Décapage d’un terrain en terrassement
Comprendre le décapage d’un terrain en terrassement
Vous êtes un ingénieur civil chargé de préparer un terrain pour un projet de construction. Le terrain est situé dans une zone urbaine et mesure 100 mètres de longueur et 50 mètres de largeur. Avant de commencer la construction, il est nécessaire de procéder au décapage du terrain pour enlever la couche de terre végétale et niveler le sol.
Pour comprendre le Temps de Cycle d’une Pelle Hydraulique, cliquez sur le lien.
Données fournies :
- Dimensions du terrain : 100 m x 50 m.
- Épaisseur moyenne de la terre végétale : 30 cm.
- Le terrain présente une pente légère de 5%.
- La terre végétale doit être stockée sur un site à 500 mètres du terrain pour une utilisation future.
- Le coût du transport de la terre végétale est de 10 euros par mètre cube.
Questions :
1. Calcul du Volume de Terre à Déplacer : Calculez le volume total de terre végétale à retirer du terrain. Prenez en compte la pente du terrain dans vos calculs.
2. Planification du Stockage : Déterminez la superficie nécessaire pour stocker la terre végétale retirée, en considérant une hauteur de stockage maximale de 2 mètres.
3. Estimation des Coûts : Calculez le coût total du transport de la terre végétale vers le site de stockage.
4. Impact Environnemental : Discutez brièvement des impacts environnementaux potentiels du décapage et du stockage de la terre végétale, ainsi que des mesures qui peuvent être prises pour les minimiser.
Correction : décapage d’un terrain en terrassement
1. Calcul du Volume de Terre à Déplacer
Nous devons déterminer le volume de la couche de terre végétale à enlever. Le volume est obtenu en multipliant l’aire de la surface du terrain (en tenant compte de la légère inclinaison due à la pente) par l’épaisseur moyenne de la couche à retirer.
Formule :
\[ \text{Volume} = \text{Aire réelle} \times \text{Épaisseur} \]
Données :
- Longueur du terrain, \( L = 100\,\text{m} \)
- Largeur du terrain, \( l = 50\,\text{m} \)
- Pente = 5% (ce qui correspond à une élévation de \( \Delta h = 5\,\text{m} \) sur 100 m de longueur)
- Épaisseur de la terre végétale, \( e = 30\,\text{cm} = 0,30\,\text{m} \)
Calcul de l’aire réelle :
- Aire horizontale (projetée) :
\[ A_{\text{horizontale}} = L \times l \] \[ A_{\text{horizontale}} = 100\,\text{m} \times 50\,\text{m} \] \[ A_{\text{horizontale}} = 5000\,\text{m}^2 \]
- Correction pour la pente :
La pente est uniforme sur la longueur. La longueur réelle le long du terrain se calcule par le théorème de Pythagore :
\[ L_{\text{réel}} = \sqrt{L^2 + (\Delta h)^2} \] \[ L_{\text{réel}} = \sqrt{100^2 + 5^2} \] \[ L_{\text{réel}} = \sqrt{10000 + 25} \] \[ L_{\text{réel}} \approx \sqrt{10025} \] \[ L_{\text{réel}} \approx 100,12\,\text{m} \]
La largeur reste inchangée (\(50\,\text{m}\)).
Donc, l’aire réelle est :
\[ A_{\text{réelle}} = L_{\text{réel}} \times l \] \[ A_{\text{réelle}} \approx 100,12\,\text{m} \times 50\,\text{m} \] \[ A_{\text{réelle}} \approx 5006\,\text{m}^2 \]
Calcul du volume :
\[ \text{Volume} = A_{\text{réelle}} \times e \] \[ \text{Volume} \approx 5006\,\text{m}^2 \times 0,30\,\text{m} \] \[ \text{Volume} \approx 1501,8\,\text{m}^3 \]
Résultat :
Le volume de terre végétale à retirer est d’environ 1502 m³.
2. Planification du Stockage
La terre végétale retirée doit être stockée en tas sur un site où la hauteur maximale du tas ne doit pas dépasser 2 mètres. Pour déterminer la superficie nécessaire, on divise le volume par la hauteur maximale autorisée.
Formule :
\[ \text{Aire de stockage} = \frac{\text{Volume}}{\text{Hauteur maximale}} \]
Données :
- Volume à stocker : \( V \approx 1502\,\text{m}^3 \)
- Hauteur maximale de stockage : \( H = 2\,\text{m} \)
Calcul :
\[ \text{Aire de stockage} = \frac{1502\,\text{m}^3}{2\,\text{m}} \] \[ \text{Aire de stockage} = 751\,\text{m}^2 \]
Résultat :
La superficie nécessaire pour stocker la terre végétale est de 751 m².
3. Estimation des Coûts
Le coût total du transport est calculé en multipliant le volume de terre à déplacer par le coût de transport par mètre cube.
Formule :
\[ \text{Coût total} = \text{Volume} \times \text{Coût par m}^3 \]
Données :
- Volume : \( \approx 1502\,\text{m}^3 \)
- Coût de transport : \( 10\,\text{euros/m}^3 \)
Calcul :
\[ \text{Coût total} = 1502\,\text{m}^3 \times 10\,\text{euros/m}^3 \] \[ \text{Coût total} = 15020\,\text{euros} \]
Résultat :
Le coût total du transport de la terre végétale est de 15 020 euros.
4. Impact Environnemental
Discussion :
Le décapage et le stockage de la terre végétale peuvent avoir plusieurs impacts environnementaux :
-
Perturbation des écosystèmes locaux :
L’enlèvement de la terre végétale peut dégrader la biodiversité du sol et la faune qui y vit. -
Risque d’érosion :
La suppression de la couverture végétale augmente le risque d’érosion par les pluies, ce qui peut entraîner la perte de nutriments et la pollution des cours d’eau par des sédiments. -
Émissions de CO₂ :
L’utilisation de la pelle hydraulique et le transport sur 500 mètres génèrent des émissions de gaz à effet de serre. -
Impact sur le drainage :
La modification de la surface peut altérer les schémas de drainage naturels du terrain.
Mesures de mitigation possibles :
-
Gestion des sols :
Réhabiliter progressivement la zone décapée en réintroduisant une végétation adaptée pour stabiliser le sol. -
Barrières anti-érosion :
Installer des dispositifs (telles que des gabions ou des filets anti-érosion) pour limiter la dispersion des sédiments. -
Optimisation logistique :
Planifier les trajets et utiliser des équipements à faibles émissions pour réduire l’impact carbone. -
Stockage sécurisé :
Concevoir le site de stockage de façon à minimiser le ruissellement et la dispersion des poussières, et prévoir une gestion régulière du tas pour éviter des surcharges locales.
Résumé des résultats :
- Volume de terre à déplacer : environ 1502 m³
- Superficie de stockage nécessaire : 751 m²
- Coût total du transport : 15 020 euros
Décapage d’un terrain en terrassement
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