Le génie civil dans le nucléaire, une affaire d’exigences

Quand des enjeux de sûreté, de conformité, ou des besoins opérationnels le réclament, le bureau d’études imagine, évalue et prescrit des solutions, définitives ou temporaires, qui peuvent aller de la simple mise en place de structure de protection secondaire jusqu’à des constructions nouvelles. En ce qui concerne les études nécessaires à ces différents travaux, il ne s’agit pas de reprendre l’intégralité des cas de charge examinés lors de la conception initiale, mais de compléter ces exigences en répondant précisément au nouveau faisceau d’exigences définies en amont pour chacune des structures. Cette approche par les exigences est une des spécificités structurantes du secteur nucléaire. Clé de voûte et point de départ de toute démarche de conception, la matrice des exigences définit les études à réaliser, la manière dont elles seront menées, le besoin ou non de les compléter ou de les approfondir, le choix des solutions… Découlant des normes de sûreté, ces exigences intègreront, en particulier, de nouveaux scénarios de risques avec des conséquences en chaînes (séisme, grand vent, chutes de charges…).

Finesse des calculs et multiplicité des contraintes

Fondées sur les doctrines des autorités de contrôle nationales et internationales, les méthodes de calcul qu’emploie ensuite le bureau d’études sont elles aussi très strictement encadrées avec, si besoin, une progression balisée vers des approches de plus en plus fines. On débute ainsi par des calculs enveloppes portant sur la structure globale du bâtiment pour une vérification rapide et à grands traits de sa résistance ; puis, si besoin, on affine en s’appuyant sur une modélisation plus détaillée, pour finir, le cas échéant, par des méthodes non linéaires. Dans ce cas, il s’agit alors de vérifier la résistance de l’ensemble en dépit de quelques dégradations (fissuration, plastification…) admises localement.

Le bureau d’études précise également les conditions de mise en œuvre de la solution, avec, bien souvent, une visite du site pour étudier sa faisabilité. Deux contraintes pratiques majeures doivent en effet être prises en compte : d’une part, la contrainte d’espace (pour la solution elle-même, mais aussi pour les engins qui serviront à la bâtir) car les sites nucléaires sont déjà très encombrés ; d’autre part, la contrainte de temps, car il faut impérativement pouvoir réaliser les travaux lors des arrêts de tranche. À cela, s’ajoutent de nombreux autres aspects à prendre en compte, comme la coactivité sur le site au moment du chantier, les besoins des autres métiers (qui peuvent avoir un impact sur la disposition ou le comportement de la solution, et donc nécessiter une reprise d’études), parfois la question de la démontabilité…

Pour intégrer l’ensemble de ces paramètres et faciliter la collaboration, les outils numériques sont incontournables, en particulier la maquette numérique (BIM) et les modèles 3D en nuages de points qui permettent d’élaborer la solution en fonction de l’espace disponible (par exemple, situer les contreventements d’une passerelle parmi un entrelacs de tuyauteries).

La proximité entre client et bureau d’études, une des clés de la réussite

Enfin, la réussite repose par-dessus tout sur la très grande proximité qui doit s’établir entre le bureau d’études et son client. Cette coopération étroite, qui débute dès la définition des exigences et se poursuit jusqu’à la réalisation de la solution, est indispensable pour ne rien négliger et atteindre l’optimum entre coûts des études et coûts des travaux sans jamais transiger sur la sûreté. Et mener le projet à un rythme soutenu, de manière à ne pas perdre de temps en pistes inutiles et pouvoir tenir les délais imposés par les programmes de maintenance.