les tentures, les rideaux, etc. Remarque : Certaines dispositions complémentaires doivent parfois être respectées. On pense particulièrement aux dispositions imposées par les réglementations relatives à l’accessibilité handicapé ou encore aux ICPE25. En effet on peut alors être amené à modifier des prescriptions issues du Code du travail.

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ICPE : Installations Classées pour la Protection de l’Environnement

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4.5 La mission réalisée Lors de notre mission nous avons pu nous intéresser aux différents points présentés dans le chapitre 4.4. Ces avis se sont essentiellement rapportés aux dispositions relatives au désenfumage. En effet, les dispositions relatives aux autres éléments de contrôle semblent avoir été respectées. Le schéma n° 4.2 présenté ci-contre est un extrait de plan (Cf. Annexe n° 8). On y trouve un escalier que nous avons pu contrôler. Ce dernier présente toutes les caractéristiques attendues, telles qu’elles ont été présentées au chapitre 4.4.1.3. Ce dernier présente également 2 mains courantes, comme cela est prescrit par la réglementation dans le cas ou la largeur de l’escalier est supérieure à 1,2 m ou 2 UP. En revanche, comme le montre les avis F6, F8, F10, F12 et F22 émis (Cf. Annexe n° 7), les escaliers ne présentent pas de dispositif de désenfumage. Suite à nos demandes, ces derniers ont étés prévus pour quelques escaliers, mais à ce jour, ils ne sont pas tous désenfumés.

Schéma n° 4.2 : Extrait du plan n° EST PRE GC B 206

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5

Réalisation de la mission solidité

Ce chapitre est exclusivement dédié à la mission de solidité réalisée sur les deux stations d’épuration que nous avons présentées au chapitre 2.2. Nous voulons certes présenter le travail qui a été réalisé, mais aussi voir comment ce dernier a été mené, quelles sont les remarques importantes qui ressortent de cette mission, quels ont été les référentiels qui nous ont permis d’émettre des avis. En fait, sur ce type de bâtiment, la mission de sécurité revête un caractère moindre que celle relative à la solidité qui représente l’essentiel du travail. C’est ici que nous constaterons que le plus gros du travail qui a été réalisé se concentre sur les remarques émises lors de l’analyse de risques. Il sera fait référence aux annexes pour les documents techniques et les avis seront consultables à l’annexe n° 7.

5.1 Le cadre réglementaire de notre mission Les référentiels sont nombreux mais dans le cas des stations d’épuration et principalement des bassins, il est nécessaire de savoir quelles sont les normes d’une importance majeure, ainsi que leurs contenus et leurs effets sur la réalisation des ouvrages. Pour cela, nous n’allons pas énumérer les nombreux référentiels qui nous ont été utiles, mais plutôt les introduire au travers des différents chapitres que nous allons aborder, relatifs à la mission de solidité que nous avons menée.

5.2 Amélioration de sol par colonnes ballastées Pour la station d’épuration de l’Auxerrois, alors que nous avions émis un avis défavorable sur le fondement d’une partie des bâtiments d’exploitation sur pieux lors du RICT, il a été proposé un renforcement de sol par colonnes ballastées conformément aux prescriptions de l’étude de sol. D’autre part ce choix a été élargi à d’autres bâtiments (bâtiment sécheur) du fait de la présence d’un pavillon d’habitation, qui a été démoli. En effet, afin de s’assurer une stabilité suffisante sur l’emprise de l’ancien bâtiment démoli, l’entreprise a décidé d’élargir l’ampleur de l’amélioration de sol.

5.2.1 Les références Pour mener à bien notre mission, nous avons principalement travaillé avec le D.T.U. 13.2 [17], "Fondations profondes pour le bâtiment", chapitre 8 relatif à l’utilisation des colonnes ballastées, mais aussi avec le document réalisé par le COPREC et le SOFFONS26 avec l’aval du Comité Français de mécanique des sols intitulé "Recommandations sur la conception, le calcul, l’exécution et le contrôle des colonnes ballastées sous bâtiments et ouvrages sensibles au tassement" du 15.10.2004 [18].

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SOFFONS : Syndicat National des Entrepreneurs de sondages, forages et fondations spéciales

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5.2.2 Les points importants A la suite de l’analyse de risques, du rapport initial et du plan d’intervention que nous avons décris dans la partie 3 de notre mémoire, nous allons plus particulièrement être attentif à quelques détails. Nous verrons comment ces derniers ont pu être contrôlés. Les points de vérification qui nous ont parus importants sont les suivants : positionnement des colonnes, dispositions de mise en œuvre et les essais de contrôle ou de réception.

5.2.2.1 Positionnement Références : Dans le cadre de la mise en œuvre des colonnes ballastées, des conditions sont imposées, en particulier sur la forme des mailles de colonnes ballastées. De plus on trouve des grandeurs indicatives pour la taille des colonnes. Les diamètres de ces dernières sont généralement compris entre 50 et 80 cm pour les colonnes réalisées par voie sèche, sans valeurs imposées. En revanche leur disposition doit satisfaire plusieurs règles. La maille de référence ne doit pas être inférieur à 2,4 m² sans dépasser 9 m². Pour les semelles filantes et les groupes de 2 à 5 colonnes, l’espacement entre axes de colonnes n’est pas inférieur à 1,5 φ et 1,2 m. Mission réalisée : Dans la réalisation de notre mission, nous avons dû émettre des remarques sur le positionnement des colonnes ballastées. Les plans d’implantation (Cf. Annexe n° 8) ne respectaient pas les prescriptions citées ci-dessus. Les schémas n° 5.1 et 5.2 ci-dessous nous présentent les espacements avant et après avis.

Schéma n° 5.1 : Espacement avant avis

Schéma n° 5.2 : Espacement après avis

Suite à notre avis F4-1, nos prescriptions ont été suivies et notre avis défavorable levé par l’avis F11-1. Cet avis aura eu pour conséquence, notamment, d’espacer les colonnes mais également d’agrandir les massifs. Remarque : Pour l’exécution des semelles, dans le cas des colonnes isolées ou des files uniques de colonnes, et en l’absence de vérifications adaptées, ces dernières devront avoir un débord vis-à-vis de la position théorique du nu extérieur des colonnes au moins égal à 20 cm.

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5.2.2.2 Mise en œuvre Pour la bonne mise en œuvre des colonnes ballastées, nous avons remarqué trois points sur lesquels il nous paraît souhaitable d’être attentif : les matériaux mis en œuvre, le matelas de répartition, ainsi que le dispositif de drainage en toit de colonne. Références : Les matériaux mis en œuvre nous ont paru importants pour pouvoir obtenir des colonnes de bonnes qualités. Le fuseau granulométrique des matériaux d’apport étant fonction du type d’appareil utilisé, ce dernier varie. Il n’existe pas de valeurs imposées. En revanche, ces matériaux d’apport devront être des graves naturelles, roulées ou concassées et les matériaux recyclés ne sont jamais admis sauf en présence d’un dossier assurant l’absence de désordre à court ou à long terme. D’autre part, des caractéristiques minimales sont imposées aux matériaux d’apports : LA27 < 35, MDE28 < 30 et LA + MDE < 60. Le dernier critère est celui de la propreté qui permet de s’assurer de l’absence d’un trop grand nombre de fines, le passant inférieur à 80 µm est inférieur à 5 %. Des dispositions doivent être prises pour le drainage en toit de colonne. L’action drainante des colonnes peut être utilisée. Il est alors important de disposer d’une couche de matériaux drainants, avec exutoire, au toit des colonnes. Ce dispositif se trouve alors dans le matelas de répartition. Le matelas de répartition : Le matelas de répartition n’est pas toujours obligatoire. Ce dernier est destiné à assurer la répartition des charges dans les cas où cette dernière ne se ferait pas correctement. Hors zone sismique, cette disposition n’est pas nécessaire sauf sous dallage. Les caractéristiques minima du matelas de répartition sont les suivantes : - l’épaisseur minimale d’un matelas de répartition en matériaux granulaires est de 40 cm, - dans le cas des dallages, la partie supérieure du matelas de répartition a au moins les caractéristiques d’une couche de forme au sens du GTR9229, - les matériaux de classe F ne sont pas admis (norme NF P 11-300) pour la couche de forme, - l’épaisseur minimale de la couche de forme est de 25 cm, - le module d’élasticité est supérieur à 50 MPa pour la couche de forme. Un intérêt tout particulier sera ensuite donné au concepteur du dallage qui devra vérifier l’épaisseur et les caractéristiques du matelas vis-à-vis des impératifs résultant des sollicitations du dallage, notamment le poinçonnement, et qu’elles restent supérieures aux minima requis par les normes d’exécution de ces dallages.

Mission réalisée : Nous avons dû demander, par l’avis F4-3, un dossier d’exécution à l’entreprise pour vérifier le respect de ces conditions. 27

Essai Los Angeles, régi par la norme NF P18-573 Essai Micro Deval, régi par la norme NF P18-572 29 Guide Technique des Remblais de 1992 28

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Par retour, cette dernière nous a transmis son PAQ30 ne spécifiant ni la granulométrie, ni les dispositions pour le drainage en toit de colonne, ni les dispositions par rapport au matelas de répartition. Nous avons donc du demander à nouveau ces renseignements par l’intermédiaire de la fiche F11-2. L’entreprise nous a ensuite donné les documents nous intéressant. En ce qui concerne le matelas de répartition, l’entreprise nous a présenté un schéma satisfaisant aux règles décrites précédemment. Le schéma n° 5.3 ci-dessous précise ces dispositions.

Schéma n° 5.3 : Schéma de principe du matelas de répartition

Le matelas de répartition doit impérativement avoir une couche de forme de 25 cm alors que la couche de répartition peut intégrer les colonnes ballastées à condition qu’elles soient compactées en tête. Le matériau d’apport aura été finalement compris entre 20 et 40 mm, et aucunes dispositions n’ont été prises pour le drainage en toit de colonne. L’entreprise nous a affirmé que les colonnes ne présentaient aucunes caractéristiques drainantes, bien que cette dernière confère de telles capacités à ces colonnes dans sa PAQ. Suite à des conversations avec des collaborateurs de l’entreprise, nous avons décidé de valider les dispositions du fait de leur moindre importance. Notre attention sera alors bien plus centrée sur les essais de réception. Nous avons donc finalement levé nos remarques par l’intermédiaire de la fiche F16-1.

5.2.2.3 Essais Références : Dans le cadre de la réalisation d’améliorations de sols par colonnes ballastées, de nombreux essais sont prévus. Notamment des essais d’information, de contrôle mais aussi de réception sont dus par l’entreprise mettant en œuvre le procédé. Parmi ces essais, les essais d’étalonnage destinés à vérifier la conformité de la mise en œuvre avec les prévisions théoriques, des essais d’information qui répertorient les caractéristiques de mise en œuvre pour quelques colonnes et les essais d’attachement qui doivent, pour l’ensemble des colonnes, donner les principales caractéristiques de mise en œuvre. Les essais qui revêtent une importance particulière sont les essais de réception, destinés à valider les résultats des travaux effectués. Parmi ces essais, il faut porter une attention particulière à l’essai de chargement mais aussi aux essais vérifiant la compacité des colonnes, réalisés à l’aide d’un pénétromètre statique. Pour les essais de compacité : "Pour être en accord avec les caractéristiques reprises dans l’alinéa 5.3, la caractéristique minimale en tout point de l’axe de la colonne à partir de 1 m de profondeur doit être égale à : qcm = 10 MPa " 30

Plan d’Assurance Qualité

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Où,

qcm est la résistance de pointe lissée et est définie telle que : qcm =

1 4a

D +3 a

∫ q (z ) ⋅ dz c

D −a

Où,

a est égal à 0,5 m D est la profondeur à laquelle on considère la caractéristique qc ( z ) est la mesure obtenue écrêtée à 1,3 qcm Le document précise également que "Ces essais peuvent présenter des difficultés de réalisation. Dans ce cas l’entrepreneur doit proposer un autre programme d’essais." Plus généralement, pour être en accord avec les prescriptions du document, il suffit d’obtenir, sans justifications supplémentaires : q d = 10MPa Mission réalisée : A la suite de la réception du dossier relatif aux essais, nous avons vérifié les résultats de l’essai de chargement et plus généralement l’ensemble des résultats. Nous avons tout d’abord constaté l’absence d’un essai que nous avons demandé par l’intermédiaire de la fiche de correspondance F29-1. Ensuite, nous avons noté, comme l’indique le graphique n° 5.4 ci-dessous, que des essais n’allaient pas jusqu’au pied des colonnes. De plus, la valeur de 10 MPa n’était pas respectée en tout point de l’axe. Le résultat de l’essai a été réalisé sur une colonne de 4,70 m de profondeur (Cf. Annexe n° 4).

Schéma n° 5.4 : Résultat d’essai de compacité au pénétromètre statique

On constate à la lecture de l’essai que la valeur prescrite n’est plus respectée dès 3,7 m de profondeur. Les essais ne permettant pas d’affirmer que les valeurs énoncées ci-dessus sont respectées, jusqu’au pied de la colonne et ce en tout point de l’axe, nous avons contacté l’entreprise pour avoir des précisions. L’argument de l’entreprise résidait dans le fait que le matériau étant trop dur, les essais sortent régulièrement des colonnes, comme c’est le cas pour l’essais n° 830 qui avait été oublié. Nous avons alors demandé des justifications

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supplémentaires. Ce sera finalement une seconde campagne d’essais qui aura lieu, mais cette dernière n’est pas réalisée à ce jour.

5.3 Le dimensionnement des palplanches Comme nous avons pu l’expliquer dans le chapitre 1.2.4.2, notre mission ne concerne que les ouvrages en phase finale. Pour le projet de la STEP de Saint-Denis-lès-Sens, un poste de relèvement est prévu, dans une enceinte palplanche destinée à participer à la reprise des sous-pressions en phase définitive. Nous nous sommes prononcés sur la stabilité de l’ouvrage dans la phase provisoire bien que cela ne fasse pas partie de notre mission, comme l’indique l’avis F1. C’est à dire que seul, le calcul relatif à la reprise des sous-pressions, nous concernait. Ce chapitre présente la manière dont nous avons mené notre mission, dans le cadre d’un rideau de palplanches provisoire destiné à accueillir un ouvrage qui lui sera fixé dans une phase ultérieure.

5.3.1 Situation L’ouvrage à réaliser est une poste de relèvement à – 5,00 m par rapport au terrain naturel. Sa surface représente 110 m² alors que le rideau de palplanche est ancré par une fiche de 7,00 m. L’enceinte en palplanches est destinée à permettre le pompage de la nappe pour permettre de réaliser les travaux. Comme nous le disions en introduction du chapitre, nous ne nous intéressons ici qu’à la solidité de l’ouvrage en phase définitive. Il s’agit donc dans notre mission, de vérifier la stabilité de l’ouvrage vis-à-vis des souspressions, en sachant que le niveau exceptionnel des eaux31 se situe à 65,48 m.

5.3.2 La mission réalisée Nous avons donc voulu vérifier les hypothèses prises en considération pour la vérification de la reprise des sous-pressions. Nous avons d’abord vérifié l’hypothèse retenue quant au schéma pris en compte pour le calcul (Cf. Annexe n° 3). Il nous semblait qu’une autre coupe aurait pu être plus appropriée, étant donné l’emplacement du sondage, mais les valeurs correspondaient relativement bien. En revanche en ce qui concerne le volume d’eau déplacé nous n’étions pas d’accord ce nous avons exprimé au travers de la fiche F1-1. Nous avons en effet constaté une anomalie dans l’homogénéité de la formule donnant le soulèvement alors que la détermination de Qsu nous paraissait convenable. Les calculs ont donc été repris et le coefficient de sécurité est désormais plus acceptable et surtout non erroné, 1,5 au lieu de 4. Il reste, à ce jour, à définir le détail de l’ancrage du radier sur les palplanches, que nous avons demandé au travers de la fiche F1-3. 31

Le DTU 14.1 précise que le niveau d'eau à retenir pour le projet doit être le niveau exceptionnel des eaux dans le cas d'une nappe, niveau correspondant aux plus hautes eaux connues et/ou prévisibles.

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5.4 Dimensionnement et réalisation des réservoirs Pour la station d’épuration de l’Auxerrois, conformément à ce que nous avions pu prévoir lors de notre analyse de risques et dans notre plan d’intervention, le dimensionnement des réservoirs a été une partie importante de notre étude.

5.4.1 Les références Pour le dimensionnement des réservoirs, il est important de prêter une attention particulière aux dispositions prévues dans le fascicule 74. Ce dernier donne beaucoup d’informations et renvoie à de nombreuses autres références comme la norme NF P 18011 relative à l’agressivité des environnements et à la composition des bétons, le document du LCPC relatif à la prévention de l’alcali-réaction ou bien encore les Règles B.A.E.L. 91 révisées 99.

5.4.2 Les points importants L’objectif de la mission de contrôle technique n’est pas de refaire un dimensionnement ou bien encore d’en contrôler l’intégralité, mais de s’assurer par sondages, que le dimensionnement convient. Pour cela il est nécessaire de connaître les points importants contenus dans les normes.

5.4.2.1 Environnements agressifs La réglementation : Pour la prévention des risques liés aux environnements agressifs, la classe d’agressivité A2 au sens de la norme NF P 18-011 doit être retenue. Or la nouvelle réglementation, la NF EN 206-1, ne retient elle que 3 classes d’exposition aux environnements agressifs. Il est donc nécessaire d’observer les différentes classifications (Cf. Annexe n° 5). Le tableau n° 5.5 ci-dessous en présente une comparaison. Norme NF P 18-011 Classification A1 Concentrations SO 24 en mg/l

600 à 1500

2+

Mg 300 à 1500 + NH4 30 à 60 CO2 agressif 30 à 60 pH

5,5 à 4,5

NF EN 206-1 XA1 XA2 200 à 600

600 à 300

300 à 1000

1000 à 3000

15 à 30

30 à 60

15 à 40 6,5 à 5,5

40 à 100 5,5 à 4,5

Tableau n° 5.5 : Comparaison des classifications des environnements agressifs

Le tableau ci-dessus nous montre bien que la correspondance entre le degré d’agressivité de type A1, au sens de la norme NF P 18-011, et la nouvelle norme, est au moins la classe XA2. En effet si les valeurs ne sont pas tout à fait les mêmes, on se rend compte

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que celles de la classe XA1 ne permettent pas de répondre aux exigences de l’ancien degré d’agressivité A1. C’est le cas pour le CO2 agressif, où le seuil est de 40 mg/l en classe XA1, alors qu’il est de 60 mg/l pour le degré A1. Pour certaines caractéristiques, comme le pH, les valeurs sont même identiques. La mission réalisée : STEP de Saint-Denis-lès-Sens Dans le cadre de la station d’épuration de Saint-Denis-lès-Sens, le projet a débuté en 2002 avant d’être bloqué par les recours de tiers. Aujourd’hui, alors que le projet a repris, la réglementation a évolué comme nous l’avons présenté au début de ce chapitre. Lors du marché, l’entreprise avait répondu à un CCTP considérant un degré d’agressivité des eaux de type A1. Or, pour les stations d’épuration, étant donné les caractéristiques des effluents et conformément aux caractéristiques des anciennes et nouvelles classes, un environnement agressif de type XA2 est souhaitable. Avis : Nous avons ici eu un rôle d’accompagnement du maître d’ouvrage au travers de la fiche FX sur la STEP de Sens. L’entreprise voulait faire payer le surcoût du passage en environnement agressif de type XA2 au maître d’ouvrage. Nous l’avons informée que nous pensions que pour répondre à un degré d’agressivité de type XA1, la mise en place d’un béton répondant aux caractéristiques définies pour un degré d’agressivité de type A1 ne peut en aucun cas convenir, sauf étude précise des caractéristiques des effluents qui devront être traités. La mission réalisée : STEP de l’Auxerrois Sur ce projet, nous avons reçu les premiers plans qui n’indiquaient pas toutes les caractéristiques du béton (Cf. Annexe n° 8). Lorsqu’un type d’environnement agressif est retenu, une composition minimale est requise (Cf. Annexe n° 5). Nous voulions nous assurer de la conformité du béton choisi à cette norme. Avis : Nous avons émis un avis suspendu F9 du fait de l’absence, notamment, de précisions sur le dosage en ciment.

5.4.2.2 Alcali-réaction Le niveau de prévention B2 des recommandations pour la prévention des risques dus à l’alcali-réaction doit être retenu pour les ouvrages hydrauliques répondant au fascicule 74. Il est indiqué que l’ensemble des moyens, tels que le dossier granulat ou les critères de performance, doivent être passés en revue et ce d’autant plus pour les ouvrages hydrauliques, les environnements humides apportant les conditions nécessaires au développement des gels. Le niveau de prévention B2 est satisfait si au moins un des paramètres suivants est validé : - l’étude du dossier granulat montre que ces derniers sont non réactifs, - la formulation satisfait à un critère analytique vis-à-vis du bilan des alcalins réactifs, - la formulation satisfait à un critère de performance vis-à-vis du comportement d’une éprouvette de béton lors d’un essai destiné à vérifier le gonflement de l’éprouvette par rapport à un seuil dans le temps,

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-

la formulation présente des références d’emploi convaincantes, par exemple dans la région, - le béton contient des additions minérales inhibitrices en proportions suffisantes telles que des cendres volantes, des fumées de silice, laitiers ou encore pouzzolanes, - les conditions particulières aux granulats PRP32 sont satisfaites, assurant la présence exclusive de granulats PRP, ou une majorité permettant de qualifier l’ensemble granulaire comme PRP. Dans le cas contraire, où aucun des points énumérés ci-dessus n’est validé, alors la composition du béton ne conviendra pas. La mission réalisée : STEP de l’Auxerrois Nous avons reçu le PAQ béton de l’entreprise (Cf. Annexe n° 5), indiquant les compositions des bétons qui seraient mis en œuvre. Nous avons pu constaté à l’étude du dossier que les granulats étaient classés non réactifs vis-à-vis de la norme NF P 18-542 indiquant la qualification des granulats vis-à-vis de lálcali-réaction et remplissant ainsi une des conditions précitées.

5.4.2.3 Autres critères liés à la composition des bétons D’autres caractéristiques des bétons doivent être vérifiées. Parmi ces dernières, on trouve des indications sur : - le rapport E/C qui ne doit pas excéder 0,55 pour les bétons coulés en place, - le sable qui ne doit pas présenter un module de finesse supérieur à 2,5, dont l’équivalent de sable doit être supérieur à 75 et le rapport G/S inférieur à 2,2, - les granulats dont les plus gros grains utilisés ne doivent pas avoir des dimensions supérieures à 25 mm, - la maniabilité qui doit être caractérisée, avant ajout de plastifiants, par un affaissement au cône d’Abrams de 6 à 8 cm pour les radiers et 8 à 10 cm pour les voiles soit une classe S2 (ces valeurs sont préconisées pour être inscrites dans les CCTP), - le dosage en ciment ne doit pas être inférieur à 350 kg.m-3. La mission réalisée : STEP de l’Auxerrois Une majorité de ces critères est en fait imposée dès le choix de la classe d’agressivité (Cf. Annexe n° 5), avec notamment des prescriptions en ce qui concerne la teneur en ciment, le rapport E/C et la classe de résistance minimale. Le travail réalisé est celui présenté au chapitre 5.4.2.1 puisque nous avions constaté l’absence de dosage en liant. En revanche, la question relative à l’affaissement au cône d’Abrams qui a été soulevée vient directement des préconisations précitées. En effet, la classe d’affaissement qui était indiquée sur les plans était S3 (Cf. Annexe n° 8) soit un affaissement bien supérieur à la classe S2 attendue.

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Granulats Potentiellement Réactifs à effet de Pessimum : Ces granulats contienne une proportion de silice réactive située au delà de valeurs dites pessimales. Si cette proportion s’en éloigne suffisamment, alors il ne se produit de phénomène d’alcali-réaction.

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Avis : Nous avons émis un avis suspendu F9, destiné à nous faire savoir si oui ou non des adjuvants, de types plastifiants, étaient prévus pour atteindre cette classe d’affaissement. On nous a répondu que la classe demandée était incompatible avec la mise en œuvre. Nous avons finalement levé notre avis. Remarque : Notre avis était justifié mais n’a pas été assez clair. L’objectif était de s’assurer que le béton présenterait une classe d’affaissement S2 avant l’introduction des adjuvants. Finalement, nous avons levé l’avis sans que la réponse nous ait été communiquée.

5.4.2.4 Armatures Les réglementations imposent de nombreuses dispositions relatives aux armatures et au béton pour leur dimensionnement ainsi que pour certaines prescriptions de mise en œuvre. Limitation de la contrainte de traction dans les armatures : La contrainte de traction des armatures pris en compte dans les calculs doit être la plus basse des valeurs limites issues du fascicule 74 et des règles BAEL. - Le fascicule 74 limite la traction à : η ⋅ f t 28 σs =α ⋅ + βη φ Où, α = 240 lorsque l’étanchéité est réalisée dans la masse η coefficient de fissuration de l’armature, pris égal à 1,6 pour les aciers à haute adhérence φ diamètre de l’armature exprimé en mm f t 28 résistance caractéristique à la traction du béton en MPa f t 28 = 0,6 + 0,06 f c 28 β coefficient retenu égal à : 0 pour les ouvrages à la mer ou à proximité de la mer et les parties enterrées d’ouvrages pour les cuves à vin et les fosses à lisier, 30 dans les autre cas où la paroi est en contact permanent avec l’eau ou une atmosphère saturée. - Les règles B.A.E.L. pour la fissuration très préjudiciable 2  σ s = 0,8 × Min f e ; Max(0,5 f e ;110 ηf tj  3  Où, f e est la limite élastique des aciers utilisés en MPa Vérification de la contrainte de traction du béton: Les contraintes de traction du béton dans les sections entièrement tendues et celles développées sur la face mouillée des parois, calculées vis-à-vis de l’état limite de service et en section homogénéisée (en prenant en compte un coefficient d’équivalence de 15), ne peuvent excéder la valeur : 1,10θf t 28 Où, θ = 1 dans le cas de la traction simple,

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2e0 dans le cas de la flexion plane composée, la force de traction 3h0 extérieure ayant une excentricité e0 inférieure à l’épaisseur h0 de la paroi, 5 θ = dans les autres cas. 3 θ = 1+

Dispositions constructives minimales : Les dispositions des règles B.A.E.L. sont applicables pour les ouvrages de classe A avec les aménagements présentés ci-dessous. Epaisseur minimale : L’épaisseur minimale de la paroi est de 15 cm pour les ouvrages de classe A Dispositions et écartement des armatures : - Pour les parois de plus de 15 cm d’épaisseur, les armatures sont obligatoirement réparties en deux nappes. - Dans le cas d’ouvrages circulaires à axe verticale, la nappe intérieure ne comporte pas plus de la moitié de la section totale des armatures horizontales ; la section unitaire des armatures de répartition est au moins égale au quart de la section unitaire des barres d’armatures principales. h0 - Le diamètre des aciers est au plus égal à ( h0 épaisseur de la paroi) et au 10 moins égal à 8 mm. Cependant, dans le cas d’utilisation de panneaux de treillis soudés, les fils de répartition peuvent être de diamètre 6 mm, sous réserve qu’ils soient placés en deuxième lit. - L’espacement est limité, pour les parois au contact du liquide, à la plus petite des deux valeurs 1,5 h0 et 20 cm. Recouvrement des armatures : La proportion des barres en recouvrement dans une même section n’est pas supérieure à: - 1 dans les sections soumises à un effort de traction, avec M inférieur à 0,5 3 N h0 , - ou 1 dans les autres cas 2 Enrobage des armatures : L’enrobage minimum des armatures est choisi conformément aux règles B.A.E.L. et aux textes normatifs. Cela conduit à prévoir : - 5 cm pour les ouvrages exposés aux embruns et aux brouillards salins, - 3 cm pour les parements directement exposés aux intempéries, aux condensations ou au contact de l’eau. Pourcentage minimal : Le pourcentage minimal d’armatures par rapport à la section totale de béton respecte le pourcentage minimal correspondant à l’application de la condition de non fragilité des règles B.A.E.L :

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-

en traction simple, ρ =

f tj A ≥ bh f e

f tj A ≥ 0,23 bh fe Par ailleurs, le pourcentage mis en œuvre sur chaque face et pour chaque direction ne peut être inférieur à : - 0,125 % pour les armatures à haute adhérence - 0,25 % pour les armatures lisses En fait, le pourcentage minimal devra respecter le maximum de ces valeurs. -

en flexion simple, ρ =

Les radiers reposant sur le sol : Pour les radiers, fonds de réservoirs, reposant directement sur le sol, les prescriptions présentées précédemment s’appliquent avec les aménagements suivants : - l’épaisseur minimale des parois est de 10 cm - les recouvrements peuvent être assurés en totalité dans la même section, pour les armatures dimensionnées par la condition de pourcentage minimale, - pour les radiers monolithes et solidaires des parois verticales, le pourcentage minimal d’armatures est fixé à 0,25% pour les armatures à haute adhérence et à 0,4% pour les armatures lisses, ce pourcentage est à répartir en deux nappes pour les radiers d’épaisseur supérieure à 15 cm, - pour les radiers désolidarisés des parois, les armatures sont dimensionnées pour équilibrer les sollicitations dues au retrait. A défaut de justifications particulières, la section d’armature par unité de largeur peut être prise égale à : A = 0,75 ⋅ µg L fe Où, g le poids du radier par unité de surface, L est la longueur entre joints, µ est un coefficient de frottement pris égal à 1,5 dans le cas général et à 0,2 en présence d’un film de polyéthylène, f e est la limite élastique de l’acier utilisé.

Mission réalisée : STEP d’Auxerre A ce jour, nous avons pris ces critères en considération dans la vérification de la note de calculs (Cf. Annexe n° 5). Suite aux épures de ferraillage déterminées, nous avons ensuite vérifié par sondages la concordance des plans de ferraillage (Cf. Annexe n° 8). A ce jour, nous ne sommes pas allé vérifier le ferraillage sur chantier.

5.4.2.5 Actions Retrait : Pour le dimensionnement il est nécessaire de prendre en compte les effets dus au retrait. Conformément aux prescriptions du B.A.E.L., et à défaut de mesures, on estime que le raccourcissement unitaire du au retrait atteint 2.10-4 en France à l’exception du quart Sud-Est.

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Remarque : Cette valeur est suggérée dans le cas de pièces non massives à l'air libre. Dans le cas des réservoirs, la question mérite d’être soulevée. En s’appuyant sur le cours du C.H.E.B.A.P., nous avons retenu ce coefficient qui y est utilisé, mais sans plus de justifications de notre part.

Dilatation thermique : Pour le dimensionnement, la dilatation thermique doit être prise en compte. En l’absence de gradient de température indiqué au CCTP, nous devons nous assurer que celui retenu dans le dimensionnement sera tel que : Ti - Te = ± 20°C , où Ti est la température intérieure et Te la température extérieure. Mission réalisée : STEP de l’Auxerrois : Nous avons pu constater dans les notes de calculs la prise en compte de ce gradient (Cf. Annexe n° 5) conformément aux prescriptions que nous venons d’énoncées, soit un gradient thermique retenu de 20°C, aucune valeur n’ayant été indiquée au CCTP.

Stabilité vis-à-vis des sous-pressions : Etant donné les différentes phases de fonctionnement des ouvrages, il est nécessaire de s’assurer de leur stabilité à vide face aux sous-pressions. En effet, dans le cas de l’entretien des bassins, cette situation peut être rencontrée. Cette stabilité peut être également validée par la mise en place de clapets de sous-pressions ou de clapets de crue. Mission réalisée : STEP de l’Auxerrois Des clapets de sous-pressions étaient prévus pour reprendre les sous-pressions. Nous avons donc demandé à ce qu’une note de calcul nous soit transmise pour pouvoir vérifier la compatibilité de ces derniers avec le contexte hydrologique du site (Cf. Annexe n° 5).

5.4.2.6 Missions géotechniques L’interaction sol-structure doit être envisagée à chaque fois que la qualité du sol le justifie. Il faut donc prendre en compte la déformabilité du sol dans l’évaluation des sollicitations. La connaissance du module de réaction est alors nécessaire. En plus de devoir assister le maître d’ouvrage dans la réception des fonds de fouille, il semble que le géotechnicien doive, dans ces cas, participer à la conception des ouvrages.

Mission réalisée : STEP de Saint-Denis-lès-Sens Lors de la conception, il avait été signalé que la réception des fonds de fouille devait se faire par un géotechnicien. Dans les faits, nous avons réceptionné les fonds de fouille en nous déplaçant sur site et en vérifiant la conformité du sol découvert avec le sol qui avait été défini dans l’étude géotechnique.

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Remarque : Nous nous sommes substitué au géotechnicien. L’avis que nous avons émis sur les fonds de fouille nous semble justifié. Néanmoins, il apparaît que la mission du contrôleur réside dans l’analyse de documents techniques. Notre avis sur les fonds de fouille aurait donc dû se faire suite aux conclusions d’un géotechnicien. Mission réalisé : STEP de l’Auxerrois Nous n’avons pas réceptionné les fonds de fouille sur ce chantier. Le maître d’œuvre a missionné un géotechnicien. Sur les deux premiers ouvrages, des essais de plaque ont eu lieu sur des matériaux drainants, ne nous permettant pas de nous prononcer. Pour les autres ouvrages, des essais de plaque sur le sol d’assise seront prévus. Nous n’avons donc pas émis d’avis à ce jour. Remarque : Nous ne nous sommes pas substitué au géotechnicien, mais en revanche, la réception des fonds de fouille sous les deux ouvrages concernés n’a pas été faite. L’attitude que nous avons eue dans le premier cas paraît plus judicieuse. En ce qui concerne le coefficient de réaction horizontal du sol, ou module de Westergaard, nous avons pu émettre un avis. Lors de l’envoi des premiers plans, nous nous sommes aperçus que de tels coefficients apparaissaient, sans en connaître la provenance, ces derniers n’étant pas indiqués dans l’étude de sol. D’autre part, lorsque la première note de calculs, relative aux bassins, nous est parvenue, nous retrouvions ces coefficients. Avis : Nous avons donc demandé à ce que ces coefficients soient justifiés par le bureau d’étude de sol au travers de la fiche F15. Le document nous a finalement été transmis (Cf. Annexe n° 5), nous permettant de lever notre avis défavorable.

5.4.2.7 Mise en œuvre des bétons Pour la mise en œuvre des bétons, de nombreux points nécessitent une attention particulière. Certains d’entre eux ont été évoqués dans d’autres chapitres. Nous évoquons ici uniquement quelques éléments précisés dans le fascicule 74 : - Les trous réservés à l’exécution, pour le maintien des coffrages, sont bouchés avec des produits à retrait limité. Il s’agit des produits classés "produits de scellement" ou "produits de calage". - Lorsque la température mesurée sur chantier sera inférieure à 0°C, le bétonnage sera interdit. Dans les périodes estivales, nous devrons nous assurer que les entreprises prennent des dispositions particulières. - Lorsqu’un produit de cure est utilisé, l’entrepreneur s’assure de la compatibilité du produit de cure avec les revêtements d’étanchéité à mettre en œuvre ultérieurement. - Le bétonnage ne devra pas être réalisé d’une hauteur de déversement supérieure à 1,5m pour éviter la ségrégation et assurer le remplissage régulier des coffrages. Des dispositions particulières peuvent néanmoins être prises.

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Remarques : 1) Le contrôleur ne pouvant pas réaliser des contrôles exhaustifs et ne pouvant se substituer à l’entreprise, nous demandons à ce que les fiches d’autocontrôle des entreprises nous soient transmises. Notamment, nous demanderons les fiches d’autocontrôle de ferraillage et de bétonnage. 2) Nous ne sommes pas encore intervenu pour valider des produits de scellement, mais nous vérifierons que ces derniers possèderont un certificat de conformité à la norme. 3) En ce qui concerne le produit de cure, nous n’avons pas de revêtement d’étanchéité de prévu pour nos ouvrages, ces derniers étant de classe A, étanches dans la masse.

5.4.3 Vérification des notes de calculs relatives aux réservoirs 5.4.3.1 Vérification du ferraillage horizontal Pour vérifier les notes de calculs, de nombreux éléments doivent être contrôlés, dont les hypothèses. Notamment, nous avons du vérifier les valeurs des coefficients de réaction verticale du sol. En effet ces derniers étaient introduits dans la note d’hypothèse sans nous avoir été justifiés. La mission présentée au chapitre 5.4.2.6 a permis de lever l’inconnue. En revanche pour le dimensionnement en lui même et les résultats, une modélisation est nécessaire pour valider les sections d’acier et les efforts à reprendre. Pour cela nous avons donc dû, tout d’abord, comprendre la méthode utilisée, ou du moins les hypothèses, pour pouvoir la vérifier (méthodologie issue des cours du C.H.E.B.A.P. [19]). Alors, nous avons réalisé une modélisation au moyen d’un outil interne, le logiciel Réservoir. L’objectif était d’obtenir le même ordre de grandeur des sections d’acier. Nous avons donc réalisé une modélisation pour chacun des bassins, soit une pour les clarificateurs et une pour les bassins d’aération représentée sur le schéma n° 5.5 cidessous. Les modélisations et les résultats qui en sont issus figurent en Annexe (Cf. Annexe n° 5).

Schéma n° 5.5 : Schéma du bassin d’aération

A la suite de notre modélisation, nous avons pu obtenir le ferraillage attendu pour les réservoirs. Le ferraillage est déterminé pour un diamètre d’armature, plusieurs modélisations sont donc nécessaires pour comparer les résultats issus de la note de calculs. Nous avons donc tout d’abord comparé les résultats des efforts maxima. Nous avons déterminé : N max = 791,9 kN / m alors que le BET prend N max = 811,97 kN / m Les efforts concordent donc, l’écart étant minime.

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Nous avons alors voulu vérifier le ferraillage. Dans un premier temps nous avons découvert une erreur de l’ordre de 30 % sur le ferraillage. Suite aux conversations que nous avons eu avec le BET, nous avons pu comprendre que le coefficient β que nous avions retenu était différent de celui imposé par le CCTP. A la suite de cette erreur, nous avons renouvelé la modélisation pour finalement retrouver les valeurs correspondantes à la note de calculs. Le tableau n° 5.6 ci-dessous présente les résultats de notre modélisation pour un ferraillage donné, dans le cas d’un liquide agressif (Cf. Annexe n° 5), dans le cas d’un liquide non agressif (Cf. Annexe n° 5) et enfin selon la note de calcul établie par le BET. En fait, nous avons imposé un diamètre d’armature de 25 mm. Les résultats ne peuvent être comparés avec la note de calculs que pour les profondeurs allant de 3 à 6 m, les armatures déterminées par l’entreprise variant selon la profondeur, ce qui est présenté sur l’épure de ferraillage (Cf. Annexe n° 5).

Tableau n° 5.6 : Comparaison du dimensionnement des armatures horizontales

Remarque : Cette étude a révélé deux points importants. Tout d’abord l’importance du coefficient β dans le dimensionnement, conduisant à augmenter les sections d’armature de 30 %. Ensuite, les erreurs relatives à l’utilisation de logiciel "en boîte noir", c’est à dire en choisissant des paramètres sans savoir ce qui se cache derrière. Dans notre cas, nous avions choisi un liquide agressif, qui en fait retient un coefficient de 0, contrairement au coefficient de 30 requis par le CCTP.

5.4.3.2 Vérification des armatures verticales Nous avons contrôlé la note de calculs qui a fait apparaître une interrogation de notre part. En effet, dans la note de calculs (Cf. Annexe n° 5), nous avons constaté la prise en compte d’un moment nul pour dimensionner les armatures intérieures. Comme nous l’avons modélisé, il n’y a en effet pas de moment négatif à la liaison jupe/radier. Pourtant, on doit considérer un encastrement pour se rapprocher au plus près de la réalité. La prise en compte de cet encastrement fait apparaître un moment négatif en pied de paroi qui modifie significativement le ferraillage. Le schéma n° 5.7 montre la différence vis-à-vis du moment fléchissant lorsque l’on prend l’hypothèse d’une liaison rotulée ou encastrée.

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Schéma n° 5.7 : Evolution des diagrammes de moment fléchissant en fonction des hypothèses

A gauche, on peut voir l’allure du moment fléchissant dans le cas d’une liaison rotulée et à droite dans le cas d’une liaison encastrée. Le ferraillage a donc été repris au niveau du pied de paroi, pour prendre en considération cette modification d’hypothèse (Cf. Annexe n° 8). Remarques : Considérer un moment nul à liaison jupe/radier revient à considérer une rotule. Or le fait de considérer une telle rotation indique que l’on autorise probablement des mouvements qui vont à l’opposée de la philosophie prise pour le dimensionnement, c’est à dire avec le choix d’une fissuration très préjudiciable. Néanmoins, dans le cas d’un sol compressible susceptible de se tasser fortement devant les charges apportées, la prise en compte d’une liaison rotulée semble justifiée du fait de la possible rotation de l’arrête extérieure du radier.

5.4.3.3 Vérification des cas de charge Dans le cadre de notre analyse de risques, nous avions établi que la prise en compte du cas de charge le plus défavorables serait importante et ce d’autant plus que l’ouvrage est enterré. En effet, il est nécessaire de distinguer deux cas de charge : - un premier cas ou l’ouvrage est plein et où on ne prend pas en compte la poussée des terres, - un second cas ou l’ouvrage est vide est où l’on prend en compte la poussée des terres. L’objectif est ici de prendre en compte la poussée des terres qui va provoquer un moment négatif dans la paroi est qui va donc augmenter le ferraillage sur la partie intérieure du voile.

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Nous avons donc demander au BET de prendre en compte ce cas de charge, et plus généralement de prendre en compte tous les cas de charge, mais ce dernier n’a pas été d’accord avec nous. Il nous a exposé que sa modélisation convenait car il prenait en compte l’action défavorable de l’eau à laquelle il ajoute l’action défavorable des terres, pour obtenir un moment qui sera maximal. Les armatures étant réparties à part égal entre l’intérieur et l’extérieur du voile, le raisonnement nous a convaincu. Nous avons donc soulevé notre avis défavorable sans que ne soit réalisé le calcul demandé.

5.5 Les éléments d’étanchéité 5.5.1 Les joints hydrogonflants Nous avons remarqué dans notre étude préliminaire du chapitre 3, que ces éléments seraient au centre de notre étude. En revanche, nous n’avons pas eu jusqu’ici d’éléments sur la mise en œuvre de ces derniers, ni même en ce qui concerne les joints de dilatation qui devront eux aussi être contrôlés avec prudence. Lors de notre mission nous n’avons jusqu’ici eu à valider uniquement le choix du joint. Nous avons donc voulu vérifier que ce dernier possédait un avis technique (Cf. Annexe n° 6). Notre recherche nous a amené à un produit certifié par le CSTB, mais dont l’avis technique ne visait pas les STEP. Nous avons donc émis un avis défavorable au travers de l’avis F. Suite à notre remarque, l’entreprise nous a fourni la liste des joints visés par un avis technique. Or, aucun d’entre eux n’est visé pour les STEP. Devant cette constatation et devant la liste des références de l’entreprise, nous avons donc autorisé l’emploi de ce procédé au travers de l’avis F19.

5.5.2 Reprises de bétonnage Malgré l’intérêt que nous avions donné à cet élément dans notre plan d’intervention, l’avancée des chantiers ne nous permet pas de donner d’éléments par rapport au travail effectué. Néanmoins d’après les références réglementaires : - Les arrêts et reprises de bétonnage doivent être limités au maximum. - Les sections doivent être munies d’attentes. - Pour limiter les ruptures de continuité au droit des arrêts de bétonnage, il est recommandé de prévoir l’emploi d’un retardateur de prise. - Avant reprise de bétonnage, la surface précédemment coulée est nettoyée à l’air comprimé. Il s’agit d’un béton durci dont la surface sera piquée, nettoyée et humidifiée à refus. L’emploi d’un produit de collage est conseillé. - A chaque nouveau bétonnage, le béton utilisé est enrichi en liant et en éléments fins.

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6

Analyse des méthodes Socotec

6.1 La structure méthodologique De part son histoire et le travail qu’a effectué Socotec dans la normalisation des missions de contrôle technique, l’entreprise possède un savoir important. Elle a su mettre en forme ce dernier pour aujourd’hui le proposer à chacun de ses employés au travers d’un réseau recelant beaucoup d’informations. Les logiciels qui ont été mis au point par les spécialistes, les recueils informant des points de contrôle importants (suite à l’analyse de la sinistralité de chaque élément de construction) ainsi que les logiciels méthodologiques facilitant le travail du contrôleur sont des éléments importants du savoir de Socotec et du métier pratiqué. Néanmoins, nous pouvons faire quelques remarques découlant du projet que nous avons réalisé.

6.2 Nos observations En ce qui concerne l’utilisation du logiciel méthodologique Rapsotec, qui présente de nombreux avantages, il nous semble que ce dernier tende parfois à nous perdre dans un amas de critères qui ne sont pas toujours pertinents. Selon nous, la grille méthodologique devrait différer selon que l’on travail sur une station d’épuration ou sur une habitation. En fait quelque soit le domaine sur lequel on intervient, la grille d’évaluation est la même. La seule modification que l’on peut réaliser, à l’exception du choix des missions que l’on traite, est la précision du canevas. Le problème est simple, on ne peut pas choisir un canevas précis qui convienne à des constructions bien différentes. Il nous semble donc que cette unique fiche d’examen nous mène parfois à perdre du temps, voir à occulter des points qui auraient pu nous paraître sensibles dans le cadre de notre mission. D’autre part, ce mode de réflexion s’étend aux recueils qui traitent bien souvent de la réalisation de la mission du contrôleur sur tout les sujets spécifiques. Pour cela l’entreprise réalise régulièrement une analyse de la sinistralité de chaque élément pour les classer ensuite. Cela permet de limiter le coût des sinistres en mettant l’accent sur les points à risques, nommés risques à prévention prioritaire ou points sensibles en fonction de leur degré d’importance. Mais, dans le cadre de notre mission, les éléments que nous avons relevés comme présentant un risque important ne font pas forcément parti de ces points auxquels l’entreprise porte une attention particulière. Pourtant, les risques de sinistres sur une station d’épuration ne doivent pas vraiment être les mêmes que sur une maison d’habitation ou un lycée. Il nous semblerait plus judicieux que cette analyse en terme de sinistralité puisse être conduite, en parallèle de celle menée habituellement, selon une typologie de bâtiment. Une telle analyse permettrait d’ajuster au mieux les points à prévention prioritaires selon le type de bâtiment traité. Cette initiative permettrait aux chargés d’affaires de pouvoir traiter au mieux des affaires complexes qui ne peuvent être traitées par des spécialistes.

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6.3 Les connaissances acquises Nous avons dû au cours de ce projet, découvrir le métier de contrôleur technique, ainsi que tous les éléments avec lesquels il travail. Notamment, nous nous sommes intéressé à des nomes auxquelles nous n’avions jamais prêté attention, que cela concerne la mission solidité ou la mission sécurité. Nous avons aussi découvert des logiciels. Dans le cadre de notre projet, nous avons dû également nous intéresser aux stations d’épuration et savoir comment elles fonctionnent. Nous connaissons maintenant les procédés qui sont utilisés, le circuit suivi par les eaux usées et les principaux ouvrages qui composent les stations. Pour réaliser ce projet, nous avons découvert une partie essentielle du métier de contrôleur qui est l’analyse de risques. Cette dernière nous a permis de comprendre les risques pouvant porter atteinte aux stations d’épuration. Si cette analyse reste unique pour chaque affaire traitée, cela reste une connaissance que nous avons acquise et qui pourrait être réutilisée à bon escient. En effet, aujourd’hui, pour les points qui nous ont parus importants, nous savons quels sont les éléments de règlements à appliquer ou bien les actions ou initiatives à prendre dans les cas non réglementés. Pour la réalisation de la mission solidité sur les réservoirs, il a été intéressant de découvrir la méthode de dimensionnement ainsi que tous les procédés de mise en œuvre nécessaires pour ce type d’ouvrage.

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Conclusion Au cours du projet, nous avons du comprendre le fonctionnement des stations ainsi que les ouvrages qui les composent pour pouvoir mieux agir sur la prévention des aléas techniques susceptibles de porter atteinte à leur fonctionnement permanent. L’objectif de ce projet était de réaliser une mission de contrôle technique sécurité et solidité sur deux stations d’épuration. Nous avons bien commencé cette mission, mais nous n’avons pas été en mesure d’aller au bout de celle-ci du fait du temps qui nous été imparti. La mission commençant à la phase conception et se terminant à la phase de réception, nous n’avons pas en ce sens accompli l’intégralité de la mission. Pour les sujets du projet, soit les missions de contrôle solidité et sécurité, le rapport met bien plus en évidence la seconde mission. En effet, du fait de la conception des bâtiments, qui présentent une hauteur assez faible, et du stade peu avancé du projet, cette mission n’a pu être beaucoup développée, contrairement à la mission solidité. En ce qui concerne les connaissances mobilisées, les objectifs ont été remplis. En effet, nous avons à la fois découvert la méthodologie des missions de contrôle technique, le fonctionnement des stations d’épuration et des textes réglementaires dont nous n’avions jamais pris connaissance. L’utilisation de cette méthodologie a sollicité notre réflexion, pour déterminer au cours de l’analyse de risques quels seraient les points sur lesquels nous allions intervenir. Par suite, il nous a été nécessaire de sélectionner sur un point, les parties que nous allions contrôler. Notre réflexion a encore été mobilisée en phase exécution, pour comprendre le fonctionnement de certains dispositifs mis en œuvre, pour trancher lorsque les réglementations ne permettaient pas de le faire ou encore pour comprendre des méthodes jusqu’alors inconnues. En ce qui concerne l’étude des pathologies, nous n’avons pas été en mesure de s’intéresser aux spécificités des stations dépuration en terme de sinistralité. En effet, dans le cadre de notre projet, nous avons réalisé une analyse d’après les éléments de forte sinistralité connus pour tous les ouvrages d’après les expériences internes, les règlements ainsi que notre intuition. Nous n'avons donc pas pu prendre en compte les pathologies spécifiques aux stations d’épuration, ce qui, par les spécificités des ouvrages, aurait paru intéressant.

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Bibliographie [1] AFNOR, NF P 00-002 – Termes relatifs aux marchés, 1994, 21p. [2] AFNOR, NF P 03-100 - Critères généraux pour la contribution du contrôle technique à la prévention des aléas techniques dans le domaine de la construction, 1995, 19p. [3] DESMONS D., Rapsotec – Manuel de référence, 2005, 61p. [4] Agences de l’eau & Ministère de l’Environnement, L’assainissement des agglomérations : Techniques d’épuration actuelles et évolutions - Etude inter-bassins n°27, 1994, 170p. [5] BOUTIN J-P., Recueil Socotec A1.01.01.55 – L’analyse de risques, 2002, 5p. [6] LCPC, Recommendations pour la prévention des désordres dus à l’alcali-réaction, 1994, 51p. [7] AFNOR, NF EN 206-1 – Béton : spécification, performances, production et conformité, 2004, 73p. [8] PAILLE J–M., Recueil Socotec 02.04.04.01 – Adjuvants – Définitions et réglementation, 2000, 6p. [9] PAILLE J–M., Recueil Socotec 02.32.01.03 – Réservoirs – Les principales dispositions à respecter, 2000, 4p. [10] PAILLE J-M., Recueil Sococtec 02.32.02.01 – Réservoirs – Réservoirs circulaires, 1999, 5p. [11] Commission Centrale des Marchés, Fascicule 74 – Construction des réservoirs en béton, Cahier des Clauses Techniques Générales, 1998. [12] Règles NV 65 – Règles définissant les effets de la neige et du vent sur les constructions et annexes, 2000. [13] AFNOR, NF P 94-500 - Missions d'ingénierie géotechnique, 2006. [14] AFNOR, NF P 18-011 – Classification des environnements agressifs, 1992, 14p. [15] Règles B.A.E.L. 91 – Modificatif n°1 de février 2000 – Règles techniques de conception et de calcul des ouvrages et constructions en béton armé suivant la méthode des états limites. [16] COPREC CONSTRUCTION, Conditions générales d’intervention pour le contrôle technique d’une construction, 2005, 30p. [17] AFNOR, NF P 11-212 – DTU 13.2 – Fondations profondes pour le bâtiment, 1992. [18] COPREC & SOFFONS, Recommandations sur la conception, le calcul, l’exécution et le contrôle des colonnes ballastées sous bâtiments et ouvrages sensibles au tassement, 2004, 30p. [19] BODET P., Réservoir au sol – d’après le document original de BOUTIN J-P., cours du C.H.E.B.A.P, 2003, 64p. GUYVARC’H B., Rédaction d’un mémoire de stage ou de projet de fin d’études, 2006, 19p.

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MémoirePFERomainBergerat2007

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