Études de faisabilité pour construction
📝 Situation du Projet et Environnement
Le bureau d'études techniques "Urban-Infra", spécialisé en aménagement urbain durable, a été mandaté par la société "Horizon Promotion" pour réaliser les études préliminaires d'un projet résidentiel ambitieux. Le site, d'une superficie de 3 500 m², est une ancienne parcelle agricole en friche située en périphérie immédiate de la commune de Saint-Julien. Ce terrain, orienté plein Sud, présente un potentiel paysager intéressant mais des contraintes géotechniques et hydrauliques fortes.
Le projet "Les Cèdres" prévoit la création d'un lotissement pavillonnaire de 6 maisons individuelles haut de gamme, desservies par une voie interne en impasse. Le promoteur exige une optimisation maximale des coûts de viabilisation (VRD) pour garantir la marge opérationnelle. Cependant, l'étude de sol préliminaire G1 a révélé une présence massive d'argiles gonflantes (aléa fort retrait-gonflement), ce qui complique considérablement les terrassements et la gestion des eaux pluviales.
Votre rôle est crucial : valider si le "trépied technique" (Terrassement / Assainissement / Accessibilité) tient la route. Une erreur d'appréciation à ce stade pourrait engendrer des surcoûts de plusieurs dizaines de milliers d'euros (pompage, murs de soutènement, évacuation de terres polluées ou inaptes) et compromettre la sortie de l'opération.
Vous devez mener une analyse critique et détaillée de la faisabilité technique. Il ne s'agit pas seulement de tracer des traits, mais de simuler le fonctionnement hydraulique et gravitaire du futur réseau. Vous devrez arbitrer entre différentes solutions techniques (gravitaire vs relevage), justifier le calage altimétrique de la voirie pour limiter les mouvements de terres coûteux, et garantir la sécurité incendie. Votre livrable sera un rapport d'aide à la décision "GO / NO-GO" argumenté et chiffré.
"Le sol est composé d'argiles plastiques très sensibles à l'eau (A2). La portance est médiocre. Attention : tout mètre cube de terre argileuse excavé devient un déchet coûteux car il est impossible de le réutiliser en remblai sous voirie ou sous dallage sans traitement onéreux à la chaux. Consigne stricte : Visez l'équilibre déblais/remblais ou le léger remblai pour limiter l'exportation."
Pour mener à bien cette analyse de faisabilité, vous disposez d'un ensemble de référentiels réglementaires et de données site spécifiques qu'il convient de croiser. La réussite du projet dépend de votre capacité à respecter simultanément les contraintes physiques (gravité, topographie) et normatives.
📚 Hiérarchie des Normes & Règles de l'Art Applicables
Le projet doit se conformer à un cadre strict pour être assurable et validé par les services instructeurs :
- Le Fascicule 70 (Assainissement) : C'est la "bible" des réseaux. Il impose des règles hydrauliques strictes, notamment des pentes minimales pour garantir l'autocurage (évacuation naturelle des sédiments) et éviter les bouchons dans les canalisations.
- La Norme NF P 98-331 (Chaussées) : Elle définit les profils en travers et les pentes admissibles pour garantir la sécurité et le confort des usagers.
- Le Règlement SDIS (Pompiers) : Il impose des largeurs, des pentes maximales et des rayons de giration pour permettre l'intervention des camions de secours (EPA - Échelle Pivotante Automatique) jusqu'au fond de l'impasse.
- La Loi PMR (Accessibilité) : Elle limite les dévers et les pentes longitudinales pour permettre la circulation des fauteuils roulants (max 5% recommandé, tolérances sous conditions).
Le relevé du géomètre expert fait apparaître une configuration de terrain en pente régulière mais significative, orientée du Nord vers le Sud. Les points clés du nivellement sont les suivants :
- Point Haut (Accès RD 102) : Altitude \( Z = 104.80 \text{ m NGF} \). C'est le point de connexion obligé pour les accès et les réseaux.
- Point Bas (Fond de parcelle) : Altitude \( Z = 102.20 \text{ m NGF} \). C'est la zone où seront implantées les dernières villas.
- Distance Horizontale : La longueur de la voirie à créer entre ces deux points est de 60.00 mètres linéaires.
- Réseau Public Existant : Le réseau d'eaux usées (EU) passe sous la chaussée de la RD 102 au point haut. Le relevé indique un tampon de regard à 104.80 m NGF et une profondeur de radier (le fond du tuyau) mesurée à 2.10 m sous ce tampon.
🚧 Contraintes Techniques Critiques
Pour valider la conception, vous devez impérativement respecter les seuils limites suivants :
- Hydraulique (EU) : Une pente minimale de 2 % (2 cm/m) est requise pour assurer l'écoulement gravitaire des matières solides. En dessous, le risque de colmatage est avéré.
- Protection des réseaux : Pour éviter le gel et l'écrasement mécanique par les véhicules, toute canalisation sous chaussée doit avoir une couverture minimale de 0.80 m.
- Sécurité Incendie : Les pompiers tolèrent une pente maximale de 15% sur des tronçons courts, mais l'accessibilité confortable se situe idéalement entre 2% et 5%.
💰 Contexte Économique Régional (BTP)
Le marché local du BTP est actuellement tendu. Les décharges pour terres inertes (ISDI) sont saturées, ce qui fait exploser les coûts d'évacuation. Voici les ratios financiers à utiliser pour l'estimation :
| Point | Altitude TN (m) | Distance (m) | Observation |
|---|---|---|---|
| A (Entrée/Route) | 104.80 | 0 | Point de raccordement possible |
| B (Fond Parcelle) | 102.20 | 60 | Zone des dernières maisons |
| Dénivelé TN | - 2.60 | - | Pente moyenne TN : 4.3% |
E. Protocole de Résolution
Pour valider la faisabilité, nous allons procéder par élimination des contraintes bloquantes, du sol vers les réseaux.
Analyse Topographique & Terrassement
Calculer la pente naturelle et déterminer le niveau "Projet" optimal de la voirie pour minimiser les mouvements de terre (Objectif : Équilibre).
Faisabilité Assainissement (EU)
Vérifier si les eaux usées des maisons du fond peuvent remonter gravitairement jusqu'à la rue. Calcul du fil d'eau critique.
Validation Voirie & Accès
Confirmer que la pente longitudinale de la voie projetée respecte les normes d'accessibilité (pompiers, usagers).
Bilan Financier Sommaire
Estimer l'impact financier d'un éventuel poste de relevage ou d'un export de terres excédentaires.
Études de faisabilité pour construction
🎯 Objectif
Déterminer avec précision l'altitude de la ligne rouge (la future voirie finie) par rapport au terrain naturel (TN). L'enjeu est double : géométrique (respecter les pentes d'accès) et économique (optimiser les mouvements de terre). Dans un contexte de sols argileux inaptes au remblai, notre objectif technique est de minimiser les volumes de déblais pour éviter les coûts d'évacuation en décharge.
📚 Référentiel
DTU 12 (Terrassement)Norme NF P 98-331 (Chaussées)Le terrain descend naturellement de 104.80m à 102.20m sur 60m. C'est une pente moyenne d'environ 4%. C'est une configuration idéale pour une voirie ! Ni trop plate (stagnation d'eau), ni trop raide (problèmes hivernaux). La stratégie optimale est donc le "calage au terrain" : nous allons dessiner une voirie qui épouse la pente naturelle. Nous décaperons seulement la terre végétale (environ 30cm) pour poser notre structure de chaussée. Cela réduit drastiquement les mouvements de terre massifs.
Le profil en long représente la coupe verticale de l'axe de la route. On y distingue le Terrain Naturel (TN) et le Projet (Ligne Rouge). La pente \( p \) est issue de la géométrie du triangle rectangle formé par le dénivelé et la distance. La formule de base est un rapport trigonométrique simple.
Pour les petits angles routiers, on l'approxime par le simple rapport hauteur/distance.
📋 Données d'Entrée
| Paramètre | Valeur | Unité |
|---|---|---|
| Altitude Point Haut (Entrée) | 104.80 | m NGF |
| Altitude Point Bas (Fond) | 102.20 | m NGF |
| Longueur du Tronçon | 60.00 | m |
Dans un sol argileux, il vaut mieux être en léger "remblai" qu'en "déblai". Pourquoi ? Parce qu'il est plus facile de stabiliser une route en apportant 20cm de bons cailloux (GNT) sur le terrain naturel décapé, que de creuser 1m dans de l'argile molle qu'il faudra ensuite purger et remplacer.
📝 Calcul de la Pente Projet
1. Calcul du Dénivelé (Delta Z) :Nous calculons la différence brute d'altitude en soustrayant le point bas du point haut. C'est la hauteur totale "chutée".
Il y a 2,60 mètres de chute sur la longueur du projet.
Nous rapportons cette hauteur à la longueur du trajet pour obtenir la pente par mètre. Nous divisons le dénivelé par la longueur.
Cela signifie que pour chaque mètre parcouru, on descend de 0,0433 mètre.
3. Conversion en Pourcentage :Pour obtenir le pourcentage, nous multiplions le ratio m/m par 100.
Interprétation : La pente calculée est de 4,33 %. C'est une valeur qui s'insère parfaitement dans les standards.
Le projet voirie s'intègre parfaitement au site. En choisissant de suivre la pente naturelle de 4,33%, nous évitons les ouvrages d'art complexes et coûteux. Cette pente garantit un bon écoulement des eaux pluviales tout en restant confortable pour les usagers.
Le résultat (4,33%) est cohérent avec la typologie du terrain (coteau modéré). Il évite tout ouvrage d'art (mur de soutènement) qui serait nécessaire si on voulait forcer une pente à 1% ou à 10%.
Attention à la gestion des déblais foisonnés. Même en profil rasant, le "coffre" de la route (l'épaisseur de la structure, souvent 50cm) génère un volume de terre à évacuer. Pour 6m de large sur 60m, cela représente tout de même 180 m³ en place, soit environ 230 m³ foisonnés à évacuer. Il faudra prévoir ce budget.
🎯 Objectif
Vérifier la faisabilité physique de l'évacuation des Eaux Usées (EU) par simple gravité. C'est le point de blocage potentiel le plus critique du dossier. Les maisons situées au point bas du terrain (Z=102.20) vont produire des effluents qui doivent rejoindre le réseau public situé en haut de la rue (Z=104.80). Nous devons déterminer si le réseau public est assez profond pour "attraper" ces eaux malgré la pente inverse du terrain naturel.
📚 Référentiel
Fascicule 70 (Assainissement)L'eau ne remonte pas toute seule (sauf par siphonnage, interdit ici). Pour qu'un réseau fonctionne en gravitaire, il faut une pente descendante continue de l'émetteur (la maison) vers le récepteur (l'égout). Ici, la maison est en bas et l'égout est en haut (topographiquement). Le seul espoir est que l'égout soit enterré très profondément, à une altitude inférieure à celle du sous-sol des maisons projetées. Nous allons comparer l'altitude du fil d'eau de départ avec l'altitude du fil d'eau d'arrivée disponible.
Le "Fil d'Eau" (FE) ou "Radier" est le point le plus bas à l'intérieur d'une canalisation. Pour qu'un raccordement soit possible, il faut respecter la condition absolue :
Cette relation traduit le principe de l'écoulement à surface libre (gravité). Si le tuyau du projet arrive plus bas que le tuyau existant, l'eau stagnera et refoulera : c'est la mise en charge, inacceptable en assainissement standard.
📋 Données d'Entrée
| Donnée | Valeur | Source |
|---|---|---|
| Z Tampon Rue (Haut) | 104.80 m | Topo |
| Profondeur Égout | 2.10 m | Concessionnaire |
| Z Terrain Maison (Bas) | 102.20 m | Topo |
| Garde au gel (Départ) | 0.80 m | Norme |
Ne prenez jamais le Z du terrain fini comme point de départ ! Les sorties EU des maisons sont toujours enterrées (vide sanitaire, sous-sol ou simplement hors gel). Comptez toujours au moins 80cm à 1m sous le niveau du rez-de-chaussée pour le départ de votre canalisation.
📝 Simulation du Raccordement
Nous allons calculer l'altitude cible (l'égout existant) et l'altitude de départ théorique de notre projet.
1. Calcul du Z Radier Existant (La Cible) :On soustrait la profondeur de l'ouvrage à l'altitude de la plaque de surface (tampon) pour trouver le fond du tuyau.
C'est le point le plus bas auquel on peut se raccorder.
2. Calcul du Z Départ Projet (Le Point Bas) :Altitude de sortie des eaux usées de la maison la plus défavorable, avec une garde hors-gel de 80cm.
Le point de départ est-il plus haut que le point d'arrivée ? On fait la différence.
Interprétation : Le résultat est négatif (-1,30m). Notre point de départ est physiquement 1,30 mètre EN-DESSOUS de l'égout public. L'eau ne peut pas monter pour rejoindre le collecteur.
L'analyse altimétrique révèle une impossibilité physique majeure. Le réseau public est trop haut par rapport au fond de la parcelle. Le projet ne peut pas fonctionner en gravitaire simple.
Le résultat est sans appel. Même en réduisant la garde hors-gel (ce qui est interdit) ou en surélevant les maisons (coûteux et impactant pour le paysage), le différentiel est trop important (> 1m). Il n'y a aucune marge d'erreur possible.
Cette impossibilité technique impose la mise en place d'un Poste de Relevage (PR). Cet équipement électromécanique a un impact fort : il consomme de l'électricité, nécessite de la maintenance, peut tomber en panne, et fait du bruit/odeurs s'il est mal conçu. Il faudra prévoir une zone technique dédiée sur le plan masse.
🎯 Objectif
Vérifier que la voirie, dont nous avons validé la pente en étape 1, est également conforme en planimétrie (vue de dessus). L'enjeu est la sécurité civile : un camion de pompiers (engin type EPA ou FPT) doit pouvoir entrer dans le lotissement, accéder à toutes les maisons, et surtout faire demi-tour pour repartir en marche avant. Une impasse de plus de 50m sans aire de retournement conforme est un motif automatique de refus de permis de construire.
📚 Référentiel
Règlement Départemental de Défense Extérieure Contre l'Incendie (RDDECI)Note technique SDISNous avons une voie en impasse de 60m. C'est court, mais trop long pour une marche arrière sécurisée d'un camion de 15 tonnes. Le plan masse actuel montre une simple "raquette" au fond. Nous devons vérifier si ses dimensions sont suffisantes pour inscrire le "gabarit dynamique" du camion. Si la raquette est trop petite, le camion reste coincé au fond.
L'épure de giration est la trace au sol balayée par un véhicule lors d'un virage. Pour un camion de pompiers, les normes exigent généralement :
- Largeur de voie : 3m minimum (bande roulante) + surlargeurs en virage.
- Rayon intérieur : 11m minimum.
- Rayon extérieur (murs à murs) : 15m minimum.
- Aire de retournement : Diamètre 20m ou bras de manœuvre en "T" ou "Y".
📋 Données d'Entrée
| Paramètre | Valeur Projet | Norme SDIS |
|---|---|---|
| Pente Longitudinale | 4,33 % | Max 15 % |
| Largeur disponible fond parcelle | 25,00 m | Variable |
| Type de retournement | Raquette circulaire | Diamètre > 20m |
Si la place manque pour un rond-point complet (qui consomme beaucoup de m² vendables), proposez une aire de retournement en "T" (marche arrière). C'est autorisé pour les voies de moins de 100m et cela permet souvent de gagner un lot constructible supplémentaire !
📝 Vérifications Techniques
Nous procédons à la vérification des deux critères majeurs : la pente (pour la motricité) et l'encombrement (pour la manœuvre).
1. Vérification de la Pente :Comparaison de la pente calculée en Q1 avec la tolérance maximale des camions.
Calculons la largeur nécessaire pour une raquette de 20m de diamètre incluant les trottoirs de sécurité (1.40m de chaque côté).
Vérifions si cet ouvrage tient dans la largeur du terrain sans déborder.
Interprétation : La voirie est parfaitement conforme. La pente est douce et l'emprise foncière au fond de la parcelle est suffisante pour intégrer une raquette de retournement réglementaire sans mordre sur les lots privés.
Le volet accessibilité ne pose aucun problème technique majeur. Les contraintes des services de secours sont respectées tant en altimétrie qu'en planimétrie. Le permis de construire ne sera pas bloqué sur ce point.
Le projet voirie est robuste. La marge de manœuvre spatiale (25m dispo pour 22.8m requis) est confortable (2.2m de marge), ce qui permet d'ajuster l'implantation ou d'ajouter des espaces verts.
Attention aux réseaux sous la raquette de retournement ! La structure de chaussée à cet endroit subira des efforts de cisaillement importants dus aux manœuvres (ripage des pneus). Les tampons de visite situés dans cette zone devront être de classe D400 (résistance 40 tonnes) et parfaitement scellés.
🎯 Objectif
Traduire les contraintes techniques identifiées (notamment l'impossibilité du gravitaire pour les EU) en impact économique. Il s'agit de chiffrer le surcoût des ouvrages spéciaux (Poste de Relevage) pour vérifier s'ils remettent en cause la rentabilité globale de l'opération immobilière.
📚 Référentiel
Base de Prix BTP 2024Ratios PromoteursLa technique a parlé : il faut pomper. Mais combien ça coûte ? Un poste de relevage n'est pas anodin : c'est du génie civil (un gros trou étanche), de l'hydraulique (pompes), de l'électricité (armoire de commande) et du terrassement (tranchée de refoulement). Nous devons estimer ce "package" complet. Si ce coût dépasse 5 à 10% du budget VRD total, cela devient un point critique de négociation foncière.
En phase faisabilité (ESQ), on ne fait pas de métré précis au boulon près. On utilise des "prix composées" ou des forfaits basés sur le retour d'expérience. Le coût d'un ouvrage est la somme des fournitures et de la main d'œuvre.
📋 Données d'Entrée (Devis Estimatif)
| Poste | Quantité | PU Estimé (€ HT) |
|---|---|---|
| Poste Relevage (Cuve équipée double pompe) | 1 u | 15 000 € |
| Canalisation Refoulement (PEHD Ø63) | 60 ml | 40 €/ml |
| Branchement Électrique & Coffret | 1 u | 2 000 € |
N'oubliez jamais le branchement électrique ! Un poste de relevage sans courant ne sert à rien. Le raccordement Enedis spécifique (compteur bleu) et la tranchée technique peuvent coûter cher si le point de livraison est loin.
📝 Calcul du Surcoût Total
Additionnons les différents postes pour obtenir l'enveloppe budgétaire HT de la solution technique.
1. Coût Canalisation de Refoulement :Prix linéaire de la conduite sous pression : multiplication de la longueur par le prix unitaire.
Somme du matériel, du génie civil et des raccordements.
Répartition du coût collectif sur chaque maison.
Interprétation : Le surcoût est d'environ 19 400 € HT. Ramenés au prix de vente d'une maison neuve (souvent > 300 000 €), ces 3 200 € supplémentaires par lot représentent environ 1% du prix final. C'est marginal.
L'obstacle technique (le relevage) est surmontable économiquement. Le coût engendré reste très faible par rapport au chiffre d'affaires global de l'opération. La viabilisation est donc validée sur le plan financier.
Le montant est réaliste pour un petit poste de relevage privé/collectif. Il ne remet pas en cause l'équilibre financier de l'opération, qui générera plusieurs millions d'euros de chiffre d'affaires.
Le coût d'investissement est une chose, le coût de fonctionnement en est une autre. Il faudra rédiger un règlement de copropriété ou d'ASL (Association Syndicale Libre) très clair pour définir qui paie l'électricité et l'entretien du poste de relevage une fois le lotissement livré. C'est souvent source de conflits futurs.
📄 Livrable Final (Rapport de Faisabilité)
| Ind. | Date | Objet de la modification | Rédacteur |
|---|---|---|---|
| A | 24/10/24 | Création du rapport de faisabilité | Ing. VRD |
- Terrain en pente moyenne de 4,3% vers le fond de parcelle.
- Voirie réalisable en "profil rasant" (pente 4,33%).
- Accès pompiers conforme (< 15%).
| Réseau Existant | Gravitaire, sous RD 102 (Z Radier = 102.70m) |
| Point Bas Projet | Z = 101.40m (Sortie maisons) |
| Conclusion Réseau | RACCORDEMENT GRAVITAIRE IMPOSSIBLE |
Afin de viabiliser le terrain, les ouvrages suivants sont requis :
Bureau d'Études URBAN INFRA
Dir. Technique
Laisser un commentaire