Optimisation du Temps de Compactage en Terrassement
Planification d'un atelier de compactage de couche de forme : largeur utile, rendement surfacique et durée de l'opération
Contexte de l'Étude & Enjeux
Le Contexte : Une plateforme logistique de 10 000 m² doit recevoir la dalle et les fondations d'un entrepôt. Avant toute construction, le maître d'ouvrage exige une couche de forme réceptionnée : une couche de matériau granulaire, réglée puis compactée, dont le rôle est d'apporter à la plateforme une portance homogène et durable. Le compactage n'est pas une opération accessoire : c'est lui qui transforme un matériau simplement déversé, plein de vides, en un corps dense capable de répartir les charges sans se tasser. Le temps qu'il consomme est directement facturé, et il conditionne la date de démarrage du gros œuvre. Le bureau de méthodes doit donc l'estimer avant l'ouverture du chantier.
Pour avancer sereinement, voici les éléments fondamentaux que vous devez avoir à l'esprit. Gardez un œil attentif sur ces critères déterminants :
-
Un ouvrage caché mais déterminant La couche de forme ne se voit plus une fois la dalle coulée. Un compactage insuffisant ne se manifeste que plus tard, par des tassements différentiels sous les charges d'exploitation, impossibles à reprendre sans démolir.
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Une exigence chiffrée, pas une appréciation La qualité attendue s'écrit sous forme d'un objectif de densification. Pour une couche de forme, c'est l'objectif q3 : la masse volumique sèche doit atteindre 98,5 % de l'optimum Proctor normal en moyenne et au moins 96 % en fond de couche (GTR 2024 — fasc. 1 (DT9140), tabl. 1 et § 4.2.2).
-
Un atelier, pas une machine isolée Le compacteur ne travaille pas seul : il suit les camions qui approvisionnent et l'engin qui règle la couche. Sa production réelle dépend autant de cette organisation que de ses propres caractéristiques.
-
Le temps est la grandeur cherchée Toute la démarche converge vers une durée exprimée en heures puis en journées de travail, seule forme utilisable dans un planning de chantier.
En tant que technicien du bureau de méthodes, vous devez établir la note de calculs de l'atelier de compactage et en déduire le nombre de journées à réserver au planning.
- Déterminer la largeur réellement gagnée Établir la largeur utile de compactage à partir de la largeur de l'engin et du recouvrement imposé entre bandes voisines.
- Établir le rendement théorique Convertir la vitesse de translation en surface balayée par heure, puis en surface effectivement réceptionnée compte tenu du nombre de passes exigé.
- Ramener le rendement à la réalité du chantier Appliquer le coefficient de rendement, en vérifiant que la valeur retenue appartient bien à la plage admise par le guide technique.
- Traduire le résultat en durée de planning Calculer la durée en heures, la convertir en journées de travail et proposer une durée à réserver, encadrée par la plage du coefficient de rendement.
- La largeur utile de compactage, en mètres.
- Le rendement surfacique théorique du compacteur, en mètres carrés par heure.
- Le rendement surfacique réel, en mètres carrés par heure.
- La durée totale du compactage, en heures puis en journées de travail.
- Le contrôle de la durée par la voie volumique du guide, et l'encadrement lié à la plage du coefficient de rendement.
Les données ci-dessous proviennent de trois sources qu'il faut distinguer. Les caractéristiques de l'ouvrage (surface, épaisseur, matériau) sont prescrites par le CCTP, conformément à l'article 5.14 du fascicule 2 du CCTG qui impose au marché de fixer les caractéristiques du matériau, l'épaisseur de la couche et la portance à obtenir. Les modalités de compactage (rapport volume sur surface balayée, épaisseur maximale, vitesse, nombre d'applications de charge, débit par unité de largeur) sont lues dans le tableau de compactage du guide technique : chacune n'a de sens que pour un couple matériau-compacteur donné, et la condition de validité correspondante est portée à côté de la valeur. Les paramètres d'organisation (recouvrement entre bandes, coefficient de rendement, durée de travail journalière) relèvent du chantier.
Formulaire & Aide-Mémoire (À consulter en cas de besoin)
Retrouvez ici les formules principales pour cet exercice. Ne les apprenez pas par cœur, comprenez comment les appliquer !
- Largeur utile de compactage \( L_{\text{u}} = L - r \)
- Nombre d'applications de charge \( N = \dfrac{e}{(Q/S)} \)
- Nombre de passes \( n = \dfrac{N}{f_{\text{m}}} \)
- Rendement surfacique théorique \( S_{\text{th}} = \dfrac{L_{\text{u}} \times V \times 1\,000}{n} \)
- Rendement surfacique réel \( S_{\text{r}} = k \times S_{\text{th}} \)
- Durée de compactage \( T = \dfrac{S_{\text{tot}}}{S_{\text{r}}} \)
- Débit par unité de largeur \( \dfrac{Q}{L} = 1\,000 \times \dfrac{Q}{S} \times V \)
- Débit pratique de l'atelier \( Q_{\text{prat}} = k \times \dfrac{Q}{L} \times L_{\text{u}} \times f_{\text{m}} \)
L'ouvrage à réceptionner et son matériau
| Symbole | Description | Valeur | Unité |
|---|---|---|---|
| \( S_{\text{tot}} \) | Surface de couche de forme à compacter — plateforme carrée de 100 m de côté | 10 000 | \( \text{m}^2 \) |
| \( e \) | Épaisseur de la couche après compactage. Le guide indique une épaisseur maximale de 0,20 m pour le couple retenu ici : grave anguleuse non traitée en couche de forme, compacteur de classe P2. L'épaisseur réelle mise en œuvre lui est donc égale au plus GTR 2024 — fasc. 2 (DT9141), annexe 4, p. 95 | 0,20 | \( \text{m} \) |
| \( D_{\max} \) | Dimension maximale des éléments de la grave concassée. Le tableau de compactage subordonne son emploi à la condition \( D_{\max} < \tfrac{2}{3}\,e \), soit ici 0,133 m : la grave 0/80 satisfait cette condition GTR 2024 — fasc. 2 (DT9141), annexe 4, p. 95 | 0,080 | \( \text{m} \) |
| \( q3 \) | Objectif de densification imposé à toute couche de forme, quels que soient le matériau et la technique employés : 98,5 % de l'optimum Proctor normal en moyenne et 96 % au minimum en fond de couche GTR 2024 — fasc. 1 (DT9140), tabl. 1 et § 4.2.2 | 98,5 / 96 | \( \% \text{ OPN} \) |
| \( Q/S \) | Rapport du volume compacté à la surface balayée, ou épaisseur unitaire de compactage. Valeur plafond : le rapport réel de l'atelier doit lui rester inférieur ou égal. Condition de validité : grave semi-anguleuse ou anguleuse non traitée, emploi en couche de forme, compacteur P2 GTR 2024 — fasc. 2 (DT9141), annexe 4, p. 95 | 0,025 | \( \text{m} \) |
- Surface de plateforme : \( S_{\text{tot}} = 10\,000 \ \text{m}^2 \)
- Épaisseur compactée : \( e = 0{,}20 \ \text{m} \)
- Volume en œuvre : \( V_{\text{tot}} = S_{\text{tot}} \times e \)
L'atelier de compactage et son organisation
| Symbole | Description | Valeur | Unité |
|---|---|---|---|
| \( \text{P2} \) | Classe du compacteur à pneus retenu. Le classement se fait sur la charge par roue \( C_R \) : la classe P2 correspond à \( 40 \le C_R \le 60 \) kN. Le lest effectif de chantier porte la charge par roue à 45 kN, ce qui place bien l'engin dans cette classe GTR 2024 — fasc. 1 (DT9140), § 5.3.1 — NF P98-736 / NF P98-760 | 45 | \( \text{kN/roue} \) |
| \( L \) | Largeur de compactage de l'engin, c'est-à-dire la largeur du sol effectivement sollicitée à chaque passage. Le guide ne traite que les compacteurs de largeur au moins égale à 1,30 m, ce qui est le cas ici GTR 2024 — fasc. 1 (DT9140), § 5.3.1 — NF P98-736 / NF P98-760 | 2,10 | \( \text{m} \) |
| \( r \) | Recouvrement imposé entre deux bandes voisines. Ce n'est pas une valeur normative : c'est une consigne d'exécution fixée par le CCTP et rappelée au conducteur d'engin | 0,10 | \( \text{m} \) |
| \( V \) | Vitesse de translation du tableau de compactage. Pour un compacteur à pneus, cette valeur est la vitesse moyenne sur l'ensemble des passes et non une vitesse maximale instantanée : les premières passes sont plus lentes, pour des raisons de portance de la couche fraîchement réglée GTR 2024 — fasc. 1 (DT9140), § 5.4.2 | 5,0 | \( \text{km/h} \) |
| \( N \) | Nombre d'applications de charge exigé. Cette valeur du tableau correspond au cas où la couche est mise en œuvre à l'épaisseur maximale, ce qui est le cas ici ; elle se recalcule par \( N = e/(Q/S) \) dès que l'épaisseur réelle est plus faible GTR 2024 — fasc. 2 (DT9141), annexe 4, p. 95 | 8 | \( \text{(sans unite)} \) |
| \( f_{\text{m}} \) | Facteur morphologique, noté \( N/n \) par le guide : nombre d'applications de charge apportées par une seule passe. Il vaut 1 pour les compacteurs à pneus et les monocylindres, et 2 pour les tandems longitudinaux, dont un passage sollicite le sol deux fois GTR 2024 — fasc. 2 (DT9141), annexe 4, p. 71-72 | 1 | \( \text{(sans unite)} \) |
| \( Q/L \) | Débit par unité de largeur de compactage, avant application du coefficient de rendement. Valeur du tableau associée au couple \( (Q/S,\ V) \) retenu ci-dessus GTR 2024 — fasc. 2 (DT9141), annexe 4, p. 95 | 125 | \( \text{m}^3\text{/h/m} \) |
| \( k \) | Coefficient de rendement : rapport du temps utile de compactage au temps de présence du compacteur sur le chantier. Le guide le situe entre 0,50 et 0,75 selon les chantiers ; la valeur retenue ici correspond à une grande surface dégagée, aux manœuvres limitées GTR 2024 — fasc. 2 (DT9141), annexe 4, p. 71-72 | 0,65 | \( \text{(sans unite)} \) |
| \( D_{\text{j}} \) | Durée de travail journalière retenue au planning du chantier | 8 | \( \text{h/jour} \) |
- Applications de charge : \( N = 8 \)
- Facteur morphologique : \( f_{\text{m}} = 1 \)
- Passes réellement à faire : \( n = N / f_{\text{m}} \)
Extraits de Normes & Abaques (Documents Annexes)
Servez-vous des documents ci-dessous pour extraire les coefficients nécessaires à votre résolution.
Modalités de compactage — graves semi-anguleuses et anguleuses non traitées, en emploi de couche de forme| Classe de compacteur | Q/S (m) · e (m) · V (km/h) · N · Q/L (m³/h/m) |
|---|---|
| P2 — pneus, 40 ≤ C(R) ≤ 60 kN | 0,025 · 0,20 · 5,0 · 8 · 125 |
| P3 — pneus, C(R) > 60 kN | 0,035 · 0,30 · 5,0 · 9 · 175 |
| V2 — vibrant à cylindre lisse | 0,025 · 0,20 · 2,0 · 8 · 50 |
| V3 — vibrant à cylindre lisse | 0,035 · 0,25 ou 0,35 · 2,5 ou 2,0 · 8 ou 10 · 90 ou 70 |
| V4 — vibrant à cylindre lisse | 0,045 · 0,30 ou 0,45 · 3,0 ou 2,0 · 7 ou 10 · 135 ou 90 |
| V5 — vibrant à cylindre lisse | 0,060 · 0,30 ou 0,60 · 4,0 ou 2,0 · 5 ou 10 · 240 ou 120 |
| P1 — pneus, C(R) < 40 kN | classe ne convenant pas à cet emploi |
3. Méthodologie de Résolution & Travail Demandé
La démarche part de la géométrie de l'engin et remonte jusqu'au planning. Chaque étape consomme le résultat de la précédente : une erreur de largeur se propage jusqu'à la durée. On procède donc dans l'ordre, en contrôlant les unités à chaque passage.
Question 1 : Largeur utile de compactage
Besoin d'un indice ? (Niveau 1)
Deux bandes voisines ne sont pas juxtaposées bord à bord : la seconde empiète sur la première. Demandez-vous de combien le compacteur se décale entre deux bandes.
Toujours bloqué ? (Indice Niveau 2)
Le décalage entre deux bandes vaut la largeur de compactage moins le recouvrement. C'est ce décalage, et non la largeur de l'engin, qui mesure l'avancement.
Question 2 : Rendement surfacique théorique
Besoin d'un indice ? (Niveau 1)
Commencez par la surface que l'engin balaye en une heure : c'est la largeur utile multipliée par la distance parcourue. Attention, la vitesse est donnée en kilomètres par heure.
Toujours bloqué ? (Indice Niveau 2)
Chaque mètre carré de plateforme doit être repris \( n \) fois avant d'être réceptionné. La surface réceptionnée par heure est donc la surface balayée divisée par \( n \), et non par \( N \) : les deux ne coïncident que si le facteur morphologique vaut 1.
Question 3 : Rendement surfacique réel
Besoin d'un indice ? (Niveau 1)
Le coefficient de rendement est un rapport de temps : temps utile sur temps de présence. Il ne peut donc pas dépasser 1, et le guide le borne bien plus bas.
Toujours bloqué ? (Indice Niveau 2)
Avant de multiplier, contrôlez que la valeur proposée tombe dans l'intervalle 0,50 – 0,75. Toute valeur au-delà conduit à un planning que le chantier ne pourra pas tenir.
Question 4 (Finale) : Durée totale du compactage
Besoin d'un indice ? (Niveau 1)
La durée est le rapport de la quantité à produire au débit de production. Vérifiez que les unités se simplifient bien : des mètres carrés divisés par des mètres carrés par heure donnent des heures.
Toujours bloqué ? (Indice Niveau 2)
Pour le contrôle, passez par les volumes : le débit pratique s'obtient par \( Q_{\text{prat}} = k \times (Q/L) \times L_{\text{u}} \times f_{\text{m}} \), et le volume à traiter est le produit de la surface par l'épaisseur compactée.
Optimisation du Temps de Compactage en Terrassement
"Avant de parler de rendement, je dois savoir de combien la plateforme avance quand le compacteur termine une bande. Ce n'est pas la largeur de l'engin : je sais que le conducteur doit mordre sur la bande précédente, sinon la jonction reste molle."
- Identifier la bonne largeur La largeur de compactage est celle du sol sollicité à chaque passage ; la largeur utile est celle du sol neuf traité à chaque bande. Les deux diffèrent du recouvrement.
- Repérer où l'erreur se glisserait Confondre les deux ne se voit sur aucune ligne de calcul : les unités restent cohérentes, le résultat reste plausible. Seule la comparaison des deux valeurs le révèle.
- Contrôler l'ordre de grandeur La largeur utile est nécessairement inférieure à la largeur de compactage, et proche d'elle : un recouvrement de 0,10 m sur 2,10 m représente moins de 5 % de la largeur.
Voir uniquement le résultat final (Auto-évaluation)
Le compactage consiste à transmettre au sol une contrainte suffisante pour rapprocher ses grains et chasser l'air contenu entre eux. Cette contrainte n'est pas uniforme sur toute la largeur de l'engin : elle est maximale sous le centre du train de roues et décroît vers les bords, où le matériau n'est plus confiné latéralement et peut fluer sur le côté au lieu de se densifier. Les rives d'une bande sont donc systématiquement moins denses que son axe.
Une seule relation est nécessaire ici. Son intérêt n'est pas dans sa difficulté, mais dans le choix de la grandeur à laquelle elle s'applique.
Largeur utile de compactage :Elle mesure l'avancement transversal obtenu à chaque bande, c'est-à-dire la largeur de plateforme définitivement acquise quand le compacteur a terminé ses allers-retours sur une bande.
Parce que la production d'un atelier ne se compte pas en surface parcourue mais en surface acquise. Le recouvrement est parcouru deux fois : il ne peut être compté qu'une seule fois dans l'avancement.
- \( L_{\text{u}} \) : largeur utile, avancement transversal par bande, unité : \( \text{m} \)
- \( L \) : largeur de compactage de l'engin, unité : \( \text{m} \)
- \( r \) : recouvrement imposé entre deux bandes voisines, unité : \( \text{m} \)
"La largeur de l'engin est de 2,10 m, donc chaque bande fait avancer la plateforme de 2,10 m. Le recouvrement, c'est du détail."
- L'erreur se transmet sans s'atténuer Le rendement est proportionnel à la largeur retenue. Retenir 2,10 m au lieu de 2,00 m majore le rendement de 5 %, et raccourcit donc la durée de 5 % : 11,72 h au lieu de 12,31 h, soit 35 minutes d'écart sur cette seule plateforme.
- Le recouvrement n'est pas du travail perdu Sur les 100 m de largeur, les zones de recouvrement reçoivent seize applications de charge au lieu de huit. La surface réellement balayée passe de 80 000 à 84 000 m², ce qui abaisse le rapport volume sur surface balayée de 0,025 à 0,0238 m — sous le plafond du tableau. Le recouvrement place donc l'atelier du côté sûr du critère.
- Le sens de l'erreur est toujours défavorable Une erreur qui majore le rendement produit un planning trop court. Elle ne se découvre qu'au moment où le chantier prend du retard, quand il n'est plus possible de remobiliser un second compacteur.
Exécution de la Note de Calculs
- \( L \) et \( r \) sont tous deux exprimés en mètres : la soustraction est directement possible, sans conversion.
- Si le recouvrement était donné en centimètres, il faudrait le convertir : \( 10 \ \text{cm} = 0{,}10 \ \text{m} \).
- Le résultat est une longueur, donc en mètres : il est homogène aux deux termes de la soustraction.
Le calcul se fait en une ligne, mais on écrit explicitement la substitution des valeurs : c'est elle qui laisse la trace du choix des grandeurs, et c'est ce choix qui est en jeu dans cette question.
1. Résolution Numérique Calcul de la largeur utile de compactagePourquoi fait-on ce calcul ? Pour disposer de la largeur d'avancement à porter dans tous les calculs de rendement qui suivent, et pour fixer l'espacement des bandes sur le plan de balayage.
On retranche le recouvrement de la largeur de compactage. Les deux grandeurs étant exprimées dans la même unité, aucune conversion préalable n'est nécessaire.
- Reprendre les valeurs du tableau de données Largeur de compactage \( L = 2{,}10 \ \text{m} \), recouvrement \( r = 0{,}10 \ \text{m} \).
- Effectuer la soustraction Le résultat est immédiat et se contrôle mentalement : retirer dix centimètres à deux mètres dix laisse deux mètres.
L'engin sollicite 2,10 m de sol à chaque passage, mais la plateforme n'avance que de 2,00 m à chaque bande. L'écart, dix centimètres, correspond à la zone que le compacteur reprend volontairement. Sur les 100 m de largeur de la plateforme, il faudra donc \( 100 / 2{,}00 = 50 \) bandes : avec 49 décalages de 2,00 m plus la largeur de la dernière bande, la couverture atteint 100,10 m, ce qui couvre bien toute la plateforme.
- Une valeur ronde, mais pas un hasard Le recouvrement a été choisi pour donner un avancement entier, ce qui simplifie le traçage des axes de bandes sur le terrain. C'est une pratique courante de préparation de chantier.
- Un contrôle immédiat La largeur utile doit rester inférieure à la largeur de compactage et supérieure à zéro. Un recouvrement supérieur à la largeur de l'engin n'aurait aucun sens physique : le compacteur reculerait.
Remarque pédagogique : Un recouvrement plus important n'est pas une sécurité gratuite. Porté à 0,30 m, il ramènerait la largeur utile à 1,80 m, majorerait le nombre de bandes de 50 à 56 et allongerait le chantier de plus de 10 %. Le choix du recouvrement est donc un arbitrage entre sécurité de recouvrement et coût, arbitré au CCTP.
"Le compacteur roule vite et large, mais il doit repasser plusieurs fois au même endroit. Tant que je n'ai pas séparé ce qu'il balaye de ce qu'il réceptionne, je n'ai pas de production. Et il me faut vérifier combien de passes cela représente réellement pour cet engin."
- Distinguer deux surfaces La surface balayée est celle que les roues parcourent ; la surface réceptionnée est celle qui a reçu la totalité de l'effort exigé. Elles diffèrent d'un facteur égal au nombre de passes.
- Ne pas confondre passes et applications de charge Une passe est un aller ou un retour de l'engin. Une application de charge est une sollicitation du sol. Les deux se confondent ici, mais pas pour tous les matériels.
- Surveiller la conversion d'unité La vitesse est en kilomètres par heure et les largeurs en mètres : sans le facteur 1 000, le résultat serait mille fois trop petit.
Voir uniquement le résultat final (Auto-évaluation)
Un sol se densifie par applications successives de charge. La première referme les vides les plus grands, les suivantes agissent sur des vides de plus en plus petits, et le gain de masse volumique par application diminue à mesure que la couche se serre. Le guide technique traduit ce comportement par une grandeur unique, le rapport \( Q/S \) du volume compacté à la surface balayée, qu'il tabule pour chaque couple matériau-compacteur.
Trois relations s'enchaînent : la première justifie le nombre d'applications de charge, la deuxième le convertit en nombre de passes, la troisième en déduit la production horaire.
Nombre d'applications de charge :Elle relie l'exigence de densification, portée par le rapport volume sur surface balayée, à l'épaisseur réellement mise en œuvre.
Parce que le nombre d'applications n'est pas une donnée indépendante : il découle de l'épaisseur choisie. Le tableau donne la valeur correspondant à l'épaisseur maximale ; dès que la couche est plus mince, il faut la recalculer.
- \( N \) : nombre d'applications de charge, unité : \( \text{sans unite} \)
- \( e \) : épaisseur de la couche après compactage, unité : \( \text{m} \)
- \( Q/S \) : épaisseur unitaire de compactage tabulée, unité : \( \text{m} \)
Elle traduit un nombre d'applications de charge, qui est une exigence portant sur le sol, en un nombre de passages d'engin, qui est ce que le conducteur exécute.
Parce que c'est le nombre de passages, et non le nombre d'applications, qui consomme du temps et de la distance. Confondre les deux fausse la durée d'un facteur égal au facteur morphologique.
- \( n \) : nombre de passes, un aller ou un retour comptant pour une passe, unité : \( \text{sans unite} \)
- \( N \) : nombre d'applications de charge exigé, unité : \( \text{sans unite} \)
- \( f_{\text{m}} \) : facteur morphologique, noté N/n par le guide, unité : \( \text{sans unite} \)
Elle donne la surface de plateforme réceptionnée en une heure de compactage ininterrompu, dans les conditions de vitesse et d'épaisseur du tableau.
Parce qu'elle sépare proprement les deux effets : la vitesse et la largeur produisent de la surface balayée, le nombre de passes la divise pour donner de la surface acquise.
- \( S_{\text{th}} \) : rendement surfacique théorique, unité : \( \text{m}^2\text{/h} \)
- \( L_{\text{u}} \) : largeur utile de compactage, unité : \( \text{m} \)
- \( V \) : vitesse moyenne de translation, unité : \( \text{km/h} \)
- \( n \) : nombre de passes exigé sur chaque point, unité : \( \text{sans unite} \)
"Le tableau annonce huit applications de charge : je divise donc la surface balayée par huit, quel que soit l'engin."
- Le cas où le raisonnement bascule Sur un tandem longitudinal, le facteur morphologique vaut 2 : huit applications de charge ne demandent que quatre passes. Diviser par huit donnerait 625 m²/h au lieu de 1 250 m²/h, et doublerait la durée annoncée du chantier.
- Comment lever le doute à coup sûr Il suffit de se demander combien de fois le sol est sollicité quand la machine passe une fois. Une roue ou un cylindre unique sur la trace : une application. Deux cylindres qui se suivent sur la même trace : deux applications.
- Ce que le guide impose de vérifier Le facteur morphologique vaut 2 pour un tandem à la condition expresse que le recouvrement entre essieux avant et arrière soit total. Un tandem dont les cylindres seraient décalés ne bénéficierait pas de ce facteur.
Exécution de la Note de Calculs
- \( e \) et \( Q/S \) sont tous deux en mètres : leur quotient est bien un nombre sans unité, comme doit l'être un comptage d'applications.
- \( V \) est en \( \text{km/h} \) et \( L_{\text{u}} \) en \( \text{m} \) : le facteur \( 1\,000 \ \text{m/km} \) rétablit l'homogénéité.
- \( \text{m} \times \text{m/h} = \text{m}^2\text{/h} \) : la surface balayée par heure est bien un débit de surface.
- La division par un nombre de passes, sans unité, ne modifie pas l'unité du résultat.
On procède en quatre temps : vérification du nombre d'applications de charge, conversion en nombre de passes, calcul de la surface balayée en une heure, puis division par le nombre de passes.
1. Résolution Numérique Vérification du nombre d'applications de chargePourquoi fait-on ce calcul ? Pour s'assurer que la valeur lue dans le tableau correspond bien à l'épaisseur retenue sur ce chantier, et non à une épaisseur différente. Le guide rappelle que la valeur tabulée vaut pour la mise en œuvre à l'épaisseur maximale.
On divise l'épaisseur compactée de la couche par l'épaisseur unitaire de compactage du tableau, puis on arrondit à l'entier supérieur si le quotient n'est pas entier.
- Reprendre les deux valeurs du tableau Épaisseur compactée \( e = 0{,}20 \ \text{m} \), épaisseur unitaire \( Q/S = 0{,}025 \ \text{m} \), toutes deux valables pour une grave anguleuse non traitée compactée par un P2 en couche de forme.
- Contrôler la cohérence avec le tableau Le résultat doit retomber sur la valeur tabulée. Un écart signalerait une lecture dans la mauvaise colonne ou une épaisseur incompatible.
Le quotient tombe exactement sur 8, sans arrondi : l'épaisseur retenue est bien l'épaisseur maximale associée au couple matériau-compacteur, et la valeur tabulée est confirmée. Si le CCTP avait imposé une couche de 0,15 m, le même calcul aurait donné 6 applications, et le rendement en aurait été modifié.
- Une vérification qui n'est pas formelle Elle protège de l'erreur la plus fréquente sur ces tableaux : lire la bonne ligne mais la mauvaise colonne. Un P3 aurait donné 0,035 m d'épaisseur unitaire et 9 applications pour une couche de 0,30 m.
- Une couche plus épaisse n'est pas une option L'épaisseur du tableau est un maximum. Régler 0,30 m avec ce compacteur laisserait le fond de couche sous-compacté, sans que la surface ne le laisse voir.
Remarque pédagogique : L'épaisseur portée au tableau est une épaisseur après compactage. Sur le terrain, le matériau est réglé plus épais et se resserre sous l'effet du compactage : c'est le niveau final réceptionné qui doit valoir 0,20 m, pas l'épaisseur foisonnée réglée par la niveleuse.
Conversion en nombre de passesPourquoi fait-on ce calcul ? Parce que le temps consommé et la distance parcourue se comptent en passages d'engin, pas en sollicitations du sol. C'est le nombre de passes qui entre dans le calcul de rendement.
On divise le nombre d'applications de charge par le facteur morphologique de l'engin, lu dans les données.
- Identifier la famille de matériel Le compacteur est à pneus, de classe P2. Le guide range les compacteurs à pneus et les monocylindres dans le cas \( f_{\text{m}} = 1 \).
- Appliquer la division La division par 1 laisse le nombre inchangé, mais l'écrire explicitement documente le choix et évite l'automatisme dangereux relevé plus haut.
Huit passes par bande. Le conducteur effectuera donc quatre allers-retours complets sur chaque bande avant de se décaler. Sur une bande de 100 m de long, cela représente 800 m roulés, dont la moitié dans un sens et la moitié dans l'autre.
- Une durée par bande immédiatement accessible 800 m parcourus à 5,0 km/h représentent 9,6 minutes de compactage effectif par bande. Cet ordre de grandeur est utile pour caler la cadence d'approvisionnement.
- Une consigne transmissible « Huit passes, puis décalage de deux mètres » est une consigne que le conducteur peut appliquer et qu'un contrôleur peut vérifier. « Huit applications de charge » ne se vérifie pas depuis le bord de la plateforme.
Remarque pédagogique : Une passe se définit comme un aller ou un retour, jamais comme un aller-retour. Compter en allers-retours diviserait par deux le nombre de passes et laisserait la couche compactée de moitié.
Surface balayée en une heurePourquoi fait-on ce calcul ? Pour disposer de la surface brute que les roues parcourent, qui constitue le numérateur du rendement.
On multiplie la largeur utile par la distance parcourue en une heure, obtenue en convertissant la vitesse de kilomètres par heure en mètres par heure.
- Convertir la vitesse d'abord \( 5{,}0 \ \text{km/h} = 5\,000 \ \text{m/h} \). Effectuer la conversion en premier rend la suite du calcul homogène.
- Multiplier par la largeur utile C'est bien la largeur utile qui est retenue, conformément au résultat de la question précédente.
En une heure, les roues du compacteur parcourent une bande de 2,00 m de large sur 5 000 m de long, soit 10 000 m². Ce chiffre coïncide numériquement avec la surface totale de la plateforme, mais cette coïncidence n'a aucune signification : l'un est un débit en mètres carrés par heure, l'autre une surface en mètres carrés.
- Une coïncidence à ne pas exploiter Conclure de cette égalité que le chantier durera une heure serait faux d'un facteur égal au nombre de passes, puis d'un second facteur lié au coefficient de rendement.
- Un ordre de grandeur à mémoriser Un engin de deux mètres de large roulant à 5 km/h balaye dix mille mètres carrés par heure. Ce repère permet de contrôler rapidement tout calcul de rendement d'atelier.
Remarque pédagogique : Cette surface est celle qui sert de dénominateur au rapport \( Q/S \) du guide. Le fait qu'elle soit huit fois plus grande que la surface réceptionnée est exactement ce que traduit le nombre d'applications de charge.
Rendement surfacique théoriquePourquoi fait-on ce calcul ? Pour obtenir la production horaire du compacteur dans les conditions du tableau, avant prise en compte des temps improductifs.
On divise la surface balayée par heure par le nombre de passes exigé sur chaque point.
- Diviser par le nombre de passes Chaque mètre carré réceptionné a coûté huit mètres carrés balayés.
- Vérifier l'unité obtenue La division par un nombre sans unité conserve les mètres carrés par heure.
Dans les conditions du tableau et sans aucune interruption, le compacteur réceptionne 1 250 m² de couche de forme par heure. Rapporté à la plateforme entière, cela représenterait huit heures de compactage strictement continu — chiffre que l'on retrouvera en fin d'étude par la longueur totale roulée.
- Un chiffre théorique, à ne pas porter au planning Il suppose un engin qui ne s'arrête jamais, ne fait pas de demi-tour et n'attend aucun approvisionnement. Aucune de ces trois conditions n'est vraie sur un chantier.
- La référence de comparaison entre engins C'est cette grandeur qui permet de comparer objectivement deux matériels. Un V5, avec une épaisseur unitaire de 0,060 m, réceptionnerait davantage par heure sur une couche plus épaisse.
Remarque pédagogique : Le rendement théorique ne dépend pas de la surface à traiter : c'est une caractéristique de l'atelier, pas du chantier. Il resterait identique pour une plateforme de 1 000 ou de 100 000 m².
"Un compacteur ne compacte pas pendant toute son heure de présence. Il tourne en bout de bande, il attend que la niveleuse ait réglé, il s'écarte pour laisser passer un camion. Il me faut un coefficient — mais je ne peux pas le choisir au jugé, le guide en fixe la plage."
- Un rapport de temps, pas de qualité Le coefficient compare le temps où l'engin compacte effectivement au temps où il est présent sur le chantier. Il ne dit rien de la qualité du compactage obtenu.
- Une plage bornée par le guide Le guide situe ce coefficient entre 0,50 et 0,75. Toute valeur choisie hors de cet intervalle doit être écartée, quelle que soit la confiance qu'on a dans son équipe.
- Justifier la valeur retenue Le haut de la plage se justifie par une grande surface dégagée et peu de manœuvres ; le bas par des zones exiguës, une coordination difficile ou un approvisionnement irrégulier.
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Le guide définit ce coefficient comme le rapport entre le temps utile de compactage — le temps durant lequel le matériel est effectivement utilisé sur la zone à compacter avec des paramètres de fonctionnement corrects — et le temps de présence du compacteur sur le chantier. Il ne s'agit donc pas d'une marge de sécurité arbitraire, mais de la mesure d'un temps réellement improductif.
Une seule relation, mais dont l'application demande une vérification préalable du domaine de validité du coefficient.
Rendement surfacique réel :Elle ramène la production théorique à ce que le chantier peut effectivement produire par heure de présence de l'engin.
Parce que le planning se construit sur des heures de présence, qui sont ce qui est facturé et ce qui est mobilisé, et non sur des heures de compactage effectif.
- \( S_{\text{r}} \) : rendement surfacique réel, unité : \( \text{m}^2\text{/h} \)
- \( k \) : coefficient de rendement, temps utile sur temps de présence, unité : \( \text{sans unite} \)
- \( S_{\text{th}} \) : rendement surfacique théorique, unité : \( \text{m}^2\text{/h} \)
"L'équipe est expérimentée et la plateforme est dégagée : je retiens un coefficient de 0,85, ce qui correspond à environ cinquante minutes de travail effectif par heure."
- L'écart de production Avec 0,85, le rendement réel annoncé serait de 1 062,5 m²/h au lieu de 812,5 m²/h, soit une surestimation de 30,8 % de la capacité de l'atelier.
- L'écart de durée La durée du compactage tomberait à 9,41 h au lieu de 12,31 h, soit 2,90 h de moins : le chantier serait annoncé pour 1,18 journée quand il en demande 1,54. Sur un planning en demi-journées, cela revient à réserver une journée et demie au lieu de deux.
- La conséquence contractuelle Le planning est une pièce du marché. Une durée sous-estimée de près d'un quart engage l'entreprise sur un délai que l'organisation du chantier ne permet pas de tenir, sans qu'aucun aléa n'ait à survenir.
- La bonne façon de valoriser une équipe performante Une organisation efficace se traduit par un coefficient placé en haut de la plage, donc 0,75, et non par un dépassement de celle-ci. L'écart entre 0,65 et 0,75 représente déjà 1,64 h gagnée sur cette plateforme.
Exécution de la Note de Calculs
- \( k \) est un rapport de deux durées : il est sans unité, et compris entre 0 et 1 par construction.
- Le produit d'un nombre sans unité par un débit de surface reste un débit de surface, en \( \text{m}^2\text{/h} \).
- Une lecture en minutes est possible : \( k = 0{,}65 \) correspond à \( 0{,}65 \times 60 = 39 \) minutes de compactage effectif par heure de présence.
Le calcul est une simple multiplication, mais il est précédé du contrôle du domaine de validité du coefficient, qui est la véritable difficulté de cette question.
1. Résolution Numérique Rendement surfacique réel de l'atelierPourquoi fait-on ce calcul ? Pour disposer de la production horaire effectivement mobilisable au planning, seule grandeur sur laquelle un engagement de délai peut être pris.
On vérifie d'abord que le coefficient retenu appartient bien à la plage 0,50 – 0,75 du guide, puis on multiplie le rendement théorique par ce coefficient.
- Contrôler le domaine de validité \( 0{,}50 \le 0{,}65 \le 0{,}75 \) : la valeur retenue est admissible. Elle se situe légèrement au-dessus du milieu de la plage, ce que justifie une plateforme de 100 m sur 100 m, dégagée et sans obstacle.
- Appliquer le coefficient La multiplication porte sur le rendement théorique obtenu à la question précédente.
L'atelier réceptionne 812,5 m² par heure de présence, soit 437,5 m² de moins que ne le laissait espérer le calcul théorique. Ces 437,5 m² correspondent aux 21 minutes par heure pendant lesquelles le compacteur est sur le chantier sans compacter dans les conditions requises : demi-tours, attente de l'amont, écartements.
- Lecture en minutes productives 39 minutes de compactage effectif par heure de présence. Cette lecture est la plus parlante pour un conducteur de travaux, et la plus facile à confronter à l'observation du chantier.
- Un coefficient qui se mesure a posteriori En relevant le compteur kilométrique du compacteur en fin de journée, on obtient la distance réellement parcourue en compactage et l'on recalcule le coefficient effectivement obtenu. Le guide indique explicitement ce mode de détermination de la distance.
- La qualité reste inchangée Le coefficient a divisé par la même proportion la production et la surface balayée par heure. Le rapport des deux, qui porte l'exigence de densification, est inchangé : la couche compactée reste conforme.
Remarque pédagogique : Un coefficient plus faible allonge le chantier sans dégrader la couche ; ce qui la dégraderait serait de vouloir rattraper le temps perdu en réduisant le nombre de passes ou en augmentant l'épaisseur réglée. C'est exactement l'arbitrage que la note de calculs doit rendre explicite avant l'ouverture du chantier.
"J'ai une surface à produire et un débit de production : la durée s'en déduit. Mais je ne veux pas annoncer un chiffre isolé. Je vais le recalculer par une autre voie, celle des volumes, et je vais dire entre quelles bornes il peut se déplacer selon l'organisation réelle du chantier."
- Une division, deux conversions La durée en heures vient d'une division ; la durée en journées d'une seconde division ; la durée à réserver au planning d'une décision d'ingénieur.
- Un contrôle par une voie indépendante Le guide fournit une seconde route, volumique, passant par le débit par unité de largeur. Les deux doivent donner exactement le même nombre.
- Un résultat encadré, pas ponctuel Le coefficient de rendement est donné comme une plage. La durée qui en découle est donc elle aussi une plage, et c'est cette plage qui doit guider la réservation au planning.
Voir uniquement le résultat final (Auto-évaluation)
La relation entre une quantité à produire, un débit de production et une durée est universelle : elle vaut pour remplir un bassin, produire des pièces ou compacter une plateforme. Sa seule exigence est la cohérence des unités entre la quantité et le débit. Le passage de la durée calculée à la durée portée au planning, en revanche, relève d'une décision.
Trois relations : la durée par la voie surfacique, le débit par unité de largeur qui ouvre la voie volumique, et le débit pratique qui la referme.
Durée de compactage :Elle convertit une quantité à produire et un débit de production en une durée.
Parce que c'est la grandeur cherchée : le planning ne se construit ni sur des surfaces ni sur des débits, mais sur des durées.
- \( T \) : durée de compactage, en temps de présence, unité : \( \text{h} \)
- \( S_{\text{tot}} \) : surface totale de couche de forme à réceptionner, unité : \( \text{m}^2 \)
- \( S_{\text{r}} \) : rendement surfacique réel de l'atelier, unité : \( \text{m}^2\text{/h} \)
Elle donne le débit théorique qu'aurait un compacteur d'un mètre de largeur respectant les prescriptions du tableau, avant application du coefficient de rendement.
Parce qu'elle permet de situer les classes de compacteurs entre elles et d'ouvrir la voie volumique de contrôle, indépendante du calcul mené en surfaces.
- \( Q/L \) : débit horaire par unité de largeur de compactage, unité : \( \text{m}^3\text{/h/m} \)
- \( Q/S \) : épaisseur unitaire de compactage tabulée, unité : \( \text{m} \)
- \( V \) : vitesse moyenne de translation, unité : \( \text{km/h} \)
Elle donne le volume de sol effectivement compacté par heure de présence, en tenant compte de la largeur de l'engin, de sa morphologie et de l'organisation du chantier.
Parce qu'elle constitue la seconde route vers la durée, et permet donc de contrôler le résultat obtenu par la voie surfacique sans réutiliser les mêmes opérations.
- \( Q_{\text{prat}} \) : débit pratique de l'atelier, unité : \( \text{m}^3\text{/h} \)
- \( k \) : coefficient de rendement du chantier, unité : \( \text{sans unite} \)
- \( L_{\text{u}} \) : largeur utile de compactage, unité : \( \text{m} \)
- \( f_{\text{m}} \) : facteur morphologique de l'engin, unité : \( \text{sans unite} \)
"La vitesse du tableau est de 5,0 km/h : le compacteur roulera donc à 5,0 km/h du premier au dernier passage, et la durée calculée est acquise."
- L'effet chiffré d'une moyenne plus basse À 4,0 km/h de moyenne réelle, le débit par unité de largeur tombe à \( 1\,000 \times 0{,}025 \times 4{,}0 = 100 \ \text{m}^3\text{/h/m} \). Le débit pratique passe de 162,5 à 130 m³/h, et la durée de 12,31 à 15,38 h, soit 1,92 journée : la seconde journée est alors consommée presque entièrement.
- Pourquoi les premières passes sont plus lentes Sur une couche fraîchement réglée, encore lâche, les pneus s'enfoncent et la résistance au roulement est forte. Le conducteur réduit sa vitesse pour rester maître de son engin et éviter de pousser le matériau devant lui. La couche se raffermissant à chaque passe, la vitesse peut ensuite augmenter.
- Ce que la note de calculs doit prévoir Puisque la vitesse tabulée est une moyenne, elle ne se vérifie qu'à l'échelle de la bande entière. Relever la distance parcourue et le temps passé sur une première bande permet de recaler la moyenne dès le début du chantier, avant que l'écart ne se cumule.
Exécution de la Note de Calculs
- \( \text{m}^2 \div \text{m}^2\text{/h} = \text{h} \) : la voie surfacique donne bien une durée.
- \( \text{m}^3 \div \text{m}^3\text{/h} = \text{h} \) : la voie volumique aussi, ce qui rend la comparaison légitime.
- \( \text{h} \div \text{h/jour} = \text{jour} \) : la conversion en journées est bien une division par la durée journalière.
- \( \text{m}^3\text{/h/m} \times \text{m} = \text{m}^3\text{/h} \) : le débit par unité de largeur multiplié par une largeur redonne un débit volumique.
On calcule d'abord la durée par la voie surfacique, on la convertit en journées, puis on la recalcule intégralement par la voie volumique du guide. On termine par l'encadrement lié aux deux bornes de la plage du coefficient de rendement.
1. Résolution Numérique Durée de compactage par la voie surfaciquePourquoi fait-on ce calcul ? Pour obtenir directement le temps de présence nécessaire à partir de la surface à réceptionner et de la production horaire réelle établie à la question précédente.
On divise la surface totale de couche de forme par le rendement surfacique réel de l'atelier.
- Reprendre les deux grandeurs Surface \( S_{\text{tot}} = 10\,000 \ \text{m}^2 \), rendement réel \( S_{\text{r}} = 812{,}5 \ \text{m}^2\text{/h} \).
- Vérifier le sens du rapport La quantité au numérateur, le débit au dénominateur : l'inverse donnerait des heures par mètre carré, sans signification pratique.
Douze heures et dix-neuf minutes de présence du compacteur. Ce chiffre se contrôle par la géométrie : la plateforme se découpe en 50 bandes, chacune parcourue huit fois sur 100 m, soit 40 000 m roulés ; à 5,0 km/h, cela représente 8,00 h de compactage effectif, que le coefficient de rendement porte à \( 8{,}00 / 0{,}65 = 12{,}31 \) h de présence.
- Un contrôle géométrique indépendant Le passage par les 40 km parcourus n'utilise ni le rendement théorique ni le rendement réel : il confirme le résultat par une route entièrement distincte.
- Une durée qui dépasse la journée 12,31 h excède les 8 h d'une journée de travail : le chantier s'étend nécessairement sur deux journées, ce qu'il faut anticiper pour la protection de la couche en fin de première journée.
Remarque pédagogique : Le résultat est une durée de présence, non de compactage. Le compacteur compactera effectivement 8,00 h et sera présent 12,31 h : c'est la seconde valeur qui est louée, payée et portée au planning.
Conversion en journées de travailPourquoi fait-on ce calcul ? Pour exprimer la durée dans l'unité du planning de chantier, seule forme exploitable par le conducteur de travaux.
On divise la durée en heures par la durée de travail journalière retenue.
- Retenir la durée journalière effective Huit heures de présence par jour, conformément aux données d'organisation du chantier.
- Interpréter la partie décimale La fraction obtenue ne se supprime pas : elle indique de combien la seconde journée est entamée.
Une journée et demie, à quelques minutes près. La seconde journée est entamée de 4,31 h, soit un peu plus d'une demi-journée : réserver une journée et demie ne laisserait aucune marge et exposerait à un débordement dès le premier aléa. Le planning retiendra donc deux journées de présence de l'atelier.
- Un arrondi qui ne se fait jamais vers le bas Tenir la tâche en une journée et demie, soit 12,00 h, exigerait un coefficient de rendement d'au moins 0,67, supérieur à celui qui a été retenu et justifié.
- Une contrainte propre à l'interruption nocturne Une couche de forme partiellement compactée laissée en fin de journée doit être protégée du ruissellement. C'est une raison supplémentaire de caler la seconde journée plutôt que de viser une fin de tâche en milieu de journée.
Remarque pédagogique : La durée réservée au planning n'est pas le résultat du calcul : c'est une décision qui s'appuie sur lui. Le calcul donne 1,54 journée ; l'ingénieur en tire une réservation de deux journées, et c'est cette valeur qui engage l'entreprise.
Contrôle par le débit pratique de l'atelierPourquoi fait-on ce calcul ? Pour vérifier la durée obtenue par une route indépendante, fondée sur les volumes et sur le débit par unité de largeur donné par le tableau de compactage.
On calcule le débit pratique par le produit du coefficient de rendement, du débit par unité de largeur, de la largeur utile et du facteur morphologique.
- Utiliser la valeur tabulée du débit \( Q/L = 125 \ \text{m}^3\text{/h/m} \), cohérente avec \( 1\,000 \times 0{,}025 \times 5{,}0 \).
- Reporter le facteur morphologique Il vaut 1 pour ce compacteur à pneus : le produit n'en est pas modifié, mais son écriture rend le calcul transposable à un autre matériel.
L'atelier compacte 162,5 m³ de grave par heure de présence. Ce chiffre est cohérent avec le rendement surfacique : \( 812{,}5 \ \text{m}^2\text{/h} \times 0{,}20 \ \text{m} \) donne bien 162,5 m³/h. Les deux descriptions de l'atelier, surfacique et volumique, sont donc la même à l'épaisseur de couche près.
- Deux langages pour un même atelier Le langage surfacique parle au conducteur de travaux, qui suit l'avancement d'une plateforme. Le langage volumique parle au métreur, puisque le CCTG rattache le prix de la couche de forme au mètre cube en œuvre.
- Une cadence d'approvisionnement à tenir 162,5 m³ par heure est aussi la cadence que les camions et l'engin de réglage doivent soutenir. En dessous, le compacteur attend et le coefficient de rendement réel s'effondre.
Remarque pédagogique : Le guide écrit cette relation avec la largeur de compactage. La largeur utile a été retenue ici pour rester cohérent avec la voie surfacique et pour tenir compte du recouvrement. L'écart entre les deux lectures est de 5 %, soit 170,6 m³/h au lieu de 162,5 : c'est exactement la marge que le recouvrement introduit dans l'estimation.
Durée recalculée par la voie volumiquePourquoi fait-on ce calcul ? Pour refermer le contrôle et s'assurer que les deux routes conduisent au même nombre, ce qui valide l'ensemble de la chaîne de calcul.
On calcule le volume de couche de forme en œuvre, puis on le divise par le débit pratique.
- Calculer le volume en œuvre Le produit de la surface par l'épaisseur compactée : c'est bien un volume en œuvre, unité de mesurage retenue par le CCTG pour cette prestation.
- Comparer au résultat de la voie surfacique Les deux durées doivent être identiques, aux arrondis près.
Les deux routes convergent exactement sur 12,31 h. Cette concordance n'est pas fortuite : elle traduit le fait que le débit pratique est le produit du rendement surfacique par l'épaisseur, et le volume celui de la surface par cette même épaisseur, laquelle se simplifie dans le rapport. Le contrôle vaut donc pour l'ensemble de la chaîne, de la largeur utile jusqu'au coefficient de rendement.
- Ce que le contrôle valide réellement Il valide la cohérence interne des deux descriptions de l'atelier, et attrape toute erreur de conversion ou de facteur oublié. Il ne valide pas le choix des données d'entrée, qui relève de la lecture du tableau.
- Un contrôle supplémentaire sur la qualité Le rapport du volume en œuvre à la surface réellement balayée vaut \( 2\,000 / 84\,000 = 0{,}0238 \ \text{m} \), inférieur au plafond de 0,025 m du tableau : l'atelier respecte le critère de densification avec une marge de 5 %.
Remarque pédagogique : La surface réellement balayée n'est pas 80 000 m² mais 84 000 m² : les 40 000 m parcourus le sont sur la largeur de compactage de 2,10 m et non sur la largeur utile de 2,00 m. C'est le recouvrement qui crée cet écart, et c'est lui qui abaisse le rapport sous le plafond.
Encadrement de la durée par la plage du coefficient de rendementPourquoi fait-on ce calcul ? Parce que le coefficient de rendement est donné par le guide comme un intervalle et non comme une valeur unique : la durée qui en découle est donc elle aussi un intervalle, et c'est lui qui doit fonder la réservation au planning.
On reprend le calcul de la durée aux deux bornes de la plage, 0,75 pour le chantier le mieux organisé et 0,50 pour le plus contraint.
- Borne favorable Avec \( k = 0{,}75 \), le rendement réel serait de 937,5 m²/h.
- Borne défavorable Avec \( k = 0{,}50 \), il tomberait à 625 m²/h.
La durée du compactage se situe entre 10,67 et 16,00 h selon l'organisation du chantier, soit entre 1,33 et 2,00 journées de travail. La borne défavorable tombe exactement sur deux journées pleines : réserver deux journées couvre donc l'intégralité de la plage admise par le guide, y compris le cas le plus défavorable.
- Une réservation qui devient démontrable Réserver deux journées n'est plus une précaution d'usage mais une conclusion : c'est la seule durée entière qui couvre toute la plage du coefficient.
- L'amplitude mesure l'enjeu de l'organisation Entre les deux bornes, l'écart atteint 5,33 h, soit deux tiers d'une journée de travail pour un seul engin. L'organisation de l'atelier pèse donc autant sur le délai que le choix du compacteur.
Remarque pédagogique : Cet encadrement ne remplace pas le calcul principal : il en donne la sensibilité. La valeur retenue, 12,31 h, reste celle qui figure à la note de calculs ; l'intervalle, lui, justifie la durée réservée au planning.
BILAN FINAL DE LA MISSION
Checklist d'Auto-Évaluation
Avant de clore cet exercice, vérifiez que vous avez bien assimilé la démarche globale de conception :
L'atelier retenu — un compacteur à pneus de classe P2, lesté à 45 kN par roue, travaillant sur une couche de forme de grave concassée 0/80 réglée à 0,20 m d'épaisseur compactée — avance de 2,00 m par bande et réceptionne 1 250 m² de plateforme par heure de compactage continu. Ramené à la réalité du chantier par un coefficient de rendement de 0,65, situé à l'intérieur de la plage de 0,50 à 0,75, ce rendement s'établit à 812,5 m²/h, soit un débit de 162,5 m³/h. La plateforme de 10 000 m², représentant 2 000 m³ en œuvre, demande donc 12,31 h de présence du compacteur, soit 1,54 journée de travail. La plage du coefficient de rendement borne cette durée entre 10,67 et 16,00 h : deux journées sont à réserver au planning, cette valeur couvrant l'intégralité de l'intervalle. Le rapport du volume en œuvre à la surface réellement balayée s'établit à 0,0238 m, inférieur au plafond de 0,025 m du tableau de compactage : la conformité à l'objectif de densification q3 est assurée.
L'étude aura montré que le délai d'un atelier de compactage se joue sur trois grandeurs que rien ne signale au premier regard. La première est le recouvrement : dix centimètres retranchés d'une largeur de 2,10 m suffisent à déplacer la durée de 35 minutes, et ces dix centimètres ne sont pas du travail perdu puisqu'ils abaissent le rapport volume sur surface balayée de 0,025 à 0,0238 m, plaçant l'atelier du côté sûr du critère de densification. La deuxième est la distinction entre passe et application de charge : les deux se confondent pour un compacteur à pneus, mais un tandem longitudinal n'aurait besoin que de quatre passes pour les huit applications exigées, et confondre les deux grandeurs conduirait à doubler la durée annoncée. La troisième est le coefficient de rendement : le porter à 0,85, valeur souvent avancée pour une équipe expérimentée sur une plateforme dégagée, sort de la plage de 0,50 à 0,75 et raccourcit l'estimation de 2,90 h, soit près d'un quart de la durée. C'est cette dernière erreur qui coûte le plus cher, car elle ne se manifeste qu'au moment où le retard est constaté, quand la remobilisation d'un second compacteur n'est plus possible. Une note de calculs qui porte, à côté de chaque valeur, la condition sous laquelle elle a été lue — classe de compacteur, nature du matériau, emploi en couche de forme, épaisseur mise en œuvre — rend ces trois écarts visibles avant l'ouverture du chantier plutôt qu'après.
