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BTS TRAVAUX PUBLICS – E4 : Étude Technique et Économique Session 2013 U41 – Étu

BTS TRAVAUX PUBLICS – E4 : Étude Technique et Économique Session 2013 U41 – Études de conception et de réalisation en maîtrise d’œuvre Code : TVE4ECR1 Page : 1/25 BREVET DE TECHNICIEN SUPÉRIEUR TRAVAUX PUBLICS E4 : Étude Technique et Économique Unité U41 – Études de Conception et de Réalisation en Maîtrise d’Oeuvre SESSION 2013 ______ Durée : 6 heures Coefficient : 3 ______ Matériel autorisé : Toutes les calculatrices de poche y compris les calculatrices programmables, alphanumériques ou à écran graphique à condition que leur fonctionnement soit autonome et qu’il ne soit pas fait usage d’imprimante (Circulaire n°99-186 du 16 novembre 1999, B.O. n° 42 du 25 novembre 1999). Documents à rendre avec la copie : - DR1 : Profil en long de la bretelle H page 22/25 - DR2 : Vue en plan partielle de la bretelle H page 23/25 - DR3 : Coupe longitudinale partielle de la culée page 24/25 - DR4 : Ferraillage d’un pieu page 25/25 Dès que le sujet vous est remis, assurez-vous qu’il est complet. Le sujet se compose de 25 pages. Il comprend : - Le dossier technique et le questionnement : Pages 1/25 à 10/25 - Les documents techniques : DT1 à DT9 : Pages 11/25 à 20/25 - Les documents réponses : DR1 à DR4 : Pages 21/25 à 25/25 BTS TRAVAUX PUBLICS – E4 : Étude Technique et Économique Session 2013 U41 – Études de conception et de réalisation en maîtrise d’œuvre Code : TVE4ECR1 Page : 2/25 ÉCHANGEUR DE CORMONTREUIL La bretelle de Cormontreuil, créée en 1977, a permis à l'autoroute A4 Paris – Reims – Strasbourg de desservir Reims Sud. En 1997, lors de la construction de l'autoroute A34 Charleville Mézières – Reims, son rôle évolue. Elle devient l'échangeur entre l'A4 et l'A34. Aujourd'hui, sa conception ne permet plus d'absorber le trafic routier toujours croissant. Les pouvoirs publics ont donc été amenés à envisager une redéfinition complète de l'échangeur (voir la figure ci-contre). Le contexte humain Travaillant dans une société d'ingénierie, vous êtes l'assistant de M. Vautras, ingénieur en maîtrise d'œuvre. Vous avez déjà prouvé vos capacités sur d'autres affaires, ce qui vous a permis d'être choisi pour ce projet complexe. Vous êtes attaché aux études de la bretelle H (Strasbourg Charleville Mézières) et de l'ouvrage hydraulique OHV3 (voir les deux pages suivantes) dont vous êtes chargé d'approfondir la faisabilité. L'OHV3 est un pont mixte fondé sur pieux d'une portée de 59,491 m. Le contexte technique Les points suivants doivent être étudiés: - Les terrains acquis limitent fortement l'emprise possible. Une recherche poussée de la géométrie de la bretelle doit donc être faite. C'est l'objet de la première étude. - Les problèmes environnementaux sont complexes sur ce chantier. L'étude 2 les aborde. - Le remblai d'accès à l'ouvrage d'art est construit sur un sol de mauvaise qualité. Les choix techniques qui en découlent seront définis dans l'étude 3. - Le soutènement du remblai contigu sera vu dans l'étude 4. - Dans l'étude 5, vous définirez en partie la culée. - Le tablier sera étudié dans l'étude 6. - Et, pour terminer, on s'intéressera aux fondations profondes dans l'étude 7 7 7 7. Nouvel échangeur Bretelle H OHV3 BTS TRAVAUX PUBLICS – E4 : Étude Technique et Économique Session 2013 U41 – Études de conception et de réalisation en maîtrise d’œuvre Code : TVE4ECR1 Page : 3/25 VUE EN PLAN PARTIELLE DE L'ÉCHANGEUR (Phase provisoire) BTS TRAVAUX PUBLICS – E4 : Étude Technique et Économique Session 2013 U41 – Études de conception et de réalisation en maîtrise d’œuvre Code : TVE4ECR1 Page : 4/25 6.800 3.400 3.400 800 2.700 460 650 800 2.700 460 650 280 1 1 0 1 0.098 C 0 C 1 LA VE SLE 58.873 74.500 6 pieux Ø1.300 lg 16.000 tirants Ø 42 palplanches 64.000 80.000 Zone non définie (à étudier au §5) Zone non définie (à étudier au §5) A Strasbourg Charleville Mézières A OHV3 COUPE LONGITUDINALE OHV3 COUPE TRANSVERSALE AA BTS TRAVAUX PUBLICS – E4 : Étude Technique et Économique Session 2013 U41 – Études de conception et de réalisation en maîtrise d’œuvre Code : TVE4ECR1 Page : 5/25 É É É Étude 1 : Définition géométrique de la tude 1 : Définition géométrique de la tude 1 : Définition géométrique de la tude 1 : Définition géométrique de la bretelle H....... bretelle H....... bretelle H....... bretelle H....... 25 points 25 points 25 points 25 points É É É Étude 2 : Environnement tude 2 : Environnement tude 2 : Environnement tude 2 : Environnement - - - - Assainissement................ Assainissement................ Assainissement................ Assainissement................ 30 points 30 points 30 points 30 points É É É Étude 3 : Remblai ..................................................... tude 3 : Remblai ..................................................... tude 3 : Remblai ..................................................... tude 3 : Remblai ..................................................... 20 points 20 points 20 points 20 points É É É Étude 4 : Remblai contigu de l'OHV3......................... tude 4 : Remblai contigu de l'OHV3......................... tude 4 : Remblai contigu de l'OHV3......................... tude 4 : Remblai contigu de l'OHV3......................... 50 points 50 points 50 points 50 points É É É Étud tud tud tude 5 : Culée......................................................... e 5 : Culée......................................................... e 5 : Culée......................................................... e 5 : Culée......................................................... 20 points 20 points 20 points 20 points É É É Étude 6: Tablier........................................................ tude 6: Tablier........................................................ tude 6: Tablier........................................................ tude 6: Tablier........................................................ 15 points 15 points 15 points 15 points É É É Étude 7 : Fondations................................................. tude 7 : Fondations................................................. tude 7 : Fondations................................................. tude 7 : Fondations................................................. 40 points 40 points 40 points 40 points 200 points 200 points 200 points 200 points QUESTION QUESTION QUESTION QUESTIONNEMENT NEMENT NEMENT NEMENT BTS TRAVAUX PUBLICS – E4 : Étude Technique et Économique Session 2013 U41 – Études de conception et de réalisation en maîtrise d’œuvre Code : TVE4ECR1 Page : 6/25 ÉTUDE 1 : DÉFINITION GÉOMÉTRIQUE DE LA BRETELLE H Voir les documents réponses DR1 et DR2. L'étude du tracé de la bretelle a été confiée à un de vos collègues. Suite à une restructuration de votre service, votre responsable vous charge de reprendre le dossier en cours et de terminer cette étude. Vous prenez connaissance du profil en long de la bretelle H défini sur le document réponse DR1. 1.1 Que signifie P.C. : 79.000? 1.2 Pourquoi votre collègue a-t-il choisi des échelles différentes en s et en z ? 1.3 On doit connaître la hauteur du remblai pour déterminer les conditions de sa mise en œuvre. La structure de la chaussée est identique tout le long de la bretelle. Dans quel profil coté la hauteur de remblai sera-t-elle maximale? 1.4 La chaussée a un profil en travers à devers unique. Dessiner le profil en travers schématique du profil 9 (on regarde vers Charleville Mézières). Quels paramètres permettent de déterminer la valeur de ce dévers ? 1.5 En élévation, le profil en long se compose des courbes suivantes : • Entre les profils 1 et 2 : rampe de pente 1 %, • Entre les profils 2 et 8 : cercle de rayon 1000 m, • Entre les profils 8 et 17bis : cercle de rayon 1880 m. Déterminer la valeur "distance partielle" entre le profil 2 et le profil 3 (point bas). Pour cela, vous serez amené à calculer l'angle repéré sur le dessin ci-dessous à l'aide de la valeur de la pente de la droite. En déduire l'abscisse du profil 2. Déterminer ensuite les cotes projet des profils 2 et 3. 1.6 En plan, entre les profils 1 et 11bis, la géométrie de la bretelle est un cercle de rayon 400 m. Utiliser les informations données précédemment, les résultats de vos calculs et les informations déjà données sur le profil en long pour renseigner "au maximum" les lignes "pentes et rampes" et "alignement et courbes" sur le document réponse DR1. Remarques : Les informations données ne vous permettent pas de remplir complètement les 2 lignes "pentes et rampes" et "alignement et courbes". ÉTUDE 2 : ENVIRONNEMENT - ASSAINISSEMENT Voir le document réponse DR2. Un arrêté préfectoral concernant les eaux souterraines indique : La zone de travaux est incluse dans le périmètre de protection éloigné du captage d'alimentation en eau potable de Fléchambault. La nappe phréatique se situe à une profondeur variant de 0 à 2 mètres. Les relations entre la nappe et la Vesle étant étroites, cette nappe phréatique crayeuse est par conséquent identifiée comme très vulnérable. Les eaux pluviales ruisselant sur la chaussée seront collectées puis acheminées jusqu'à des bassins (bassin de traitement et bassin d'infiltration) au niveau desquels elles seront traitées avant de rejoindre le milieu naturel (eaux souterraines). 2.1 Dessiner (sous forme de schémas) sur le document réponse DR2, le cheminement de l'eau de ruissellement de la chaussée de la bretelle H. Indiquer également sur ce document, les différents ouvrages d'assainissement schématisés à mettre en place pour assurer l'écoulement des eaux depuis la chaussée de la bretelle H jusqu'aux bassins. Cette étude sera faite en répondant aux exigences environnementales. Les ouvrages d'assainissement seront représentés par des symboles (un exemple vous uploads/Ingenierie_Lourd/ 85-etudes-de-conception-2014.pdf