Choix des engins de terrassement
Comprendre le Choix des engins de terrassement
Un projet de construction nécessite un important travail de terrassement pour préparer le terrain. Le site a les caractéristiques suivantes :
- Superficie à terrasser : 10 000 m²
- Profondeur moyenne de terrassement : 2 m
- Type de sol : Argileux et partiellement rocheux
- Distance moyenne de transport du déblai : 500 m
- Délai imparti pour le terrassement : 30 jours ouvrables
Pour comprendre la Rotation des engins de terrassement, cliquez sur le lien.
Engins Disponibles :
- Pelle hydraulique : Capacité du godet 1.5 m³, rendement moyen 60 m³/h
- Bulldozer : Largeur de la lame 3 m, rendement moyen 300 m³/jour
- Camion benne : Capacité 8 m³, vitesse moyenne en charge 30 km/h

Questions :
1. Calcul du Volume Total à Excaver :
- Calculez le volume total de terre à excaver.
2. Choix de la Pelle Hydraulique :
- Estimez le nombre d’heures nécessaires pour la pelle hydraulique pour accomplir le terrassement. Considérez une efficacité opérationnelle de 80%.
3. Utilisation du Bulldozer :
- Déterminez si l’utilisation d’un bulldozer est appropriée pour une partie de ce projet. Justifiez votre réponse en fonction de ses capacités et du type de terrain.
4. Planification avec le Camion Benne :
- Combien de rotations de camion benne seront nécessaires pour évacuer le déblai, en supposant que chaque chargement prend 30 minutes et que chaque voyage (aller-retour) dure 1 heure ?
5. Evaluation du Délai :
- Sur la base de vos calculs, est-il possible de respecter le délai de 30 jours ouvrables ? Expliquez et, si nécessaire, proposez une stratégie pour respecter le délai.
Correction : Choix des engins de terrassement
1. Calcul du Volume Total à Excaver
But : Déterminer le volume de terre à excaver à partir de la superficie et de la profondeur moyennes.
Formule:
\[ \text{Volume total} = \text{Superficie} \times \text{Profondeur moyenne} \]
Données:
- Superficie à terrasser : 10 000 m²
- Profondeur moyenne : 2 m
Calcul:
\[ \text{Volume total} = 10\,000\ \text{m}^2 \times 2\ \text{m} \] \[ \text{Volume total} = 20\,000\ \text{m}^3 \]
Conclusion : Le volume total de terre à excaver est de 20 000 m³.
2. Choix de la Pelle Hydraulique
But : Estimer le nombre d’heures nécessaires à la pelle hydraulique pour excaver 20 000 m³ en tenant compte de son rendement et d’une efficacité opérationnelle de 80 %.
Données:
- Capacité du godet : 1,5 m³ (pour information, mais le rendement fourni est plus utile pour notre calcul)
- Rendement moyen de la pelle : 60 m³/h
- Efficacité opérationnelle : 80 % (ce qui réduit le rendement effectif)
L’efficacité opérationnelle réduit le rendement théorique. On calcule donc le rendement effectif en multipliant le rendement moyen par le facteur d’efficacité.
Calcul du rendement effectif:
\[ \text{Rendement effectif} = 60\ \text{m}^3/\text{h} \times 0,80 \] \[ \text{Rendement effectif} = 48\ \text{m}^3/\text{h} \]
Calcul du temps d’excavation:
On utilise la formule :
\[ \text{Temps nécessaire} = \frac{\text{Volume total}}{\text{Rendement effectif}} \]
En substituant :
\[ \text{Temps nécessaire} = \frac{20\,000\ \text{m}^3}{48\ \text{m}^3/\text{h}} \] \[ \text{Temps nécessaire} \approx 416,67\ \text{heures} \]
Conclusion : Il faudrait environ 417 heures de travail effectif de la pelle hydraulique pour excaver le volume requis.
3. Utilisation du Bulldozer
But : Évaluer si l’utilisation d’un bulldozer est appropriée pour ce projet, en tenant compte de ses caractéristiques et du type de terrain.
Données:
- Bulldozer :
- Largeur de la lame : 3 m
- Rendement moyen : 300 m³/jour
- Type de sol : Argileux et partiellement rocheux
Le bulldozer, de par sa lame et son rendement, est principalement utilisé pour :
- Le nivellement et le terrassement de précision ;
- Le déplacement de matériaux (remblai ou déblais) sur de courtes distances ;
- La préparation et la compaction du terrain.
Cependant, pour l’excavation en profondeur, surtout dans un sol argileux et partiellement rocheux, il n’est pas l’engin de prédilection. La pelle hydraulique est plus adaptée à l’excavation même si le bulldozer peut être utile pour redistribuer ou compacter le sol excavé.
Conclusion
Le bulldozer n’est pas recommandé pour réaliser l’excavation principale dans ces conditions. Il peut toutefois être utile pour :
- Préparer le terrain en nivelant le sol ;
- Redistribuer et compacter le matériau excavé.
4. Planification avec le Camion Benne
But : Déterminer le nombre de rotations de camion benne nécessaires pour évacuer le déblai, en tenant compte de la capacité et du temps par rotation.
Données:
- Capacité du camion benne : 8 m³
- Volume total à évacuer : 20 000 m³
- Temps par rotation :
- Chargement : 30 minutes
- Aller-retour : 1 heure (ce qui intègre le chargement et le transport complet)
Pour connaître le nombre de rotations, il suffit de diviser le volume total par la capacité du camion.
Calcul:
\[ \text{Nombre de rotations} = \frac{20\,000\ \text{m}^3}{8\ \text{m}^3/\text{rotation}} \] \[ \text{Nombre de rotations} = 2\,500\ \text{rotations} \]
Conclusion : Il faudra 2 500 rotations de camion benne pour évacuer l’ensemble du déblai.
5. Évaluation du Délai
But : Vérifier si le délai de 30 jours ouvrables est suffisant pour réaliser le terrassement, en se basant sur les temps calculés pour l’excavation et le transport.
Données et hypothèses:
- Délai imparti : 30 jours ouvrables
- Hypothèse de durée de travail par jour : 8 heures (souvent utilisée en pratique)
- Temps d’excavation (pelle hydraulique) : environ 417 heures
- Temps par rotation de camion benne : 1 heure pour 2 500 rotations (ce qui représente 2 500 heures de transport si un seul camion est utilisé)
Analyse:
Pour la pelle hydraulique :
- Avec 417 heures de travail effectif et 8 heures par jour, le temps requis serait
\[ \frac{417\ \text{heures}}{8\ \text{heures/jour}} \approx 52,1\ \text{jours} \]
Ce temps dépasse le délai de 30 jours.
Pour le camion benne :
- Si l’on utilisait un seul camion (2 500 rotations × 1 heure = 2 500 heures), cela serait impossible dans le délai imparti.
- Dans la pratique, plusieurs camions circuleraient simultanément afin de réduire le temps global d’évacuation.
Stratégies pour respecter le délai
Pour être en phase avec le délai de 30 jours ouvrables, il est impératif de mettre en place une organisation en parallèle :
- Multiplication des engins :
- Utiliser plusieurs pelles hydrauliques en simultané pour partager la charge d’excavation.
- Déployer une flotte suffisante de camions benne pour évacuer le déblai en continu.
- Planification et coordination :
- Organiser les équipes et les engins en rotations de travail pour éviter les temps morts.
- Optimiser la logistique (par exemple, en réduisant les temps d’attente et en coordonnant les opérations sur site).
Conclusion
Avec une seule pelle hydraulique et un seul camion benne, il est impossible de respecter le délai de 30 jours ouvrables.
Pour atteindre l’objectif dans le temps imparti, il faut :
- Augmenter le nombre de pelles hydrauliques (au moins 2, voire plus, pour réduire le temps d’excavation de 52 jours à moins de 30 jours en travaillant en parallèle).
- Déployer une flotte de camions benne suffisante pour assurer que le transport du déblai ne devienne pas un goulot d’étranglement.
Choix des engins de terrassement
D’autres exercices de terrassement :
Bonjour j’ai bien ce cours, pourrai-je nous envoyer ?