Études de cas pratique

EGC

Calcul du Temps de Déblai en Terrassement

Calcul du Temps de Déblai en Terrassement

Comprendre le Temps de Déblai

Estimer la durée des travaux d'excavation (déblai) est une étape fondamentale dans la planification d'un projet de terrassement. Ce temps dépend directement du volume total de terre à enlever, de la capacité de travail des engins utilisés (leur productivité), et de divers facteurs qui peuvent affecter l'efficacité sur le chantier (comme l'expérience de l'opérateur, les conditions météorologiques, la nature du sol, l'organisation du site, etc.). Un calcul précis du temps de déblai permet d'optimiser l'utilisation des ressources, de respecter les délais et de maîtriser les coûts.

Données de l'étude

Nous devons creuser les fondations pour un nouveau bâtiment.

Caractéristiques du projet et des moyens :

  • Volume total de terre à excaver (mesuré en place) : \(V_{\text{en_place}} = 800 \, \text{m}^3\)
  • Engin utilisé : Une pelle hydraulique.
  • Productivité théorique de la pelle (volume de terre en place qu'elle peut excaver par heure dans des conditions idéales) : \(P_{\text{theorique}} = 50 \, \text{m}^3/\text{heure}\)
  • Coefficient d'efficacité du chantier : \(C_e = 0.75\) (ce coefficient tient compte des arrêts, des temps morts, de l'habileté de l'opérateur, des conditions du site, etc. Un coefficient de 0.75 signifie que l'engin travaille à 75% de sa capacité théorique.)

Hypothèse : La productivité théorique est donnée pour un volume de terre "en place".

Schéma d'Excavation et Notion de Temps
Excavation et Temps Requis Niveau du sol initial Volume à excaver 800 m³ Pelle Temps de Déblai ? Heures Productivité

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

Questions à traiter

  1. Calculer la productivité réelle (ou effective) de la pelle hydraulique sur ce chantier (\(P_{\text{reelle}}\)).
  2. Calculer le temps total nécessaire pour réaliser l'ensemble du déblai (en heures).
  3. Convertir ce temps total en jours de travail, en considérant des journées de travail de 8 heures.

Correction : Calcul du Temps de Déblai

Question 1 : Productivité réelle de la pelle (\(P_{\text{reelle}}\))

Principe :

La "productivité théorique" d'un engin est ce qu'il pourrait faire dans des conditions parfaites, sans interruption. En réalité, un chantier n'est jamais parfait : il y a des pauses, des petits imprévus, l'opérateur n'est pas une machine, le sol peut être plus dur par endroits, etc. Le "coefficient d'efficacité" (\(C_e\)) prend en compte tous ces facteurs. C'est un pourcentage (ici 0.75, soit 75%) qui réduit la productivité théorique pour donner une estimation plus réaliste de ce que l'engin va réellement produire. Pour calculer la productivité réelle, on multiplie donc la productivité théorique par ce coefficient d'efficacité.

Formule(s) utilisée(s) :
\[P_{\text{reelle}} = P_{\text{theorique}} \times C_e\]
Données spécifiques :
  • Productivité théorique de la pelle (\(P_{\text{theorique}}\)) : \(50 \, \text{m}^3/\text{heure}\)
  • Coefficient d'efficacité (\(C_e\)) : \(0.75\)
Calcul :
\[ \begin{aligned} P_{\text{reelle}} &= 50 \, \text{m}^3/\text{heure} \times 0.75 \\ &= 37.5 \, \text{m}^3/\text{heure} \end{aligned} \]
Résultat Question 1 : La productivité réelle de la pelle sur ce chantier est de \(P_{\text{reelle}} = 37.5 \, \text{m}^3/\text{heure}\). Cela signifie qu'en moyenne, la pelle excavera 37.5 m³ de terre en place chaque heure de travail effectif.

Quiz Intermédiaire 1 : Une pelle a une productivité théorique de 100 m³/h. Si le coefficient d'efficacité est de 0.8, quelle est sa productivité réelle ?

Question 2 : Temps total nécessaire pour le déblai (en heures) (\(T_{\text{total_heures}}\))

Principe :

Maintenant que nous savons combien de terre la pelle peut réellement excaver par heure (\(P_{\text{reelle}}\)), et que nous connaissons le volume total de terre à enlever (\(V_{\text{en_place}}\)), nous pouvons calculer le temps total que prendra cette opération. La formule est simple : Temps = Volume total / Productivité réelle. Il faut s'assurer que les unités sont cohérentes. Ici, le volume est en m³ et la productivité réelle en m³/heure, donc le temps sera directement obtenu en heures.

Formule(s) utilisée(s) :
\[T_{\text{total_heures}} = \frac{V_{\text{en_place}}}{P_{\text{reelle}}}\]
Données spécifiques :
  • Volume en place à excaver (\(V_{\text{en_place}}\)) : \(800 \, \text{m}^3\)
  • Productivité réelle de la pelle (\(P_{\text{reelle}}\)) : \(37.5 \, \text{m}^3/\text{heure}\) (de Q1)
Calcul :
\[ \begin{aligned} T_{\text{total_heures}} &= \frac{800 \, \text{m}^3}{37.5 \, \text{m}^3/\text{heure}} \\ &\approx 21.333... \, \text{heures} \end{aligned} \]
Résultat Question 2 : Le temps total nécessaire pour réaliser l'ensemble du déblai est d'environ \(T_{\text{total_heures}} \approx 21.33 \, \text{heures}\).

Quiz Intermédiaire 2 : S'il faut excaver 300 m³ de terre et que la productivité réelle est de 30 m³/h, combien de temps cela prendra-t-il ?

Question 3 : Conversion du temps total en jours de travail (\(N_{\text{jours}}\))

Principe :

Avoir le temps total en heures (environ 21.33 heures) c'est bien, mais pour la planification, il est souvent plus parlant de l'exprimer en jours de travail. On nous dit qu'une journée de travail dure 8 heures. Pour trouver le nombre de jours, il suffit de diviser le temps total en heures par le nombre d'heures travaillées par jour. Comme pour le nombre de cycles de camion dans un exercice précédent, si le résultat n'est pas un nombre entier de jours, cela signifie qu'on entamera un jour supplémentaire pour finir le travail. On arrondit donc toujours au nombre entier supérieur, ou on peut exprimer le résultat en jours et fraction de jour.

Formule(s) utilisée(s) :
\[N_{\text{jours}} = \frac{T_{\text{total_heures}}}{\text{Heures par jour de travail}}\]
Données spécifiques :
  • Temps total nécessaire (\(T_{\text{total_heures}}\)) : \(21.333... \, \text{heures}\) (de Q2)
  • Heures par jour de travail : \(8 \, \text{heures/jour}\)
Calcul :
\[ \begin{aligned} N_{\text{jours}} &= \frac{21.333... \, \text{heures}}{8 \, \text{heures/jour}} \\ &\approx 2.666... \, \text{jours} \end{aligned} \]

Puisqu'on ne peut pas travailler une fraction de jour de manière aussi précise dans la planification initiale et qu'il faut terminer le travail, on considère que cela prendra une partie du 3ème jour. Donc, on peut dire 3 jours de travail (le dernier jour ne sera pas complet).

Alternativement, on peut détailler : 2 jours complets (\(2 \times 8 = 16\) heures) et il reste \(21.333 - 16 = 5.333\) heures de travail pour le 3ème jour.

Résultat Question 3 : Le temps total nécessaire pour le déblai est d'environ 2.67 jours. En pratique, cela signifie que le travail s'étalera sur 3 jours, le troisième jour n'étant pas complet (environ 5.33 heures de travail ce jour-là).

Quiz Intermédiaire 3 : Si un travail nécessite 20 heures et qu'une journée de travail est de 8 heures, combien de jours cela prendra-t-il (en arrondissant au supérieur pour la planification) ?

Quiz Rapide : Testez vos connaissances (Récapitulatif)

1. La productivité réelle d'un engin est calculée en :

2. Pour calculer le temps total de déblai, on :

3. Si \(V_{\text{en_place}} = 1000 \, \text{m}^3\), \(P_{\text{theorique}} = 80 \, \text{m}^3/\text{h}\), et \(C_e = 0.8\), le temps total de déblai sera :

Glossaire

Déblai
Action d'excaver ou les matériaux excavés du sol.
Volume en Place
Volume de terre ou de roche mesuré dans son état naturel, avant excavation.
Productivité Théorique d'un Engin
Volume de matériau qu'un engin peut traiter (excaver, transporter, etc.) par unité de temps (généralement par heure) dans des conditions idéales, sans interruptions ni contraintes.
Coefficient d'Efficacité (ou de Rendement)
Facteur (généralement inférieur à 1) qui ajuste la productivité théorique pour tenir compte des conditions réelles du chantier (temps morts, pauses, compétence de l'opérateur, nature du sol, météo, organisation du site, etc.).
Productivité Réelle (ou Effective)
Productivité d'un engin dans les conditions effectives du chantier. Calculée par : \(P_{\text{reelle}} = P_{\text{theorique}} \times C_e\).
Temps de Déblai
Durée totale estimée pour réaliser les opérations d'excavation d'un volume donné de matériaux.
Calcul du Temps de Déblai - Exercice d'Application

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