Rotation des engins de terrassement

Contexte : L'optimisation des cycles, le nerf de la guerre sur un chantier.

Sur un chantier de terrassement, la productivité et la rentabilité dépendent directement de l'efficacité de la "chaîne de production" : une pelle qui charge des camions, qui transportent les matériaux vers une zone de décharge. Chaque seconde perdue sur le temps de cycleDurée totale nécessaire pour qu'un engin (camion, pelle...) accomplisse une tâche complète et revienne à son point de départ pour recommencer. C'est un indicateur clé de la productivité. d'un engin se traduit par des coûts supplémentaires et des retards. Le calcul précis des temps de rotation permet d'équilibrer la flotte d'engins (combien de camions pour une pelle ?), d'anticiper la durée du chantier et de maîtriser le budget. Cet exercice vous guidera dans le calcul du rendement d'un atelier de terrassement.

Remarque Pédagogique : Cet exercice est au cœur du métier de conducteur de travaux. Il ne s'agit plus seulement de calculer des volumes, mais de les corréler au temps et aux performances des machines. Nous allons décomposer chaque étape du cycle d'un camion et d'une pelle pour déterminer le rendement global et optimiser le nombre de camions à allouer.

Objectifs Pédagogiques

Calculer le temps de chargementDurée nécessaire à une pelle ou une chargeuse pour remplir complètement un camion. Il dépend de la taille du godet, du temps de cycle de la pelle et du foisonnement du matériau. d'un camion par une pelle hydraulique.
Déterminer le temps de transportDurée du trajet d'un camion entre la zone de chargement et la zone de déchargement. Il dépend de la distance et de la vitesse moyenne. en fonction de la distance et de la vitesse.
Calculer le temps de cycle complet d'un camion (rotation).
Déterminer le rendement théoriqueQuantité de matériau (en m³ ou en tonnes) qu'un atelier de production (pelle + camions) peut déplacer par heure dans des conditions idéales. d'un atelier pelle-camions.
Optimiser le nombre de camions pour saturer la production de la pelle.

Données de l'étude

Un chantier nécessite l'excavation et l'évacuation de 20 000 m³ (en place) de déblais. L'atelier est composé d'une pelle hydraulique et de camions-bennes. L'objectif est de déterminer la cadence de l'atelier et la durée du chantier.

Schéma du Cycle de Rotation des Camions

Paramètre	Symbole	Valeur	Unité
Capacité du godet de la pelle	\(C_{\text{godet}}\)	1.8	\(\text{m³}\)
Temps de cycle de la pelle	\(T_{\text{pelle}}\)	25	\(\text{secondes}\)
Capacité de la benne du camion	\(C_{\text{camion}}\)	15	\(\text{m³ foisonné}\)
Coefficient de foisonnement	\(C_f\)	1.25	(sans unité)
Distance de transport (aller simple)	\(D\)	5	\(\text{km}\)
Vitesse moyenne (chargé et à vide)	\(V\)	40	\(\text{km/h}\)
Temps de manœuvres et déchargement	\(T_{\text{manœuvre}}\)	3	\(\text{minutes}\)

Questions à traiter

Calculer le nombre de cycles de pelle (godets) nécessaires pour remplir un camion.
Calculer le temps de chargement d'un camion.
Calculer le temps de transport aller-retour.
Calculer le temps de cycle total d'un camion.
Calculer le rendement horaire d'un seul camion.

Les bases de la Rotation d'Engins

Avant de plonger dans la correction, revoyons quelques concepts clés de la productivité des chantiers.

1. Le Temps de Cycle :
C'est la pierre angulaire du calcul de rendement. Il représente la durée totale d'une opération répétitive. Pour un camion, le cycle est : Attente → Chargement → Transport Aller → Manœuvre & Déchargement → Transport Retour. L'objectif est de minimiser ce temps pour maximiser le nombre de cycles par heure.

2. Le Rendement :
Le rendement (ou productivité) est la quantité de travail effectuée par unité de temps. En terrassement, il s'exprime souvent en m³/heure. Il se calcule en divisant la quantité de matériau déplacée en un cycle (ex: la capacité du camion) par le temps de ce cycle. \[ \text{Rendement} = \frac{\text{Volume par cycle}}{\text{Temps de cycle}} \]

3. L'Équilibre de l'Atelier :
Un chantier est efficace lorsque les engins travaillent en continu. L'idéal est d'avoir "l'atelier saturé" : la pelle ne doit jamais attendre un camion, et les camions doivent attendre le moins possible pour être chargés. Le calcul des temps de cycle permet de déterminer le nombre optimal de camions à affecter à une pelle pour atteindre cet équilibre.

Correction : Calcul de la Rotation des Engins de Terrassement

Question 1 : Calculer le nombre de cycles de pelle (godets) pour remplir un camion

Principe (le concept physique)

Pour déterminer combien de coups de godet sont nécessaires, il faut diviser la capacité totale de la benne du camion par le volume de matériau que la pelle dépose à chaque cycle. Il est crucial de s'assurer que les deux volumes sont exprimés dans la même unité (en place ou foisonné). Comme la capacité du camion est donnée en volume foisonné, il faut utiliser le volume foisonné déplacé par le godet.

Mini-Cours (approfondissement théorique)

La capacité nominale d'un godet est un volume "en place". Lorsqu'il prélève de la terre, celle-ci foisonne. Cependant, le remplissage n'est jamais parfait. On applique donc un "coefficient de remplissage" (souvent entre 0.8 et 1.0) pour obtenir le volume réel en place par cycle. Pour simplifier, nous considérerons ici un remplissage parfait.

Remarque Pédagogique (le conseil du professeur)

C'est la première étape de synchronisation entre deux machines. On compare la capacité du "contenant" (le camion) à la capacité de "l'outil de remplissage" (le godet). Comme on ne peut pas faire une fraction de coup de godet, on arrondira toujours au nombre entier supérieur pour être sûr que le camion est bien plein.

Normes (la référence réglementaire)

Les capacités des godets et des bennes sont définies par les constructeurs selon des normes (par exemple, ISO 7451 pour les pelles hydrauliques). Ces capacités "à ras" ou "en dôme" permettent de standardiser les comparaisons de performance entre machines.

Formule(s) (l'outil mathématique)

1. Volume foisonné par godet :

V_{\text{godet_f}} = C_{\text{godet}} \times C_f

2. Nombre de godets :

N_{\text{godets}} = \lceil \frac{C_{\text{camion}}}{V_{\text{godet_f}}} \rceil

Hypothèses (le cadre du calcul)

On suppose que le coefficient de remplissage du godet est de 100% (le volume prélevé en place est égal à la capacité du godet).

Donnée(s) (les chiffres d'entrée)

Capacité du godet, \(C_{\text{godet}} = 1.8 \, \text{m³}\)
Capacité du camion, \(C_{\text{camion}} = 15 \, \text{m³ foisonné}\)
Coefficient de foisonnement, \(C_f = 1.25\)

Astuces(Pour aller plus vite)

On peut aussi convertir la capacité du camion en volume en place (\(15 / 1.25 = 12 \, \text{m³}\)) et la diviser par la capacité du godet en place (\(12 / 1.8\)). Le résultat sera le même. Choisissez la méthode où vous êtes le plus à l'aise avec les unités.

Schéma (Avant les calculs)

Remplissage du Camion

Calcul(s) (l'application numérique)

1. Calcul du volume foisonné par godet :

\begin{aligned} V_{\text{godet_f}} &= 1.8 \, \text{m³} \times 1.25 \\ &= 2.25 \, \text{m³ foisonné} \end{aligned}

2. Calcul du nombre de godets :

\begin{aligned} N_{\text{godets}} &= \lceil \frac{15 \, \text{m³}}{2.25 \, \text{m³}} \rceil \\ &= \lceil 6.67 \rceil \\ &= 7 \end{aligned}

Schéma (Après les calculs)

Nombre de Godets par Camion

Réflexions (l'interprétation du résultat)

Il faudra 7 cycles de pelle pour remplir un camion. 6 godets ne suffiraient pas (6 x 2.25 = 13.5 m³), laissant le camion sous-chargé. Le 7ème coup de godet ne remplira pas entièrement la benne, mais c'est la seule façon de garantir que la capacité de 15 m³ est bien atteinte ou légèrement dépassée, optimisant ainsi le transport.

Points de vigilance (les erreurs à éviter)

L'erreur la plus grave serait de diviser des volumes qui ne sont pas dans la même base (foisonné vs en place). Diviser 15 m³ (foisonné) par 1.8 m³ (en place) donnerait un résultat faux et sous-estimerait le temps de chargement.

Points à retenir (permettre a l'apprenant de maitriser la question)

Toujours travailler avec des volumes cohérents (tout en place ou tout foisonné).
Le nombre de cycles de remplissage est toujours arrondi à l'entier supérieur.

Le saviez-vous ? (la culture de l'ingénieur)

Les pelles minières géantes, comme la Bagger 288, ont des godets si grands (plus de 200 m³) qu'elles peuvent remplir un camion-benne de 240 tonnes en un seul cycle !

FAQ (pour lever les doutes)

Résultat Final (la conclusion chiffrée)

Il faut 7 godets pour remplir un camion.

A vous de jouer(pour verifier la comprehension de l'etudiant parrapport a la question)

Si le godet faisait 2.5 m³ (en place), combien de cycles faudrait-il ?

Question 2 : Calculer le temps de chargement d'un camion

Principe (le concept physique)

Le temps de chargement est la durée pendant laquelle un camion est immobilisé sous la pelle. Il se calcule simplement en multipliant le nombre de cycles de pelle (godets) nécessaires par la durée d'un seul cycle de la pelle.

Mini-Cours (approfondissement théorique)

Ce temps est une composante critique du cycle global. Sur un chantier bien optimisé, c'est le "temps de chargement" qui dicte le rythme de l'ensemble de l'atelier. C'est souvent le goulot d'étranglement : la vitesse à laquelle la pelle peut remplir les camions détermine la production maximale possible.

Remarque Pédagogique (le conseil du professeur)

Visualisez la scène : le camion est en position, la pelle pivote, creuse, pivote, vide son godet, et recommence. Le temps de chargement est le chronomètre qui démarre au premier coup de godet et s'arrête lorsque le camion est plein et prêt à partir. Chaque seconde compte !

Normes (la référence réglementaire)

Les temps de cycle des pelles sont des données fournies par les constructeurs, mesurées dans des conditions idéales. Les manuels de productivité (comme le "Caterpillar Performance Handbook") fournissent des facteurs de correction pour ajuster ces temps en fonction des conditions réelles du chantier (type de sol, angle de rotation, etc.).

Formule(s) (l'outil mathématique)

T_{\text{chargement}} = N_{\text{godets}} \times T_{\text{pelle}}

Hypothèses (le cadre du calcul)

On suppose que le temps de cycle de la pelle est constant et qu'il n'y a pas de temps mort entre les cycles de godet.

Donnée(s) (les chiffres d'entrée)

Nombre de godets, \(N_{\text{godets}} = 7\) (du calcul Q1)
Temps de cycle de la pelle, \(T_{\text{pelle}} = 25 \, \text{s}\)

Astuces(Pour aller plus vite)

Pour les calculs de cycle, il est souvent plus simple de tout convertir dans une unité de temps unique, comme la minute. Convertir les 25 secondes en minutes (\(25/60\)) dès le début peut simplifier les additions ultérieures.

Schéma (Avant les calculs)

Durée du Chargement

Calcul(s) (l'application numérique)

\begin{aligned} T_{\text{chargement}} &= 7 \times 25 \, \text{s} \\ &= 175 \, \text{s} \end{aligned}

Il est souvent plus pratique de convertir ce temps en minutes :

\begin{aligned} T_{\text{chargement (min)}} &= \frac{175}{60} \\ &\approx 2.92 \, \text{minutes} \end{aligned}

Schéma (Après les calculs)

Temps de Chargement Total

Réflexions (l'interprétation du résultat)

Un temps de chargement de près de 3 minutes est une donnée fondamentale. C'est le temps minimum pendant lequel la pelle est occupée pour chaque camion. Ce chiffre va nous permettre de calculer le rendement de la pelle et de le comparer à celui des camions.

Points de vigilance (les erreurs à éviter)

Ne pas oublier de convertir les unités si nécessaire. Additionner des secondes et des minutes est une erreur classique qui fausse complètement le calcul du cycle total.

Points à retenir (permettre a l'apprenant de maitriser la question)

Le temps de chargement est le produit du nombre de godets par le temps de cycle de la pelle.
C'est une étape clé qui détermine souvent le rythme du chantier.

Le saviez-vous ? (la culture de l'ingénieur)

Pour optimiser le temps de chargement, les conducteurs de travaux utilisent des techniques de positionnement des engins, comme le "chargement en V", où le camion se gare de manière à minimiser l'angle de rotation de la tourelle de la pelle, gagnant ainsi quelques secondes précieuses à chaque cycle.

FAQ (pour lever les doutes)

Résultat Final (la conclusion chiffrée)

Le temps de chargement d'un camion est de 175 secondes (environ 2.92 minutes).

A vous de jouer(pour verifier la comprehension de l'etudiant parrapport a la question)

Si le temps de cycle de la pelle était de 30 secondes, quel serait le nouveau temps de chargement en secondes ?

Question 3 : Calculer le temps de transport aller-retour

Principe (le concept physique)

Le temps de transport total est la somme du temps pour aller à la zone de décharge et du temps pour en revenir. On le calcule en divisant la distance totale (aller-retour) par la vitesse moyenne des camions.

Mini-Cours (approfondissement théorique)

La vitesse moyenne est une simplification. En réalité, un camion accélère, roule à vitesse de croisière, et décélère. Des modèles plus complexes intègrent les courbes de performance du moteur, la résistance au roulement (état de la piste) et la pente pour calculer un temps de parcours plus précis. Pour une première approche, la vitesse moyenne reste une estimation efficace.

Remarque Pédagogique (le conseil du professeur)

C'est souvent la partie la plus longue et la plus aléatoire du cycle. Contrairement au chargement qui se déroule sur le chantier, le transport est soumis aux aléas extérieurs (trafic, feux de signalisation...). Une bonne estimation de la vitesse moyenne est donc cruciale pour la fiabilité du calcul.

Normes (la référence réglementaire)

Le transport de matériaux sur la voie publique est soumis au Code de la route, qui impose des limitations de vitesse. De plus, la réglementation sur les temps de conduite et de repos des chauffeurs routiers doit être prise en compte dans la planification globale du chantier.

Formule(s) (l'outil mathématique)

T_{\text{transport}} = \frac{2 \times D}{V}

Hypothèses (le cadre du calcul)

On suppose que la vitesse moyenne est la même à l'aller (camion chargé) et au retour (camion à vide), ce qui est une simplification. En réalité, le retour est souvent un peu plus rapide.

Donnée(s) (les chiffres d'entrée)

Distance, \(D = 5 \, \text{km}\)
Vitesse, \(V = 40 \, \text{km/h}\)

Astuces(Pour aller plus vite)

Pour convertir rapidement des heures en minutes, il suffit de multiplier par 60. Inversement, pour passer des minutes en heures, on divise par 60. Maîtriser cette conversion est indispensable.

Schéma (Avant les calculs)

Trajet du Camion

Calcul(s) (l'application numérique)

1. Calcul du temps en heures :

\begin{aligned} T_{\text{transport (h)}} &= \frac{2 \times 5 \, \text{km}}{40 \, \text{km/h}} \\ &= \frac{10}{40} \, \text{h} \\ &= 0.25 \, \text{h} \end{aligned}

2. Conversion en minutes :

\begin{aligned} T_{\text{transport (min)}} &= 0.25 \times 60 \\ &= 15 \, \text{minutes} \end{aligned}

Schéma (Après les calculs)

Durée du Transport Aller-Retour

Réflexions (l'interprétation du résultat)

Le transport représente 15 minutes, soit la majeure partie du cycle du camion. C'est donc le paramètre le plus sensible. Une faible augmentation de la distance ou une baisse de la vitesse moyenne (due à des embouteillages, par exemple) aura un impact considérable sur la productivité globale.

Points de vigilance (les erreurs à éviter)

L'erreur la plus fréquente est d'oublier de multiplier la distance par 2 pour l'aller-retour. Assurez-vous aussi que les unités sont cohérentes. Si la distance est en km et la vitesse en km/h, le temps sera en heures. Il faudra le convertir en minutes pour l'ajouter aux autres temps du cycle.

Points à retenir (permettre a l'apprenant de maitriser la question)

Le temps de transport inclut l'aller ET le retour.
La formule de base est \(T = D / V\).
La cohérence des unités (km, h, min) est cruciale.

Le saviez-vous ? (la culture de l'ingénieur)

Dans les grandes mines à ciel ouvert, les camions autonomes (sans chauffeur) utilisent des systèmes GPS de haute précision pour optimiser leurs trajectoires et leurs vitesses en temps réel, réduisant ainsi les temps de cycle et la consommation de carburant.

FAQ (pour lever les doutes)

Résultat Final (la conclusion chiffrée)

Le temps de transport aller-retour est de 15 minutes.

A vous de jouer(pour verifier la comprehension de l'etudiant parrapport a la question)

Si la distance était de 10 km, quel serait le nouveau temps de transport en minutes ?

Question 4 : Calculer le temps de cycle total d'un camion

Principe (le concept physique)

Le temps de cycle total d'un camion est la somme de toutes les étapes de sa rotation : le temps passé à être chargé, le temps de transport aller-retour, et les temps fixes pour les manœuvres et le déchargement.

Mini-Cours (approfondissement théorique)

L'analyse des temps de cycle est une méthode issue de l'organisation scientifique du travail. En décomposant une tâche complexe en opérations élémentaires et en chronométrant chacune, on peut identifier les opérations les plus longues (les "goulots d'étranglement") et concentrer les efforts d'optimisation sur celles-ci pour améliorer la productivité globale.

Remarque Pédagogique (le conseil du professeur)

Ce chiffre final, le temps de cycle, est le "pouls" de votre atelier de terrassement. C'est la fréquence à laquelle un camion livre sa cargaison. Tout l'enjeu de la gestion de chantier sera de rendre ce pouls aussi rapide et régulier que possible.

Normes (la référence réglementaire)

Les méthodes de planification de chantier, comme le diagramme de Gantt ou le PERT, s'appuient sur l'estimation de la durée des tâches élémentaires. Le calcul du temps de cycle d'un engin est un exemple parfait de l'estimation d'une de ces tâches répétitives qui structurent le planning global du projet.

Formule(s) (l'outil mathématique)

T_{\text{cycle_camion}} = T_{\text{chargement}} + T_{\text{transport}} + T_{\text{manœuvre}}

Hypothèses (le cadre du calcul)

On suppose qu'il n'y a pas de temps d'attente, ni au chargement, ni au déchargement. C'est une hypothèse optimiste qui correspond à un atelier parfaitement équilibré.

Donnée(s) (les chiffres d'entrée)

Temps de chargement, \(T_{\text{chargement}} \approx 2.92 \, \text{min}\) (du calcul Q2)
Temps de transport, \(T_{\text{transport}} = 15 \, \text{min}\) (du calcul Q3)
Temps de manœuvre, \(T_{\text{manœuvre}} = 3 \, \text{min}\)

Astuces(Pour aller plus vite)

Assurez-vous que toutes les durées sont dans la même unité (ici, les minutes) avant de les additionner. C'est la dernière vérification avant le calcul final du cycle.

Schéma (Avant les calculs)

Composition du Cycle Total

Calcul(s) (l'application numérique)

\begin{aligned} T_{\text{cycle_camion}} &= 2.92 + 15 + 3 \\ &= 20.92 \, \text{minutes} \end{aligned}

Schéma (Après les calculs)

Durée Totale d'une Rotation

Réflexions (l'interprétation du résultat)

Un camion met près de 21 minutes pour effectuer un aller-retour complet. Cette information est le pivot pour calculer le rendement et déterminer le nombre de camions nécessaires pour que la pelle ne s'arrête jamais de travailler.

Points de vigilance (les erreurs à éviter)

Ne pas oublier une des composantes du cycle est une erreur fréquente. Le temps de manœuvre et de déchargement, bien que court, est souvent négligé alors qu'il représente ici près de 15% du temps total.

Points à retenir (permettre a l'apprenant de maitriser la question)

Le cycle d'un camion est la somme de tous les temps : chargement, transport, manœuvres.
Ce temps de cycle est la base du calcul de rendement.

Le saviez-vous ? (la culture de l'ingénieur)

La théorie des files d'attente est une branche des mathématiques entièrement dédiée à l'optimisation de ce genre de cycles. Elle est utilisée dans de nombreux domaines, de la gestion des caisses de supermarché à celle du trafic des centres d'appels et, bien sûr, à la logistique des chantiers.

FAQ (pour lever les doutes)

Résultat Final (la conclusion chiffrée)

Le temps de cycle total pour un camion est d'environ 20.92 minutes.

A vous de jouer(pour verifier la comprehension de l'etudiant parrapport a la question)

Si le temps de transport était de 20 minutes, quel serait le nouveau temps de cycle ?

Question 5 : Calculer le rendement horaire d'un seul camion

Principe (le concept physique)

Le rendement horaire représente la quantité de matériau qu'un seul camion peut évacuer en une heure. On le calcule en déterminant d'abord combien de cycles complets le camion peut effectuer en 60 minutes, puis en multipliant ce nombre par le volume transporté à chaque cycle.

Mini-Cours (approfondissement théorique)

Le rendement théorique est une performance maximale. En pratique, on applique un coefficient d'efficience (souvent 0.75 à 0.85, soit 45 à 50 minutes de travail effectif par heure) pour tenir compte des micro-arrêts, des pauses, et des aléas. Le rendement réel est donc toujours inférieur au rendement théorique.

Remarque Pédagogique (le conseil du professeur)

Ce chiffre est un indicateur de performance clé (KPI). Il permet de comparer l'efficacité de différentes options (camions plus gros, route plus rapide...) et de chiffrer l'impact d'une décision sur la productivité. C'est un outil essentiel pour le pilotage économique du chantier.

Normes (la référence réglementaire)

Les ratios de productivité des engins sont des données de référence dans le secteur du BTP. Des bases de données professionnelles et des manuels de constructeurs fournissent des rendements moyens pour différents types de machines et de travaux, qui servent de base aux estimations de coût.

Formule(s) (l'outil mathématique)

1. Nombre de cycles par heure :

N_{\text{cycles/h}} = \frac{60}{T_{\text{cycle_camion}}}

2. Rendement :

R_{\text{camion}} = N_{\text{cycles/h}} \times C_{\text{camion}}

Hypothèses (le cadre du calcul)

On calcule un rendement théorique, en supposant que le camion travaille sans interruption pendant une heure complète de 60 minutes.

Donnée(s) (les chiffres d'entrée)

Temps de cycle camion, \(T_{\text{cycle_camion}} \approx 20.92 \, \text{min}\) (du calcul Q4)
Capacité du camion, \(C_{\text{camion}} = 15 \, \text{m³ foisonné}\)

Astuces(Pour aller plus vite)

On peut combiner les deux formules en une seule : \(R = (60 / T_{cycle}) \times C_{camion}\). Cela permet d'obtenir le résultat directement sans calculer l'étape intermédiaire du nombre de cycles.

Schéma (Avant les calculs)

Production sur une Heure

Calcul(s) (l'application numérique)

1. Nombre de cycles par heure :

\begin{aligned} N_{\text{cycles/h}} &= \frac{60 \, \text{min}}{20.92 \, \text{min/cycle}} \\ &\approx 2.87 \, \text{cycles/h} \end{aligned}

2. Rendement horaire :

\begin{aligned} R_{\text{camion}} &= 2.87 \, \text{cycles/h} \times 15 \, \text{m³/cycle} \\ &\approx 43.05 \, \text{m³/h} \end{aligned}

Schéma (Après les calculs)

Rendement Horaire du Camion

Réflexions (l'interprétation du résultat)

Un seul camion peut évacuer environ 43 m³ de matériau foisonné par heure. Cette valeur est essentielle pour comparer la performance du camion à celle de la pelle et déterminer le nombre de camions nécessaires pour ne pas ralentir la production.

Points de vigilance (les erreurs à éviter)

Ne pas confondre le rendement d'un camion avec le rendement de l'atelier. Le rendement global sera limité par l'élément le plus lent de la chaîne : la pelle ou la flotte de camions.

Points à retenir (permettre a l'apprenant de maitriser la question)

Le rendement est la quantité de travail par unité de temps (ex: m³/h).
Il se calcule à partir du temps de cycle et du volume par cycle.
C'est un indicateur clé pour mesurer et optimiser la performance.

Le saviez-vous ? (la culture de l'ingénieur)

Les systèmes de gestion de flotte par GPS (telematics) permettent aujourd'hui de suivre en temps réel les temps de cycle de chaque camion, d'identifier les goulots d'étranglement et de réaffecter les engins dynamiquement pour maximiser le rendement global du chantier.

FAQ (pour lever les doutes)

Résultat Final (la conclusion chiffrée)

Le rendement horaire d'un camion est d'environ 43.05 m³ foisonné par heure.

A vous de jouer(pour verifier la comprehension de l'etudiant parrapport a la question)

Si le temps de cycle était de 30 minutes, quel serait le nouveau rendement en m³/h ?

Outil Interactif : Planificateur de Chantier

Modifiez les paramètres du projet pour voir leur influence sur le volume à évacuer et la logistique.

Paramètres du Projet

Longueur de la tranchée (m) 150 m

Largeur de la tranchée (m) 1.2 m

Profondeur de la tranchée (m) 1.8 m

Type de Sol (influe sur le foisonnement)

Résultats de Planification

Volume en Place (m³) -

Volume Foisonné à Évacuer (m³) -

Nombre de Camions (12 m³) -

Le Saviez-Vous ?

Lors du creusement du canal de Panama, les ingénieurs ont dû gérer des volumes de terrassement astronomiques. Plus de 200 millions de mètres cubes de terre et de roche ont été excavés. La gestion du foisonnement et l'évacuation de ces déblais par des trains et des barges étaient un défi logistique aussi complexe que l'excavation elle-même, notamment à cause des glissements de terrain fréquents qui augmentaient encore les volumes à gérer.

Foire Aux Questions (FAQ)

Et si on réutilise les terres pour remblayer ?

C'est une excellente question. Après foisonnement, les terres doivent être remises en place et compactées. Le compactage vise à réduire le volume en chassant l'air. Le volume final après compactage est appelé volume remanié. Selon la qualité du compactage, ce volume peut être proche, voire inférieur au volume en place initial. On parle alors de coefficient de tassement.

Comment connaît-on les masses volumiques d'un sol ?

Elles sont déterminées par une étude géotechnique. Des ingénieurs spécialisés prélèvent des échantillons de sol sur le site du projet et les analysent en laboratoire pour mesurer leurs caractéristiques, dont les masses volumiques (sèche, humide, en place, foisonnée, etc.), qui sont ensuite communiquées au chef de chantier.

Quiz Final : Testez vos connaissances

1. Un coefficient de foisonnement de 1.20 signifie que le volume augmente de...

120%
20%
1.20%

2. Pour planifier le nombre de camions, quel volume est le plus important ?

Le volume en place
Le volume après compactage
Le volume foisonné

Foisonnement: Augmentation du volume apparent des terres après leur extraction, due à la décompression et à la création de vides.
Volume en place: Volume d'un matériau dans son état naturel avant excavation. C'est le volume de référence.
Volume foisonné: Volume du même matériau après excavation. C'est le volume à transporter.
Coefficient de foisonnement (Cf): Rapport sans dimension (\(V_{\text{foisonné}} / V_{\text{place}}\)) qui caractérise l'aptitude d'un sol au gonflement. Toujours > 1.