نموذج مباراة توظيف مهندسين - المكتب الوطني للكهرباء والماء الصالح للشرب (قطاع الماء) - تخصص الهندسة المدنية - دورة 2023

Ce modèle correspond à l'épreuve écrite du concours de recrutement des ingénieurs d'État en génie civil de l'Office National de l'Électricité et de l'Eau Potable — Branche Eau (ONEE), session 2023. La copie compte deux pages et trois parties : une première partie de cinq questions de cours, une deuxième partie de rédaction courte sur les missions de l'ingénieur génie civil sur chantier, et une troisième partie sous forme d'étude de cas en trois problèmes : stabilité d'un barrage en béton (hydrostatique), poutre reconstituée à partir de son diagramme d'effort tranchant (RDM) et écoulement dans un talus infini (hydraulique des sols). Voici une correction méthodologique proposée.

💡 Dans ce type de copie, l'essentiel des points se joue sur la troisième partie, appliquée. Traitez les questions de cours et la rédaction en 45 minutes au maximum, par points numérotés et concis, et gardez les deux tiers du temps pour les problèmes. Dans chaque problème, écrivez la formule générale avant l'application numérique et tracez le schéma statique : le correcteur crédite la démarche même si le résultat final est faux, et ne donne rien pour un résultat sans justification.

Première partie — Questions de cours

Q1 — Les intervenants dans un projet de construction

• Maître d'ouvrage : propriétaire et financeur du projet (ici l'ONEE) ; maître d'œuvre : l'architecte ou le bureau d'ingénierie qui conçoit et suit les travaux ; bureau d'études techniques (BET) ; entreprise chargée de l'exécution ; bureau de contrôle ; laboratoire pour les essais de sol et de béton ; sans oublier le coordonnateur sécurité et les services délivrant les autorisations.

Q2 — Deux propriétés mécaniques principales du béton

• Une forte résistance à la compression (fc28), mesurée à 28 jours et comprise généralement entre 25 et 40 MPa pour un béton courant.
• Une faible résistance à la traction — environ un dixième de la résistance en compression, ce qui justifie l'ajout d'armatures en acier (béton armé). On peut aussi citer le module d'élasticité E, le retrait et le fluage.

Q3 — Trois types de fondations

• Superficielles : semelles isolées, semelles filantes ou radier général.
• Semi-profondes : les puits.
• Profondes : pieux et parois moulées, lorsque la couche porteuse est éloignée.

Q4 — Le rôle de l'étude géotechnique

• Reconnaître la nature du sol, ses couches et le niveau de la nappe ; déterminer la capacité portante et estimer les tassements ; choisir le type et la profondeur des fondations ; détecter les risques (sols gonflants, glissements, liquéfaction). En somme : sécuriser l'ouvrage et en optimiser le coût.

Q5 — Les types de pannes métalliques

• Panne sablière (en rive, au droit du mur), pannes courantes / intermédiaires (le long du versant) et panne faîtière (au sommet de la charpente). Elles sont réalisées généralement en profilés IPE ou UPN, ou en profilés formés à froid (Z, Sigma).

Deuxième partie — Missions de l'ingénieur génie civil sur chantier

• Préparation : étude du dossier technique (plans, CPS), établissement du planning des travaux, installation de chantier et définition des moyens.
• Exécution et contrôle : suivi de l'exécution conformément aux plans et aux cahiers des charges, contrôle qualité (essais sur béton, vérification du ferraillage avant coulage), gestion des équipes et des sous-traitants, suivi des quantités (métrés et attachements) et des situations financières (décomptes).
• Coordination et sécurité : réunions de chantier et procès-verbaux, coordination entre intervenants, application des règles d'hygiène et de sécurité, maîtrise des délais et des modifications techniques.
• Réception : réception provisoire puis définitive, levée des réserves et dossier de récolement. Terminez par une phrase sur la spécificité des chantiers de l'eau (stations de traitement, réservoirs, conduites) pour l'ONEE.

Troisième partie — Étude de cas

Problème 1 — Stabilité d'un barrage en béton sous 6 m d'eau

• 1) Poussée de l'eau : la répartition hydrostatique est triangulaire ; la résultante horizontale par mètre linéaire vaut P = ½·γw·h² = ½ × 10 × 6² = 180 kN/m (avec γw ≈ 10 kN/m³), appliquée à h/3 = 2 m au-dessus de la base.
• 2) Action du barrage sur le sol : le poids W = γb × aire de la section (γb = 24 kN/m³, dimensions tirées de la figure) s'applique au centre de gravité de la section ; il est transmis au sol avec la poussée horizontale reprise par la base.
• 3) Coefficient de sécurité au glissement : Fs = (f × W) / P avec f = 0,48 ; on exige habituellement Fs ≥ 1,5. Remplacez W par la valeur calculée à partir de la figure.
• 4) Coefficient de sécurité au renversement : Fr = somme des moments stabilisants / somme des moments renversants, autour de l'arête aval de la base = (W × bras de levier du poids) / (P × 2) ; on exige habituellement Fr ≥ 1,5 à 2.
• 5) Réaction à la base : la résultante R a deux composantes (N = W verticalement et T = P horizontalement) ; sa position se déduit de l'équilibre des moments, e = M/N par rapport au milieu de la base, et l'on vérifie qu'elle reste dans le tiers central pour éviter toute traction à la base.

Problème 2 — Poutre à partir du diagramme d'effort tranchant

• 1) Réactions d'appui : elles se lisent directement sur les sauts du diagramme aux appuis : la valeur du saut à un appui est la réaction verticale en ce point ; l'effort normal de 10 kN (compression) à droite de B donne la réaction horizontale HA par l'équilibre selon l'axe horizontal.
• 2) Retrouver les charges : règles d'or : saut de T = charge concentrée de même valeur et de sens opposé ; pente constante de T = charge répartie uniforme q = −dT/dx ; saut de N = force axiale appliquée. Reconstituez les charges tronçon par tronçon et vérifiez l'équilibre global (ΣF = 0).
• 3) Allure du moment fléchissant : M est l'intégrale de T : là où T est constant, M est linéaire ; là où T est linéaire, M est parabolique ; M = 0 aux appuis simples.
• 4) Moment maximal : il se situe là où T = 0 ; repérez ce point par interpolation linéaire sur le tronçon où T change de signe (entre 4,286 et −2,714 kN selon le diagramme), puis calculez M comme l'aire du diagramme de T entre l'appui et ce point.

Problème 3 — Écoulement parallèle à la pente dans un talus infini

• 1) Lignes de courant : droites parallèles à la surface du talus ; les équipotentielles leur sont perpendiculaires.
• 2) Gradient hydraulique : i = sin β (perte de charge le long d'une ligne de courant parallèle à la pente).
• 3) Pression interstitielle au point M : à une profondeur z mesurée verticalement depuis la surface libre : u = γw · z · cos²β — résultat classique de l'écoulement parallèle à la pente.
• 4) Débit par mètre de largeur : q = k · i · (section d'écoulement) = k · sin β · h · cos β. Application numérique (β = 26°, h = 0,5 m, k = 3×10⁻⁵ m/s) : q ≈ 3×10⁻⁵ × 0,438 × 0,449 ≈ 5,9×10⁻⁶ m³/s par mètre — refaites le calcul à la calculatrice et vérifiez les unités.

Méthode pour ce type d'épreuve

• Lecture et ordre : lisez toute la copie avant de commencer, puis enchaînez cours, rédaction (rapidement), et enfin les problèmes du plus facile au plus difficile pour vous.
• Dans chaque problème : schéma + données + formule générale + application numérique + unité du résultat — l'absence d'unité est sanctionnée.
• Constantes à connaître : γw ≈ 10 kN/m³, poids volumique du béton 24 à 25 kN/m³, coefficients de sécurité usuels (1,5 au glissement et au renversement).
• En RDM : retenez les relations différentielles q = −dT/dx et T = dM/dx — elles suffisent à résoudre presque tout le problème 2.
• Contrôle de cohérence : une poussée d'eau supérieure au poids du barrage ou un coefficient de sécurité inférieur à 1 signale une erreur de calcul.

📌 À réviser avant les concours d'ingénieurs de l'ONEE : l'hydrostatique (poussée sur les parois et les barrages, stabilité), la résistance des matériaux (diagrammes de T et de M, relations différentielles, moment maximal), la mécanique des sols (écoulement, gradient hydraulique, pression interstitielle, loi de Darcy), les techniques de construction (fondations, béton armé, charpente métallique) et l'organisation de chantier. Consultez aussi les autres modèles de concours d'ingénieurs et les concours actuellement ouverts sur le site.