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UNIVERSITE DES SCIENCES ET DE LA TECHNOLOGIE HOUARI BOUMEDIENE (USTHB) Faculté

UNIVERSITE DES SCIENCES ET DE LA TECHNOLOGIE HOUARI BOUMEDIENE (USTHB) Faculté des sciences de la terre, Géographie et Aménagement du Territoire Année 20019/2020 LE GÉNIE CIVIL Ingénieur vient de l'ancien français engigneor, qui désignait un constructeur d'engins de guerre. Le terme d'ingénieur, dans un sens vieilli, désigne donc celui qui construisait ou inventait des machines de guerre ou concevait et réalisait des ouvrages de fortification ou de siège de places fortes. Au-delà de ces références historiques d'essence militaire, l'ingénieur apparaît, dans sa version moderne, à partir du XIXe siècle, où il se confirme comme un acteur de premier plan du développement industriel. Les ingénieurs, se constituent ainsi comme groupe social reconnu au sein de la population des cadres. C’est donc un véritable métier. LA FORMATION L'ingénieur civil conçoit, planifie, construit, gère et entretient la plupart des ouvrages nécessaires aux activités de l'homme. Il réalise notamment des bâtiments pour l'habitat, le commerce, l'administration et l'industrie, des voies de communication et des équipements énergétiques. Il aménage l'environnement afin de protéger les populations et le patrimoine bâti des catastrophes naturelles. Il est au service de la communauté pour son développement et l'amélioration de la qualité de la vie. Les travaux qu'il conduit, les ouvrages qu'il réalise, sont susceptibles de satisfaire aux besoins de la société pour plusieurs décennies, voire des siècles. Concepteur et constructeur des infrastructures et des ouvrages d'art, conseiller, directeur des travaux, entrepreneur ou gestionnaire, véritable homme-orchestre, l'ingénieur civil exerce un métier passionnant et varié, à la fois ancré dans la tradition, utile au présent et dont les incidences marqueront le futur. L'ingénieur civil est un décideur. Capable d'une réflexion globale à la fois créative, technique et humaniste, il doit pouvoir définir, maîtriser et résoudre les problèmes dans un environnement pluridisciplinaire. Rigoureux dans le développement de méthodes et de solutions, apte à travailler en équipe, son bon sens, son pragmatisme, son sens de la communication et de l'écoute en font un négociateur avisé dans ses contacts avec les différents corps de métiers, la population, les autorités. La maintenance, la rénovation ou l'amélioration des aménagements existants de production d'énergie ou de transport routier, ferroviaire ou aérien constituent en outre un réservoir important et très diversifié de postes de travail pour les ingénieurs civils. Il en va de même pour les grands projets à l'étude dans de nombreux domaines, au nombre desquels les infrastructures urbaines, la recherche sur les matériaux, les transversales alpines, l'environnement, l'approvisionnement énergétique, l'économie de l'eau ou encore la protection contre les catastrophes naturelles. L'ingénieur civil est appelé à exercer des fonctions supérieures, qu'il opte pour un bureau d'ingénieurs conseils, une entreprise de construction ou un fournisseur d'énergie (électricité, gaz, pétrole), le service technique d'une administration publique, qu'il travaille dans la recherche et l'enseignement ou qu'il choisisse l'indépendance de son propre bureau. SPÉCIFICITÉS DES OUVRAGES DE GÉNIE CIVIL De nombreux facteurs distinguent l’industrie du génie civil des autres activités industrielles de la société moderne. Il faut tenir compte du fort impact des grands travaux sur l’environnement, Chaque ouvrage est singulier, Durée de vie attendue, en général très longue. Ces particularités font du génie civil une activité humaine fort éloignée de celles, mieux connues du grand public, que sont par exemple l’industrie automobile ou l’industrie électronique, qui fabriquent des produits de grande diffusion. Les ouvrages de Génie Civil sont partout présents autour de nous. Ce sont les grands ouvrages mais aussi de très nombreuses constructions moins spectaculaires qui forment néanmoins le tissu des moyens de communication ou des aménagements urbains. 1 Citons sans que cette liste prétende être exhaustive : les ponts, les routes, autoroutes, voies ferrées les ouvrages souterrains, les aéroports, les barrages, les ouvrages maritimes et portuaires, les réseaux et les ouvrages d’assainissement les aménagements fluviaux, etc. Sous ses différentes formes, le génie civil participe à l’essentiel de notre cadre de vie. Les infrastructures jouent et joueront de plus en plus un rôle capital dans notre vie. Ils sont faits pour augmenter notre bien être, que ce soit pour faciliter nos déplacements, pour nous fournir de l’eau de qualité et en abondance et pour subvenir à nos besoins en énergie. Elles représentent un poids économique très important par les investissements que leur construction doit mobiliser. Aussi, elles ont souvent la dimension de monuments architecturaux, s’ils sont laids ils nous agressent, s’ils sont beaux ils nous rendent heureux. On ne peut pas les ignorer.  Ouvrages publics à fort impact sur l’environnement Les grands ouvrages sont nécessaires autant pour l’amélioration du cadre de vie que pour le développement économique. Les grandes dimensions de ces ouvrages et leur impact sur le paysage font qu’ils ont un effet marqué sur l’environnement et le cadre de vie.  Chaque ouvrage est singulier et complexe Il n’y a pas deux grands ponts ou deux grands barrages identiques. Le génie civil n’est pas une industrie de série. Le 1er terme de la complexité provient de l’aléa géologique et géotechnique. Le second provient de la gestion conjointe de matériau qui forme le terrain et celui constituant la structure.  Les grands ouvrages ont une longue durée de vie La durée de vie de la plus part des ouvrages de génie civil est longue. En cours d’étude, on considère souvent des durées comprises entre 30 et 60 ans. Leur durée de vie réelle est bien supérieure. Cependant il faut assurer un suivi et programmer quand de besoin des travaux d’entretien et de maintenance.  La formation en génie civil Dans ce cadre, l’on doit développer chez l’apprenant, le sens critique et le bon sens. Il doit acquérir la perception physique des phénomènes, les techniques de construction et les difficultés de mise en oeuvre sur les chantiers et les éventuelles pathologies. La formation, hors des contraintes d’un projet réel, permet l’expérimentation sans risque de différents logiciels sur des ouvrages existants, d’en acquérir la pratique, d’en mesurer les limites, voire d’en identifier les dangers. Pour la conception d’un ouvrage, on doit innover mais également transposer les acquis obtenus sur les ouvrages de même nature construits antérieurement en distinguant les analogies et les différences. LE MATERIAU BETON Le béton est le bien le plus consommé dans le monde, en terme de volume, après l’eau. Production mondiale annuelle de béton par habitant : 6.5 Milliards d’habitants au 19/12/2005. Composition pour 1 M3 = 2 tonnes de granulats + 300 à 350 kg de ciment + 150 litres d’eau La découverte du ciment Le mélange de chaux, d'argile, de sable et d'eau est très ancien. Les Égyptiens l'utilisaient déjà aux alentours de -2600 : un des mortiers les plus anciens est celui de la pyramide d'Abou Rawash, qui fut probablement érigée sous la IVe dynastie[1] . Vers le Ier siècle, les Romains empruntèrent la technique importée par les Grecs de Neapolis dès le Ve siècle av. J.-C. pour améliorer ce « liant » en y ajoutant le sable volcanique de Pouzzoles[réf. nécessaire], ce qui lui permettait de prendre sous l'eau, ou en y ajoutant de la tuile broyée 2 (tuileau), ce qui améliorait la prise et le durcissement. La systématisation de la construction en béton (opus caementicium) permit les réalisations remarquables de l'architecture de l'Empire romain. Dans la seconde moitié du XVIIIe siècle, l'Anglais John Smeaton entrevoit le rôle que joue l'argile dans l'hydraulicité de certains calcaires. En 1779, Bry Higgins publie ses recherches sur l'importance de la granulométrie des sables destinés à la confection des mortiers, et Jean-Antoine Chaptal établit que les pouzzolanes françaises peuvent sans dommage être substituées aux pouzzolanes italiennes. En 1791, le pasteur anglican James Parker découvre les propriétés des roches naturelles de l'île de Sheppey, et selon A. Maché, cette découverte est le véritable point de départ de l'industrie des ciments naturels. Pourtant, la découverte du ciment est attribuée en France à Louis Vicat, jeune ingénieur de l'école nationale des ponts et chaussées. En 1818, il fut le premier au monde à fabriquer, de manière artificielle et contrôlée, des chaux hydrauliques dont il détermina les composants ainsi que leur proportion. Préférant la gloire d'être utile à la fortune, il publia le résultat de ses recherches sans déposer de brevet. C'est l'industriel Joseph Aspdin qui dépose en octobre 1824 le premier brevet et crée la marque ciment de Portland. Les premières usines françaises de Ciment Portland artificiel datent de 1850, celles de ciment de grappier de 1870. La fabrication de ciment de laitier date de 1890. Pendant l'année 1908, Jules Bied, directeur du laboratoire de la société Pavin de Lafarge, découvre le Ciment Fondu©, fabriqué à partir de calcaire et de bauxite, alors qu'il était à la recherche d'un liant hydraulique qui ne soit attaqué ni par l'eau de mer ni par les eaux sulfatées. L’industrie extractive mondiale déplace / an : 17.8 Milliards m3 de roche. Ce volume est équivalent au volume d’une pyramide de 3.8 km de base et de hauteur. 20% de cette production est utilisée pour fabriquer du béton. Au vu de l’énormité des volumes de granulats nécessaires à l’industrie de la construction, il n’est pas surprenant que les frais de transport représentent la uploads/Ingenierie_Lourd/ genie-civil-et-pathologie.pdf