Guide pratique des stations de traitement des eaux

Cet ouvrage a pour vocation première de sensibiliser les non-spécialistes du génie civil aux différents problèmes qu'ils peuvent rencontrer lors de l'élaboration et de la réalisation d'un projet de station de traitement des eaux.

L'organisation tripartite du livre est basée sur celle du fascicule 74 du CCTG et correspondant aux différentes phases que sont les études préalables, la conception et la réalisation des structures.

Une place importante a été faite au matériau béton pour son utilisation majoritaire dans les ouvrages de rétention des eaux ainsi qu'aux matériaux composites que les caractéristiques mécaniques et physico-chimiques rendent particulièrement intéressants dans le cas de milieux fortement agressifs.
Conçu dans une période de transition entre l'application de la réglementation française et celle de la normalisation européenne, il aborde les grandes lignes de la partie 3 de l'Eurocode 2 relative au calcul des structures béton des silos et réservoirs.

À qui s'adresse l'ouvrage?
Cet ouvrage s'adresse en priorité aux responsables du process ainsi qu'aux jeunes ingénieurs voulant s'initier aux spécificités du génie civil des réservoirs.

Remerciements . 1

Avant-propos . 3

.Bl
le .5ograph'
Partie 1

Les ?des pr?ables
1.
Les ?des d'impact 8

2.
L'?de du contenu 9

3.
L'?de g?echnique 10

3.1
Rappels sur la classification des sols
et leur comportement . 10

3.1.1
Origine des sols .. 10

3.1.2
Structure des sols . Il
3.1.3
Identification des sols . 12

3.1.4
Cas particuliers des sols pulv?lents
et des argiles . 19

3.2
Pr?nce d'eau dans les sols .. 19

3.2.1
Eau libre .. 20

3.2.2
Eau capillaire . 24

3.2.3
Principes de la consolidation des sols . 25

3.3
Identification des risques potentiels .. 26

3.3.1
Risque karstique . 26

3.3.2
Risque inh?nt aux sols gonflants
et r?actables .. 27

3.3.3
Risque inh?nt ?a r?jsation de fondation
sur des sols h?rog?s . 28

3.3.4
Risque inh?nt ?'interaction des bulbes
de contraintes . 29

3.3.5
Risque inh?nt ?ne construction
sur des pentes .. 29

3.3.6 Risque inh?nt au gel et d?l des sols . 32
3.3.7 Risque de liqu?ction des sols . 33
3.4 R?de l'?de g?echnique, moyens d'investigation, missions normalis? . 34
3.4.1 Le r?de l'?de g?echnique . 34
3.4.2 Les moyens d'investigation . 34
3.4.3 Les diff?ntes missions g?echniques normalis? (selon la NFP 94-500 de d?mbre 2006) . 57
3.5 Consultation du g?echnicien, interpr?tion du rapport g?echnique . 61
3.5.1 Consultation du g?echnicien . 61
3.5.2 Interpr?tion du rapport g?echnique . 61
3.6 Prise en compte au niveau du projet . 68
Partie 1/
La conception des ouvrages
La fondation . 72
1.1 Les fondations superficielles . 72
1.1.1 Textes r?ementaires . 72
1.1.2 D?nition d'une fondation superficielle . 72
1.1.3 Description des diff?nts types de fondations superficielles . 74
1.1.4 Comportement d'une semelle charg?. 74
1.1.5 Principe de justification d'une semelle superficielle . 75
1.1.6 Cas particulier des radiers et dallage . 76
1.1.7 Exemple de fondations superficielles . 78
1.2 Les fondations profondes et semi-profondes . 81
1.2.1 Textes r?ementaires .. 81
1.2.2 D?nition d'une fondation profonde et semi-profonde . 81
1.2.3 Pieu soumis ?ne charge verticale: mode de fonctionnement . 81
1.2.4 Efforts parasites .. 82
1.2.5 Classification des fondations profondes . 83
1.2.6 Mode de r?isation .. 85
1.3
Les renforcements de sols et fondations mixtes . 90

1.3.1
Textes r?ementaires .. 90

1.3.2
D?nition du renforcement .. 90

1.3.3
Principales techniques de renforcement .. 91

2.
Les structures . 101

2.1
Notion de r?stance des mat?aux . 101

2.1.1
La compression/la traction .. 103

2.1.2
La flexion pure .. 104

2.1.3
Les sollicitations ?'effort tranchant .. 106

2.1.4
La d?rmation d'effort tranchant .. 107

2.1.5
La torsion . 108

2.2
Le b?n arm?. 108

2.2.1
Historique du b?n arm?. 108

2.2.2
Textes r?ementaires .. 109

2.2.3
Le b?n . 109

2.2.4
Les aciers . 115

2.3
Le b?n pr?ntraint .. 127

2.3.1
Le b?n pr?ntraint: origine . 127

2.3.2
D?nitions du b?n pr?ntraint . 128

2.3.3
Principes du b?n pr?ntraint .. 128

2.3.4
Les r?ements appliqu?.. 131

2.3.5
Mat?aux et technologie du b?n
pr?ntraint . 131

2.3.6
La mise en œuvre de la pr?ntrainte . 137

2.3.7
Les pertes de pr?ntraintes
(§3duBPEL91) . 140

2.3.8
Actions et sollicitations
(§4duBPEL91) . 145

2.3.9
Les classes de pr?ntrainte
(§6.1.2duBPEL91)
.. 149

2.3.10
R?es compl?ntaire!, relatives
aux armatures passives
(§6.I.3duBPEL91)
.. 151

2.3.11
D?nition des sections
(§ 5 du BPEL 91) .. 153

2.4
L'acier . 154

2.4.1
Textes r?ementaires .. 154

2.4.2
Le mat?au acier . 154

2.4.3
Structure g?rale de l'ossature .. 159

2.5 Les mat?aux composites ..
2.5.1 Composition des mat?aux composites .
2.5.2 Compatibilit?es matrices et des fibres .
2.5.3 Caract?stiques g?rales des mat?aux composites .
2.5.4 Application des mat?aux composites ?a construction ..
3. Application aux ouvrages hydrauliques ..
3.1 G?ralit?.
3.1.1 Environnement r?ementaire ..
3.1.2 Principaux ouvrages concern?..
3.1.3 Diff?nts types d'ouvrages .
3.2 Principales dispositions du fascicule 74
de mars 1998 ..

3.2.1
3.2.2
3.2.3
3.2.4
3.2.5
3.2.6
3.2.7
3.2.8
3.2.9
Classement des ouvrages . Contraintes li? au contenu .. Actions ?rendre en compte .. Ouvrages en b?n ann?. Ouvrages en b?n pr?ntraint . Dispositions particuli?s applicables
aux fondations ..
Dispositions particuli?s applicables aux r?rvoirs sur?v?.. Dispositions particuli?s aux coupoles ...... Application aux ouvrages circulaires
et parall?pip?ques ..
3.3 Application de l'eurocode 2 partie 3
(Silos et r?rvoirs) : calcul des structures en b?n ..

3.3.1 Domaine d'application ..
3.3.2 R?rences normatives ..
3.3.3 Bases de calcul: comparaison EC 2
et fascicule 74 .

3.3.4 Dispositions constructives de l'eurocode 2 ..
4. Application aux ouvrages de b?ments ..
4.1 Les contraintes de r?stance et de durabilit?.
4.2 Les contraintes de fonctionnement et d'entretien .
4.3 Les contraintes de s?rit?our le personnel et le public ..
168
168

173

173

174
176
176
176
176
177

177
177
178
193
194
197

198

199
200

200

201
201
201

201

204
207
207
207

207

4.4 Les contraintes architecturales et environnementales 208
Partie 11/
L'ex?tion des ouvrages
1. La p?ode de pr?ration 210
2. L'implantation des ouvrages 210
3. Le terrassement et les fouilles 210
4. L'acceptation des sols de fondations 211
4.1 Exemples de r?isation de fondations profondes et de rideaux 211
4.1.1 Pieux for??a tari? creuse 211
4.1.2 Parois moul? 212
4.2 Exemples de r?isation de fondations mixtes (radier/pieux) 217
5. Le pr?mensionnement des ouvrages 218
5.1 Pr?mensionnement rapide des r?rvoirs circulaires 218
5.2 Exemple pratique de pr?mensionnement d'un r?rvoir circulaire .. 222
5.2.1 Hypoth?s g?rales .. 222
5.2.2 D?nition des actions .. 223
5.2.3 D?nition de la g??ie de l'ouvrage . 224
5.2.4 D?rmination des efforts dans la paroi . 224
5.2.5 D?rmination des sections d'armatures . 232
5.2.6 V?fication du gradient thermique . 233
5.2.7 V?fication des contraintes .. 234
5.3 Pr?mensionnement des r?rvoirs parall?pip?ques . 235
6. Les coffrages et les armatures .. 238
6.1 Coffrage . 238
6.1.1 Classement des parements .. 238
6.1.2 Int?eur d'un bassin tampon .. 239
6.1.3 ?at de surface des ouvrages hydrauliques . 240
6.1.4 La surveillance des travaux .. 241
6.2 Armatures . 241
6.2.1 Exemple sur les voiles d'un dessableur . 242
6.2.2 Traitement des reprises de b?nnage .. 242
6.2.3 Sp?ficit?des constructions en r?on o?s dispositions parasismiques sont exig? 243
7. La fabrication et la mise en œuvre des b?ns 250
8. Les contr?, les essais et les ?euves 250
8.1 Essais soniques par transparence 251
8.2 Essais par micro-sismique transparence 254
8.3 Essais par imp?nce m?nique 254
8.4 Carottage m?nique 255
8.5 Essai de chargement 256
8.6 Essai de mise en eau 258
Bibliographie 261