Études de cas pratique

EGC

Calcul du Temps de Terrassement

Calcul du Temps de Terrassement

Estimer la Durée des Travaux de Terrassement

L'estimation du temps nécessaire pour réaliser des travaux de terrassement est une composante essentielle de la planification de tout projet de construction. Elle permet d'établir des plannings réalistes, d'optimiser l'utilisation des engins et des équipes, et de maîtriser les coûts. Plusieurs facteurs influencent cette durée, notamment le volume total de terre à déplacer, le type et le nombre d'engins utilisés, leur rendement effectif, les conditions de travail sur le site, et les heures de travail quotidiennes.

Données de l'étude

Un chantier nécessite l'excavation d'un volume important de terre.

Caractéristiques du chantier et des équipements :

  • Volume total de déblai en place à excaver (\(V_{\text{en_place}}\)) : \(5000 \, \text{m}^3\)
  • Engin principal d'excavation : Pelle hydraulique
  • Rendement théorique de la pelle (\(R_{\text{théorique}}\)) : \(120 \, \text{m}^3/\text{h}\)
  • Coefficient d'efficacité de la pelle (\(C_e\)) : \(0.75\) (prend en compte les temps de manœuvre, les pauses, les petits aléas, etc.)
  • Nombre d'heures de travail effectif par jour (\(H_{\text{jour}}\)) : \(8 \, \text{h/jour}\)

Pour cet exercice, nous nous concentrerons sur le temps d'excavation du volume en place. Le foisonnement et l'évacuation ne sont pas pris en compte dans le calcul du temps d'excavation lui-même.

Schéma : Excavation et Temps
Pelle Déblai (V_en_place) Temps Planification du Terrassement

Illustration du processus d'excavation et de la notion de temps nécessaire.

Questions à traiter

  1. Calculer le rendement effectif (ou pratique) de la pelle (\(R_{\text{effectif}}\)) en \(\text{m}^3/\text{h}\).
  2. Calculer le volume de terre que la pelle peut excaver en une journée de travail (\(V_{\text{jour}}\)).
  3. Calculer le temps total nécessaire (\(T_{\text{total}}\)), en jours, pour réaliser l'ensemble de l'excavation.

Correction : Calcul du Temps de Terrassement

Question 1 : Rendement effectif de la pelle (\(R_{\text{effectif}}\))

Principe :

Le rendement théorique d'un engin est la quantité maximale de travail qu'il pourrait accomplir dans des conditions idéales, sans interruption. Cependant, sur un chantier réel, divers facteurs (temps de manœuvre de l'engin, pauses des opérateurs, petits imprévus, coordination avec d'autres tâches) réduisent ce rendement. Le coefficient d'efficacité (\(C_e\)) permet de passer du rendement théorique à un rendement plus réaliste, appelé rendement effectif ou pratique. Il suffit de multiplier le rendement théorique par ce coefficient.

Formule(s) utilisée(s) :
\[R_{\text{effectif}} = R_{\text{théorique}} \times C_e\]
Données spécifiques :
  • Rendement théorique de la pelle (\(R_{\text{théorique}}\)) : \(120 \, \text{m}^3/\text{h}\)
  • Coefficient d'efficacité (\(C_e\)) : \(0.75\)
Calcul :
\[ \begin{aligned} R_{\text{effectif}} &= 120 \, \text{m}^3/\text{h} \times 0.75 \\ &= 90 \, \text{m}^3/\text{h} \end{aligned} \]
Résultat Question 1 : Le rendement effectif de la pelle est \(R_{\text{effectif}} = 90 \, \text{m}^3/\text{h}\).

Quiz Intermédiaire 1 : Si le rendement théorique est de \(100 \, \text{m}^3/\text{h}\) et le coefficient d'efficacité est de \(0.8\), le rendement effectif est de :

Question 2 : Volume de terre excavé par jour (\(V_{\text{jour}}\))

Principe :

Pour savoir quelle quantité de terre la pelle peut excaver en une journée complète de travail, on utilise le rendement effectif (calculé à la question précédente) qui nous donne la quantité par heure. On multiplie ensuite ce rendement horaire par le nombre d'heures pendant lesquelles la pelle travaille effectivement chaque jour. Cela nous donne le volume total de terre déplacée quotidiennement.

Formule(s) utilisée(s) :
\[V_{\text{jour}} = R_{\text{effectif}} \times H_{\text{jour}}\]
Données spécifiques :
  • Rendement effectif de la pelle (\(R_{\text{effectif}}\)) : \(90 \, \text{m}^3/\text{h}\)
  • Nombre d'heures de travail par jour (\(H_{\text{jour}}\)) : \(8 \, \text{h/jour}\)
Calcul :
\[ \begin{aligned} V_{\text{jour}} &= 90 \, \text{m}^3/\text{h} \times 8 \, \text{h/jour} \\ &= 720 \, \text{m}^3/\text{jour} \end{aligned} \]
Résultat Question 2 : Le volume de terre excavé par jour est \(V_{\text{jour}} = 720 \, \text{m}^3/\text{jour}\).

Quiz Intermédiaire 2 : Si une pelle a un rendement effectif de \(50 \, \text{m}^3/\text{h}\) et travaille \(10 \, \text{h/jour}\), combien excave-t-elle par jour ?

Question 3 : Temps total nécessaire (\(T_{\text{total}}\)) en jours

Principe :

Pour déterminer le nombre total de jours nécessaires pour excaver tout le volume de terre prévu, on divise le volume total de terre en place (\(V_{\text{en_place}}\)) par le volume que la pelle peut excaver chaque jour (\(V_{\text{jour}}\)). Puisque les travaux ne peuvent pas s'arrêter en milieu de journée si une petite quantité reste à excaver, si le résultat de cette division n'est pas un nombre entier de jours, il faut toujours l'arrondir au nombre entier supérieur. Par exemple, si le calcul donne 5.2 jours, cela signifie qu'il faudra 6 jours complets (ou une partie du 6ème jour) pour terminer le travail.

Formule(s) utilisée(s) :
\[T_{\text{total}} = \frac{V_{\text{en_place}}}{V_{\text{jour}}}\]

Le résultat est ensuite arrondi à l'entier supérieur.

Données spécifiques :
  • Volume total de terre en place (\(V_{\text{en_place}}\)) : \(5000 \, \text{m}^3\)
  • Volume excavé par jour (\(V_{\text{jour}}\)) : \(720 \, \text{m}^3/\text{jour}\)
Calcul :
\[ \begin{aligned} T_{\text{total}} &= \frac{5000 \, \text{m}^3}{720 \, \text{m}^3/\text{jour}} \\ &\approx 6.944 \, \text{jours} \end{aligned} \]

Comme on ne peut pas avoir une fraction de jour de travail pour la fin du chantier, on arrondit au nombre entier supérieur :

\[ T_{\text{total}} = 7 \, \text{jours} \]
Résultat Question 3 : Le temps total nécessaire pour réaliser l'excavation est de \(7 \, \text{jours}\).

Quiz Intermédiaire 3 : Si \(V_{\text{en_place}} = 1000 \, \text{m}^3\) et \(V_{\text{jour}} = 300 \, \text{m}^3/\text{jour}\), le temps total sera de :

Quiz Rapide : Testez vos connaissances (Récapitulatif)

1. Le rendement effectif d'un engin est généralement :

2. Pour calculer le volume de terre excavé par jour, on multiplie :

3. Si le calcul du temps total de terrassement donne 4.2 jours, on planifiera :

Glossaire

Volume en Place (\(V_{\text{en_place}}\))
Volume de terre ou de roche tel qu'il se trouve dans le sol avant toute excavation ou perturbation.
Rendement Théorique (d'un engin)
Capacité de production maximale d'un engin de terrassement (ex: pelle, bulldozer) dans des conditions de travail idéales et continues, souvent fournie par le fabricant.
Coefficient d'Efficacité (\(C_e\))
Facteur (généralement inférieur à 1) qui réduit le rendement théorique pour tenir compte des conditions réelles du chantier (pauses, manœuvres, type de sol, compétence de l'opérateur, etc.).
Rendement Effectif (ou Pratique)
Rendement réel d'un engin sur le chantier, calculé en multipliant le rendement théorique par le coefficient d'efficacité. C'est la base pour les estimations de temps.
Heures de Travail Effectif (\(H_{\text{jour}}\))
Nombre d'heures pendant lesquelles un engin est effectivement en production au cours d'une journée de travail, excluant les longues pauses ou les arrêts majeurs.
Temps de Terrassement
Durée totale estimée pour réaliser les opérations de terrassement (excavation, transport, mise en remblai, etc.).
Calcul du Temps de Terrassement - Exercice d'Application

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