نموذج مباراة توظيف مهندسي الدولة من الدرجة الأولى - المكتب الجهوي للاستثمار الفلاحي للوكوس - تخصص الهندسة المدنية 2017

Ce modèle est l'épreuve écrite de spécialité du concours de recrutement d'un ingénieur d'État de 1er grade, option Génie civil, organisé le 12 novembre 2017 par l'Office Régional de Mise en Valeur Agricole du Loukkos. Coefficient 4, durée 3 heures. Dix-neuf questions de cours (géotechnique, béton armé, ouvrages hydrauliques, gestion de chantier) notées sur 20. Voici une correction proposée ; les réponses sont volontairement synthétiques, comme l'exige le barème (0,5 à 2 points par question).

1. Que renseigne la lithologie des sols de fondation ? (0,5 pt)

La lithologie décrit la nature des terrains (argile, marne, sable, grave, roche…), leur succession et l'épaisseur de chaque couche sous l'ouvrage, à partir des sondages et puits de reconnaissance. Elle permet de repérer la couche d'assise possible, les couches compressibles ou gonflantes, la présence d'eau, et d'orienter le choix du type et de la profondeur des fondations et des essais à réaliser.

2. Essais d'identification de laboratoire (0,5 pt)

Teneur en eau naturelle ; masses volumiques (humide, sèche, des grains solides) ; analyse granulométrique par tamisage et sédimentométrie ; limites d'Atterberg (w_L, w_P, indice de plasticité) ; valeur au bleu de méthylène (VBS) ; équivalent de sable ; teneur en matières organiques ; teneur en carbonates (calcimétrie).

3. Essais de laboratoire pour évaluer le taux de travail d'une fondation (1 pt)

• Essais de résistance au cisaillement pour la capacité portante (c et φ) : cisaillement direct à la boîte de Casagrande, essai triaxial (UU, CU, CD), compression simple pour les sols cohérents.
• Essai œdométrique pour les tassements (indice de compression, pression de préconsolidation, coefficient de consolidation).

Le taux de travail admissible résulte de la capacité portante divisée par un coefficient de sécurité (souvent 3), limité par le tassement admissible. (Sur le terrain, on les complète par le pressiomètre Ménard ou le pénétromètre, mais ce ne sont pas des essais de laboratoire.)

4. Paramètres influant sur la stabilité des talus (1 pt)

Géométrie (hauteur et pente du talus) ; caractéristiques mécaniques du sol (cohésion c, angle de frottement φ, poids volumique) ; stratigraphie et plans de faiblesse (couches argileuses, pendage) ; eau (nappe, pressions interstitielles, infiltrations, érosion) ; surcharges en tête (remblais, constructions, circulation) ; séismes et vibrations ; végétation et altération dans le temps.

5. Techniques de renforcement de la stabilité des talus (1 pt)

Adoucissement de la pente ou création de risbermes ; déchargement en tête et butée de pied (enrochements, masque drainant) ; drainage (tranchées drainantes, drains subhorizontaux, fossés de crête) ; ouvrages de soutènement (murs, gabions) ; clouage, tirants d'ancrage, micropieux ; renforcement par géosynthétiques (terre armée) ; protection de surface et végétalisation contre l'érosion.

6. Ouvrage enterré en présence de nappe (1,5 pt)

• En phase travaux : rabattement de la nappe (pointes filtrantes, puits de pompage) ou enceinte étanche (palplanches, parois moulées) ; fond de fouille protégé.
• Étanchéité de l'ouvrage : cuvelage ou béton étanche (compacité, faible rapport E/C, adjuvant hydrofuge), joints waterstop, membranes d'étanchéité extérieures.
• Vérification au soulèvement (flottaison) : vérifier que le poids de l'ouvrage vide est supérieur à la sous-pression avec un coefficient de sécurité ; sinon lestage, bêche ou ancrages.
• Drainage périphérique permanent si possible, pour réduire la pression d'eau.
• Durabilité : analyse chimique de l'eau ; ciment résistant aux sulfates et enrobage suffisant si l'eau est agressive.

7. Sols gonflants (1 pt)

Nuances géologiques : argiles à smectites (montmorillonite) et argiles marneuses ; au Maroc, les tirs (vertisols argileux noirs) et certaines marnes.

Risques : gonflement à l'humidification et retrait à la dessiccation, provoquant soulèvements et tassements différentiels, fissuration des murs et des dallages, rupture de canalisations.

Solutions : fonder sous la zone active (fondations profondes, pieux ou puits ancrés dans le sol stable) ; substitution du sol gonflant par un matériau inerte ; traitement à la chaux ; structure rigide (radier, longrines, chaînages) ou vide sanitaire avec plancher porté ; maintenir une humidité constante (trottoirs périphériques étanches, drainage, éloigner les arbres, pas d'infiltration des eaux pluviales).

8. Règlements de calcul pour un ouvrage en élévation (2 pts)

• BAEL 91 révisé 99 : conception, dimensionnement, calcul du ferraillage et vérification des contraintes aux états limites (ELU, ELS).
• RPS 2000 (règlement de construction parasismique marocain, version révisée en 2011) : obligatoire au Maroc pour la vérification sismique.
• Règles NV 65 : effets du vent (et de la neige), déterminants pour un bâtiment de grande hauteur ou un château d'eau.
• Pour les fondations : DTU 13.12 (fondations superficielles) ou fascicule 62 titre V.
• Pour un château d'eau : fascicule 74 (réservoirs et châteaux d'eau en béton) pour l'étanchéité et les limites de fissuration.

9. Types de murs de soutènement des remblais (1 pt)

• Mur poids (maçonnerie, béton, gabions) : profil trapézoïdal épais, stable par son propre poids.
• Mur cantilever en T renversé (béton armé) : voile mince encastré dans une semelle, le poids du remblai sur le talon participe à la stabilité.
• Mur à contreforts (grandes hauteurs) : voile raidi par des contreforts.
• Murs en sol renforcé (terre armée) et murs caissons.

💡 Pour le dessin, un croquis à main levée de chaque profil suffit : trapèze plein pour le mur poids, « L » ou « T renversé » avec patin et talon pour le cantilever, voile et semelle reliés par des contreforts triangulaires. Indiquez le remblai et les barbacanes de drainage.

10. États de fissuration du règlement BAEL (0,5 pt)

Le BAEL distingue trois cas : fissuration peu préjudiciable (pas de vérification particulière de la contrainte des aciers à l'ELS), fissuration préjudiciable (éléments exposés aux intempéries ou à des condensations) et fissuration très préjudiciable (milieu agressif, ouvrages devant assurer une étanchéité). Dans ces deux derniers cas, la contrainte de traction des aciers est limitée à l'ELS : σ̄_s = min(2/3 f_e ; max(0,5 f_e ; 110√(η f_tj))) pour la fissuration préjudiciable, et 0,8 fois cette valeur pour la fissuration très préjudiciable.

11. Quand les aciers d'effort tranchant sont-ils requis ? (0,5 pt)

Dans les poutres, des armatures transversales (cadres, étriers) sont toujours nécessaires, au moins en section minimale, et calculées dès que la contrainte tangente τ_u = V_u / (b₀ d) dépasse ce que le béton peut reprendre. Dans les dalles bétonnées sans reprise sur leur épaisseur, on peut s'en dispenser si τ_u reste faible (τ_u ≤ 0,07 f_cj/γ_b selon le BAEL, réponse probable pour la valeur exacte du seuil).

12. Types de seuils déversants dans un oued (0,5 pt)

Seuil en béton ou en maçonnerie à profil Creager (profil hydraulique) ; seuil à crête épaisse ; seuil à paroi mince ; seuil en gabions ; seuil en enrochements ; seuil en labyrinthe ou en « bec de canard » (grande longueur déversante) ; seuil mobile ou vanné (vannes, clapets) ; seuil fusible.

13. Phases d'un projet de BTP et rôle des acteurs (2 pts)

14. Composantes d'une installation de chantier (1 pt)

Clôture et accès, panneau de chantier ; bureaux du chantier et de la maîtrise d'œuvre ; vestiaires, sanitaires, réfectoire, infirmerie ; magasins et aires de stockage (ciment, aciers, agrégats) ; atelier de façonnage des armatures et de coffrage ; centrale à béton ou bétonnière ; engins de levage (grue) ; réseaux provisoires (eau, électricité, assainissement, téléphone) ; laboratoire de chantier ; voies de circulation, parking ; signalisation, protection incendie et sécurité.

15. Démarche de formulation d'un béton hydraulique (2 pts)

Exemple de la méthode Dreux-Gorisse :

1. Données : résistance visée (f_c28, majorée d'environ 15 % pour obtenir la résistance moyenne visée), ouvrabilité (affaissement au cône d'Abrams), dimension maximale du granulat D (selon l'enrobage et l'espacement des armatures), classe du ciment, exposition.
2. Rapport C/E par la formule de Bolomey : f_c = G × σ'_c × (C/E − 0,5), G coefficient granulaire et σ'_c classe vraie du ciment.
3. Dosage en ciment à partir de C/E et de l'ouvrabilité (abaque), puis dosage en eau E = C / (C/E), corrigé selon D et l'humidité des granulats.
4. Mélange granulaire : courbe de référence tracée sur le graphique granulométrique (point de brisure), détermination des pourcentages de sable et de gravillons.
5. Calcul des masses par m³ avec le coefficient de compacité.
6. Gâchées d'essai : contrôle de l'affaissement et de la résistance à 7 et 28 jours, ajustement de la formule.

16. Caractéristiques d'un béton de qualité et durable (1 pt)

Résistance mécanique conforme ; compacité élevée et faible porosité (rapport E/C faible, bonne granulométrie, vibration) ; faible perméabilité ; dosage en ciment adapté et ciment adapté au milieu (résistant aux sulfates en milieu agressif) ; enrobage suffisant des armatures ; ouvrabilité adaptée sans excès d'eau ; granulats propres et non réactifs ; bonne cure (protection contre la dessiccation) ; faible retrait et absence de ségrégation.

17. Résistance à 7 ou 28 jours inférieure à la résistance spécifiée (1 pt)

1. Contrôler la validité des résultats : conditions de prélèvement, de conservation et d'écrasement des éprouvettes ; à 7 jours, attendre les résultats à 28 jours (le béton n'a atteint qu'environ 65 à 70 % de sa résistance).
2. Localiser les éléments concernés grâce à la traçabilité des bétonnages.
3. Contre-essais sur l'ouvrage : carottages et écrasement des carottes ; essais non destructifs (scléromètre, auscultation sonique).
4. Recalcul des éléments avec la résistance réellement mesurée.
5. Décision (maître d'ouvrage, maître d'œuvre, bureau de contrôle) : acceptation si la sécurité est vérifiée (éventuellement avec réfaction du prix) ; limitation des charges d'exploitation ; renforcement (chemisage béton armé, béton projeté, plats collés ou tissus de fibres de carbone) ; en dernier recours démolition et reconstruction aux frais de l'entreprise ; correction de la formulation et du contrôle pour la suite du chantier.

18. Le Plan d'Assurance Qualité (PAQ) (1 pt)

Document établi par l'entreprise pour un chantier donné (après un schéma organisationnel remis avec l'offre, et approuvé par le maître d'œuvre) qui décrit comment elle garantit la qualité exigée par le marché : organisation et responsabilités ; procédures d'exécution pour chaque tâche ; provenance et contrôle des matériaux ; contrôle intérieur (autocontrôle de l'entreprise) et contrôle extérieur ; points critiques et points d'arrêt (étapes qui ne peuvent être franchies sans accord du maître d'œuvre, par exemple le coulage après réception du ferraillage) ; traitement des non-conformités ; traçabilité et documents d'enregistrement.

19. Calcul d'une structure métallique (1 pt)

Vérifications d'un élément porteur : résistance des sections (traction, compression, flexion, cisaillement et leurs combinaisons) ; instabilités : flambement des éléments comprimés, déversement des poutres fléchies, voilement des âmes ; flèches et déplacements admissibles (ELS) ; assemblages (boulons, soudures) ; appuis et platines ; protection contre la corrosion et l'incendie ; prise en compte du vent (NV 65) et du séisme (RPS 2000).

Règlement : réponse probable : les règles CM 66 (règles de calcul des constructions en acier), traditionnellement utilisées au Maroc en l'absence de règlement national propre à l'acier, l'Eurocode 3 étant de plus en plus appliqué.