Études de cas pratique

EGC

Gestion du Déblai dans un Projet

Gestion du Déblai dans un Projet de Terrassement

Comprendre la Gestion des Déblais

Lors de tout projet de terrassement, l'excavation du sol génère des "déblais", c'est-à-dire des matériaux (terre, roches, etc.) retirés du site. La gestion de ces déblais est une étape cruciale qui a des impacts significatifs sur les coûts du projet, la logistique et l'environnement. Une bonne gestion implique de quantifier précisément les volumes, de déterminer la part qui peut être réutilisée sur le site (pour des remblais par exemple), et d'organiser l'évacuation et le traitement éventuel des matériaux excédentaires. Il faut également prendre en compte le phénomène de "foisonnement", qui fait que les matériaux excavés occupent un volume plus important que lorsqu'ils étaient en place dans le sol.

Données de l'étude

Un projet de construction routière implique l'excavation d'un volume important de terre. Une partie de cette terre sera réutilisée pour créer des talus sur le même chantier.

Caractéristiques du projet :

  • Volume total de déblai à excaver (mesuré en place, avant excavation) : \(V_{\text{deblai_en_place}} = 5000 \, \text{m}^3\)
  • Coefficient de foisonnement moyen du déblai : \(C_f = 1.25\)
  • Volume de matériau nécessaire pour les remblais des talus (mesuré en volume compacté, équivalent au volume en place) : \(V_{\text{remblai_necessaire_en_place}} = 1800 \, \text{m}^3\)

Hypothèse : Le déblai réutilisé pour le remblai des talus est compacté de manière à retrouver son volume "en place" initial.

Schéma de Gestion des Déblais
Flux de Gestion des Déblais Déblai en Place Ven_place 5000 m³ Excavation Cf = 1.25 Déblai Foisonné Vfoisonne_total ? m³ Partie Réutilisée Remblai Site 1800 m³ (en place) ? m³ (foisonné) Partie à Évacuer À Évacuer ? m³ (foisonné)

Illustration du processus de gestion des déblais, de l'excavation à la réutilisation et/ou l'évacuation.

Questions à traiter

  1. Calculer le volume total de déblai une fois excavé et foisonné (\(V_{\text{deblai_foisonne_total}}\)).
  2. Calculer le volume de déblai foisonné qui sera réutilisé pour les remblais sur le site (\(V_{\text{reutilise_foisonne}}\)).
  3. Calculer le volume de déblai foisonné qui devra être évacué du chantier (\(V_{\text{a_evacuer_foisonne}}\)).

Correction : Gestion du Déblai dans un Projet

Question 1 : Volume total de déblai foisonné (\(V_{\text{deblai_foisonne_total}}\))

Principe :

Lorsqu'on excave de la terre, son volume augmente car les particules de sol se désorganisent et des vides se créent entre elles. C'est ce qu'on appelle le "foisonnement". Le "volume en place" (\(V_{\text{deblai_en_place}}\)) est le volume de la terre telle qu'elle est dans le sol, avant d'être touchée. Le "coefficient de foisonnement" (\(C_f\)) est un nombre (généralement supérieur à 1) qui nous dit par combien il faut multiplier le volume en place pour obtenir le volume foisonné (le volume "gonflé" après excavation). Par exemple, un \(C_f\) de 1.25 signifie que le volume augmente de 25%.

Formule(s) utilisée(s) :
\[V_{\text{deblai_foisonne_total}} = V_{\text{deblai_en_place}} \times C_f\]
Données spécifiques :
  • Volume de déblai en place (\(V_{\text{deblai_en_place}}\)) : \(5000 \, \text{m}^3\)
  • Coefficient de foisonnement (\(C_f\)) : \(1.25\)
Calcul :
\[ \begin{aligned} V_{\text{deblai_foisonne_total}} &= 5000 \, \text{m}^3 \times 1.25 \\ &= 6250 \, \text{m}^3 \end{aligned} \]
Résultat Question 1 : Le volume total de déblai une fois excavé et foisonné est de \(V_{\text{deblai_foisonne_total}} = 6250 \, \text{m}^3\).

Quiz Intermédiaire 1 : Si 100 m³ de terre en place ont un \(C_f\) de 1.30, quel est le volume foisonné ?

Question 2 : Volume de déblai foisonné réutilisé pour les remblais (\(V_{\text{reutilise_foisonne}}\))

Principe :

Nous avons besoin d'un certain volume de matériau pour créer les talus sur le chantier. Ce volume nécessaire pour les remblais (\(V_{\text{remblai_necessaire_en_place}}\)) est donné en volume "compacté", ce qui, selon notre hypothèse, équivaut au volume "en place" initial du matériau. Cependant, la terre que nous allons utiliser pour ce remblai provient de notre stock de déblai qui est foisonné (gonflé). Donc, pour obtenir les \(1800 \, \text{m}^3\) de matériau en place/compacté, nous devrons prendre un volume plus important de notre tas de terre foisonnée. Pour trouver ce volume foisonné à prendre, nous multiplions le volume en place nécessaire pour le remblai par le même coefficient de foisonnement (\(C_f\)) que celui du déblai initial.

Formule(s) utilisée(s) :
\[V_{\text{reutilise_foisonne}} = V_{\text{remblai_necessaire_en_place}} \times C_f\]
Données spécifiques :
  • Volume de remblai nécessaire (en place) (\(V_{\text{remblai_necessaire_en_place}}\)) : \(1800 \, \text{m}^3\)
  • Coefficient de foisonnement (\(C_f\)) : \(1.25\)
Calcul :
\[ \begin{aligned} V_{\text{reutilise_foisonne}} &= 1800 \, \text{m}^3 \times 1.25 \\ &= 2250 \, \text{m}^3 \end{aligned} \]

Cela signifie que nous allons prendre \(2250 \, \text{m}^3\) de notre tas de déblai foisonné. Une fois que ces \(2250 \, \text{m}^3\) seront mis en place et compactés pour les talus, ils occuperont bien le volume requis de \(1800 \, \text{m}^3\).

Résultat Question 2 : Le volume de déblai foisonné qui sera réutilisé pour les remblais sur site est de \(V_{\text{reutilise_foisonne}} = 2250 \, \text{m}^3\).

Quiz Intermédiaire 2 : Si on a besoin de 100 m³ de remblai (volume en place) et que le \(C_f\) du matériau de remblai est de 1.20, combien de m³ foisonnés faut-il prévoir ?

Question 3 : Volume de déblai foisonné à évacuer (\(V_{\text{a_evacuer_foisonne}}\))

Principe :

Maintenant, nous devons déterminer quelle quantité de terre foisonnée il nous reste après avoir mis de côté ce qui est nécessaire pour les remblais. Nous avons calculé à la Question 1 le volume total de terre foisonnée que nous avons obtenue après l'excavation (\(V_{\text{deblai_foisonne_total}}\)). À la Question 2, nous avons calculé le volume de cette terre foisonnée que nous allons réutiliser sur le chantier (\(V_{\text{reutilise_foisonne}}\)). Le volume qui reste, et qui doit donc être transporté hors du chantier (évacué), est simplement la différence entre le volume total foisonné et le volume foisonné réutilisé.

Formule(s) utilisée(s) :
\[V_{\text{a_evacuer_foisonne}} = V_{\text{deblai_foisonne_total}} - V_{\text{reutilise_foisonne}}\]
Données spécifiques :
  • Volume total de déblai foisonné (\(V_{\text{deblai_foisonne_total}}\)) : \(6250 \, \text{m}^3\) (de Q1)
  • Volume de déblai foisonné réutilisé (\(V_{\text{reutilise_foisonne}}\)) : \(2250 \, \text{m}^3\) (de Q2)
Calcul :
\[ \begin{aligned} V_{\text{a_evacuer_foisonne}} &= 6250 \, \text{m}^3 - 2250 \, \text{m}^3 \\ &= 4000 \, \text{m}^3 \end{aligned} \]
Résultat Question 3 : Le volume de déblai foisonné qui devra être évacué du chantier est de \(V_{\text{a_evacuer_foisonne}} = 4000 \, \text{m}^3\).

Quiz Intermédiaire 3 : Si on a 500 m³ de déblai foisonné au total et qu'on en réutilise 150 m³ (foisonnés), combien reste-t-il à évacuer ?

Quiz Rapide : Testez vos connaissances (Récapitulatif)

1. Le coefficient de foisonnement (\(C_f\)) est utilisé pour passer :

2. Si 1000 m³ de déblai en place sont excavés avec un \(C_f = 1.3\), et que 400 m³ (volume en place) sont nécessaires pour un remblai sur site, quel volume foisonné est réutilisé ?

3. Dans le cas de la question précédente (1000 m³ en place, \(C_f=1.3\), réutilisation de 400 m³ en place), quel volume foisonné est à évacuer ?

Glossaire

Déblai
Ensemble des terres et matériaux excavés (retirés du sol) lors de travaux de terrassement.
Remblai
Ensemble des terres et matériaux apportés pour combler une excavation, élever le niveau du sol ou créer des ouvrages en terre (comme des talus).
Volume en Place
Volume d'un matériau (terre, roche) tel qu'il se trouve dans son état naturel dans le sol, avant toute perturbation (excavation, foisonnement).
Foisonnement
Augmentation du volume apparent d'un matériau après son excavation, due à la désorganisation des particules et à l'incorporation de vides. Le matériau "gonfle".
Coefficient de Foisonnement (\(C_f\))
Rapport numérique (généralement supérieur à 1) qui quantifie cette augmentation de volume. \(C_f = \text{Volume Foisonné} / \text{Volume en Place}\).
Volume Foisonné
Volume occupé par un matériau après avoir été excavé et donc foisonné. C'est le volume à considérer pour le transport, le stockage temporaire ou l'évacuation.
Gestion des Déblais
Ensemble des opérations de planification, de quantification, de tri, de réutilisation, de transport et d'élimination (ou valorisation) des matériaux excavés sur un chantier.
Évacuation des Déblais
Transport des matériaux de déblai excédentaires (non réutilisables sur site) vers un lieu de dépôt autorisé ou un centre de traitement/valorisation.
Gestion du Déblai - Exercice d'Application

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