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Terrassement pour pose de canalisations

Terrassement pour Pose de Canalisations

Terrassement pour Pose de Canalisations

Contexte : Les réseaux enterrés, artères vitales de nos cités.

La pose de canalisations (eau potable, assainissement, gaz...) est une opération de terrassement fondamentale qui requiert une gestion précise des volumes de terre. Le calcul des volumes de déblai (terre excavée) et de remblai (terre rapportée) est essentiel pour établir un budget de chantier, planifier la logistique (rotation des camions, sites de stockage ou d'évacuation) et optimiser les coûts. Une erreur de calcul peut avoir des conséquences financières importantes. De plus, le phénomène de foisonnementAugmentation du volume apparent d'un sol lorsqu'il est extrait et remanié. Un mètre cube de terre en place peut occuper 1.25 m³ ou plus une fois dans la benne d'un camion., qui voit le volume de la terre augmenter une fois excavée, doit impérativement être pris en compte.

Remarque Pédagogique : Cet exercice vous plonge au cœur du métré en Travaux Publics. À partir d'une simple coupe de tranchée, nous allons dérouler toute la logique de calcul des volumes, en intégrant les contraintes pratiques du chantier comme le volume de la canalisation elle-même et le foisonnement des terres. C'est une compétence de base pour tout technicien ou ingénieur en charge de la préparation et du suivi de chantier.

Objectifs Pédagogiques

  • Calculer la section d'une tranchée trapézoïdale.
  • Calculer le volume de déblai d'une tranchée.
  • Calculer le volume foisonné à évacuer.
  • Calculer le volume de remblai nécessaire après pose de la canalisation.
  • Se familiariser avec la notion de foisonnement et son impact sur la gestion des terres.

Données de l'étude

Vous êtes en charge de la préparation d'un chantier de pose d'une canalisation d'eaux usées en PVC sur une longueur de 120 mètres. La tranchée est creusée en terrain argileux. Vous devez calculer les volumes de matériaux à gérer.

Schéma de la section de tranchée type
Terrain Naturel P B b
Paramètre Symbole Valeur Unité
Longueur de la tranchée \(L\) 120 \(\text{m}\)
Profondeur de la tranchée \(P\) 1.80 \(\text{m}\)
Largeur en tête (ouverture) \(B\) 1.20 \(\text{m}\)
Largeur en fond de fouille \(b\) 0.80 \(\text{m}\)
Diamètre extérieur de la canalisation \(\Phi_{\text{ext}}\) 0.40 \(\text{m}\)
Coefficient de foisonnement du sol \(C_f\) 1.25 (sans unité)

Questions à traiter

  1. Calculer le volume total de déblai en place (volume géométrique de la tranchée).
  2. Calculer le volume de la canalisation posée dans la tranchée.
  3. Calculer le volume de remblai nécessaire pour combler la tranchée après la pose de la canalisation.
  4. Calculer le volume de déblai foisonné à évacuer du chantier.

Les bases du calcul de cubatures

Avant de plonger dans la correction, revoyons les formules géométriques essentielles pour cet exercice.

1. Aire d'un trapèze :
La section d'une tranchée est un trapèze. Son aire se calcule en faisant la moyenne des deux bases (la grande B et la petite b) multipliée par la hauteur (ici la profondeur P). \[ \text{Aire}_{\text{trapèze}} = \frac{(B + b)}{2} \times P \]

2. Volume d'un prisme droit (la tranchée) :
Le volume d'un solide à section constante, comme notre tranchée, est simplement l'aire de sa section multipliée par sa longueur. \[ V_{\text{déblai}} = \text{Aire}_{\text{trapèze}} \times L \]

3. Volume d'un cylindre (la canalisation) :
La canalisation est un cylindre. Son volume est l'aire de son disque de base (\(\pi \times R^2\)) multipliée par sa longueur. \[ V_{\text{canalisation}} = \pi \times \left(\frac{\Phi_{\text{ext}}}{2}\right)^2 \times L \]

4. Calcul du foisonnement :
Le volume foisonné (volume après excavation) est le volume en place multiplié par le coefficient de foisonnement. \[ V_{\text{foisonné}} = V_{\text{en place}} \times C_f \]

Correction ; Terrassement pour Pose de Canalisations

Question 1 : Calculer le volume total de déblai en place

Principe (le concept physique)

Le "volume de déblai en place" représente le volume de terre tel qu'il existe dans le sol avant toute perturbation. C'est le volume géométrique exact de la tranchée à creuser. Ce calcul est la première étape indispensable pour estimer le travail de l'engin de terrassement (la pelle mécanique) et la quantité totale de matière à extraire.

Mini-Cours (approfondissement théorique)

Ce calcul est une application de la géométrie dans l'espace. La tranchée est un prisme droit dont la base est un trapèze. La formule générale du volume d'un prisme (\(V = \text{Aire de la base} \times \text{Hauteur}\)) s'applique ici, où la "hauteur" du prisme est la longueur de la tranchée (\(L\)) et la "base" est la section trapézoïdale.

Remarque Pédagogique (le conseil du professeur)

La clé de ce calcul est de bien identifier la forme de la section en travers. Une tranchée blindée peut être rectangulaire, mais une tranchée ouverte dans un sol ordinaire est presque toujours trapézoïdale pour assurer la stabilité des parois. Ne pas prendre en compte le talus (la pente des côtés) conduirait à une sous-estimation importante du volume à excaver.

Normes (la référence réglementaire)

Les métrés pour les marchés de travaux publics sont régis par des fascicules du CCTG (Cahier des Clauses Techniques Générales). Le calcul des volumes de terrassement est une procédure standardisée pour permettre une facturation juste et non contestable des travaux réalisés par l'entreprise.

Formule(s) (l'outil mathématique)

On calcule d'abord l'aire de la section trapézoïdale, puis on la multiplie par la longueur.

\[ V_{\text{déblai}} = \left( \frac{B+b}{2} \times P \right) \times L \]
Hypothèses (le cadre du calcul)

On suppose que la section de la tranchée est constante sur toute sa longueur et que le terrain naturel est parfaitement horizontal. En réalité, on calcule souvent les volumes en moyennant les aires de plusieurs profils en travers si la géométrie varie.

Donnée(s) (les chiffres d'entrée)
  • Largeur en tête, \(B = 1.20 \, \text{m}\)
  • Largeur en fond, \(b = 0.80 \, \text{m}\)
  • Profondeur, \(P = 1.80 \, \text{m}\)
  • Longueur, \(L = 120 \, \text{m}\)
Astuces(Pour aller plus vite)

Calculez d'abord la largeur moyenne de la tranchée : \((1.20 + 0.80) / 2 = 1.00 \, \text{m}\). Le calcul de la section devient alors très simple : \(1.00 \, \text{m} \times 1.80 \, \text{m} = 1.80 \, \text{m}^2\). Il ne reste plus qu'à multiplier par la longueur.

Schéma (Avant les calculs)
Section trapézoïdale à calculer
B = 1.20 mb = 0.80 mP=1.80m
Calcul(s) (l'application numérique)

1. Calcul de l'aire de la section :

\[ \begin{aligned} \text{Aire} &= \frac{B+b}{2} \times P \\ &= \frac{1.20 \, \text{m} + 0.80 \, \text{m}}{2} \times 1.80 \, \text{m} \\ &= \frac{2.00 \, \text{m}}{2} \times 1.80 \, \text{m} \\ &= 1.00 \, \text{m} \times 1.80 \, \text{m} \\ &= 1.80 \, \text{m}^2 \end{aligned} \]

2. Calcul du volume total :

\[ \begin{aligned} V_{\text{déblai}} &= \text{Aire} \times L \\ &= 1.80 \, \text{m}^2 \times 120 \, \text{m} \\ &= 216 \, \text{m}^3 \end{aligned} \]
Schéma (Après les calculs)
Volume de la tranchée
V = 216 m³
Réflexions (l'interprétation du résultat)

Le volume de 216 m³ représente la quantité de terre à extraire. Cette valeur servira de base pour estimer le temps de travail de la pelle, le coût de l'excavation et pour les calculs suivants concernant le remblai et l'évacuation des terres excédentaires.

Points de vigilance (les erreurs à éviter)

La principale erreur est l'incohérence des unités. Assurez-vous que toutes les dimensions (largeurs, profondeur, longueur) sont dans la même unité (ici, le mètre) avant de commencer le calcul. Un mélange de centimètres et de mètres est une source d'erreur garantie.

Points à retenir (permettre a l'apprenant de maitriser la question)
  • Le volume d'une tranchée se calcule en deux étapes : aire de la section, puis multiplication par la longueur.
  • La section est le plus souvent un trapèze.
  • Le volume calculé est dit "en place", c'est-à-dire avant excavation.
Le saviez-vous ? (la culture de l'ingénieur)

Les aqueducs romains, comme le Pont du Gard, nécessitaient des travaux de terrassement colossaux. Pour maintenir une pente très faible mais constante sur des dizaines de kilomètres, les ingénieurs romains devaient calculer avec précision les volumes de déblai dans les collines et de remblai dans les vallées, bien avant l'invention des calculatrices.

FAQ (pour lever les doutes)
Et si la tranchée n'est pas droite ?

Si la tranchée est courbe, le calcul reste approximativement le même en utilisant la longueur de l'axe de la tranchée. Pour une très grande précision sur des courbes serrées, des méthodes d'intégration plus complexes ou des logiciels de CAO/DAO sont utilisés.

Résultat Final (la conclusion chiffrée)
Le volume total de déblai en place est de 216 m³.
A vous de jouer(pour verifier la comprehension de l'etudiant parrapport a la question)

Si la largeur en tête (B) était de 1.50 m, quel serait le nouveau volume de déblai en m³ ?

Question 2 : Calculer le volume de la canalisation

Principe (le concept physique)

La canalisation est un objet physique qui occupera un certain volume à l'intérieur de la tranchée. Ce volume ne pourra donc pas être comblé par de la terre. Il est nécessaire de le calculer pour le soustraire du volume total de la tranchée lors du calcul du volume de remblai.

Mini-Cours (approfondissement théorique)

La formule du volume d'un cylindre, \(V = \pi R^2 L\), est une des formules fondamentales de la géométrie euclidienne. Elle découle du principe de Cavalieri, qui stipule que si deux solides ont des sections d'aire égale à toute hauteur, alors ils ont le même volume. On peut voir le cylindre comme un empilement d'une infinité de disques d'aire \(\pi R^2\) sur une hauteur L.

Remarque Pédagogique (le conseil du professeur)

Attention à bien utiliser le rayon (\(R\)) dans la formule, et non le diamètre (\(\Phi\)). C'est une erreur classique. Le rayon est toujours la moitié du diamètre. Pensez également à utiliser le diamètre extérieur, car c'est lui qui définit le volume occupé par le tuyau dans le sol.

Normes (la référence réglementaire)

Les dimensions des canalisations (diamètres nominaux, diamètres extérieurs, épaisseurs) sont standardisées par des normes (NF, EN, ISO) pour garantir la compatibilité des différents éléments d'un réseau (tuyaux, raccords, regards...).

Formule(s) (l'outil mathématique)

La canalisation est un cylindre. Son volume est l'aire de son disque de base multipliée par sa longueur.

\[ V_{\text{canalisation}} = \pi \times R^2 \times L = \pi \times \left(\frac{\Phi_{\text{ext}}}{2}\right)^2 \times L \]
Hypothèses (le cadre du calcul)

On néglige le volume des joints ou des emboîtures entre les sections de tuyaux, ce qui est une approximation acceptable pour un calcul de métré global.

Donnée(s) (les chiffres d'entrée)
  • Diamètre extérieur, \(\Phi_{\text{ext}} = 0.40 \, \text{m}\)
  • Longueur, \(L = 120 \, \text{m}\)
Astuces(Pour aller plus vite)

Utilisez une valeur approchée de \(\pi \approx 3.14\) pour une estimation rapide. Le rayon est de 0.20 m, donc \(R^2 = 0.04 \, \text{m}^2\). L'aire de la section est d'environ \(3.14 \times 0.04 \approx 0.1256 \, \text{m}^2\). Multiplié par 120 m, cela donne environ 15 m³.

Schéma (Avant les calculs)
Canalisation à calculer
L = 120 mΦ=0.40m
Calcul(s) (l'application numérique)

1. Calcul du rayon :

\[ \begin{aligned} R &= \frac{\Phi_{\text{ext}}}{2} \\ &= \frac{0.40 \, \text{m}}{2} \\ &= 0.20 \, \text{m} \end{aligned} \]

2. Calcul du volume de la canalisation :

\[ \begin{aligned} V_{\text{canalisation}} &= \pi \times R^2 \times L \\ &= \pi \times (0.20 \, \text{m})^2 \times 120 \, \text{m} \\ &= \pi \times 0.04 \, \text{m}^2 \times 120 \, \text{m} \\ &\approx 15.08 \, \text{m}^3 \end{aligned} \]
Schéma (Après les calculs)
Volume de la canalisation
V ≈ 15.08 m³
Réflexions (l'interprétation du résultat)

Le volume de la canalisation (environ 15 m³) peut sembler faible par rapport au volume total de la tranchée (216 m³), mais il est important de le comptabiliser précisément. Dans des projets avec de grands diamètres ou de grandes longueurs, ce volume devient très significatif.

Points de vigilance (les erreurs à éviter)

Ne confondez pas le diamètre extérieur (\(\Phi_{\text{ext}}\)) et le diamètre intérieur ou nominal (\(\text{DN}\)). Le DN est une référence commerciale, tandis que le diamètre extérieur est la dimension géométrique réelle à utiliser pour les calculs de volume et d'encombrement.

Points à retenir (permettre a l'apprenant de maitriser la question)
  • Le volume d'un tuyau se calcule avec la formule du cylindre : \(V = \pi R^2 L\).
  • Utilisez toujours le rayon (\(R = \Phi/2\)) et non le diamètre dans la formule.
  • Ce volume sera déduit du volume total pour calculer le remblai.
Le saviez-vous ? (la culture de l'ingénieur)

Le "Cloaca Maxima", le grand égout de la Rome antique, est l'un des plus anciens systèmes de canalisation encore en partie utilisé aujourd'hui. Construit initialement comme un canal à ciel ouvert au 6ème siècle avant J.-C., il a été progressivement couvert pour devenir une canalisation souterraine monumentale.

FAQ (pour lever les doutes)
Doit-on prendre en compte l'épaisseur du tuyau ?

Pour le calcul du volume extérieur (le volume qu'il occupe dans le sol), on utilise le diamètre extérieur, qui inclut l'épaisseur. Pour le calcul du volume intérieur (la capacité hydraulique), on utiliserait le diamètre intérieur. Dans notre exercice de terrassement, seul le volume extérieur nous intéresse.

Résultat Final (la conclusion chiffrée)
Le volume de la canalisation est d'environ 15.08 m³.
A vous de jouer(pour verifier la comprehension de l'etudiant parrapport a la question)

Si le diamètre extérieur était de 0.50 m, quel serait le nouveau volume de la canalisation en m³ ?

Question 3 : Calculer le volume de remblai nécessaire

Principe (le concept physique)

Le volume de remblai est le volume de matériaux qu'il faut remettre dans la tranchée pour la combler une fois la canalisation posée. Il correspond logiquement au volume total de la tranchée moins le volume occupé par la canalisation. Ce calcul est essentiel pour commander la bonne quantité de matériaux d'apport si la terre extraite n'est pas réutilisable.

Mini-Cours (approfondissement théorique)

Ce calcul est une simple soustraction de volumes. Il illustre le principe de conservation de la matière et de l'espace en géométrie. Le volume total disponible (la tranchée) est partagé entre le volume de la canalisation et le volume du remblai. \(V_{\text{total}} = V_{\text{objet}} + V_{\text{remplissage}}\).

Remarque Pédagogique (le conseil du professeur)

En pratique, le remblai est souvent constitué de plusieurs couches de matériaux différents : un lit de pose en sable ou gravette pour caler le tuyau, un enrobage pour le protéger, puis le remblai de tranchée. Pour cet exercice, nous simplifions en ne considérant qu'un seul volume de remblai global.

Normes (la référence réglementaire)

Le fascicule 70 du CCTG pour les canalisations d'assainissement définit précisément la nature et les conditions de mise en œuvre des matériaux de remblai (lit de pose, enrobage, remblai initial et supérieur) pour garantir la protection et la pérennité de l'ouvrage.

Formule(s) (l'outil mathématique)

La formule est une simple soustraction :

\[ V_{\text{remblai}} = V_{\text{déblai}} - V_{\text{canalisation}} \]
Hypothèses (le cadre du calcul)

On suppose que le volume du remblai est calculé "en place", c'est-à-dire le volume géométrique à combler. Si on devait commander des matériaux, il faudrait tenir compte de leur foisonnement à eux (ou de leur taux de compactage).

Donnée(s) (les chiffres d'entrée)
  • Volume de déblai, \(V_{\text{déblai}} = 216 \, \text{m}^3\) (de la Q1)
  • Volume de la canalisation, \(V_{\text{canalisation}} \approx 15.08 \, \text{m}^3\) (de la Q2)
Astuces(Pour aller plus vite)

Arrondissez les valeurs pour une estimation rapide. \(216 - 15 = 201\). Le résultat final sera très proche de 201 m³.

Schéma (Avant les calculs)
Volume à remblayer
V remblai = ?
Calcul(s) (l'application numérique)
\[ \begin{aligned} V_{\text{remblai}} &= 216 \, \text{m}^3 - 15.08 \, \text{m}^3 \\ &= 200.92 \, \text{m}^3 \end{aligned} \]
Schéma (Après les calculs)
Volume de remblai calculé
V ≈ 200.92 m³
Réflexions (l'interprétation du résultat)

Il faudra environ 201 m³ de matériaux pour remblayer la tranchée. Cette valeur est cruciale. Si les déblais extraits sont de bonne qualité, on saura qu'on peut en réutiliser jusqu'à 201 m³ (après compactage). Si les déblais sont de mauvaise qualité, il faudra commander 201 m³ de matériaux de carrière.

Points de vigilance (les erreurs à éviter)

Ne soustrayez pas le volume foisonné ! Le calcul se fait sur les volumes géométriques "en place". On compare le volume de la "boîte" (tranchée) au volume de "l'objet" (tuyau) qu'on met dedans.

Points à retenir (permettre a l'apprenant de maitriser la question)
  • Le volume de remblai est le volume de la tranchée moins le volume de l'ouvrage qu'elle contient.
  • Ce calcul est la base de la gestion des matériaux sur un chantier de réseau.
  • Il est calculé en volume "en place" (compacté).
Le saviez-vous ? (la culture de l'ingénieur)

Pour les grands tunnels, comme le tunnel sous la Manche, la gestion des déblais est un projet en soi. Les millions de mètres cubes de craie extraits du côté britannique ont été utilisés pour créer une nouvelle presqu'île artificielle de 36 hectares, la "Samphire Hoe", aujourd'hui une réserve naturelle.

FAQ (pour lever les doutes)
Pourquoi ne réutilise-t-on pas toujours la terre extraite ?

La terre extraite (le déblai) peut être de mauvaise qualité : trop argileuse (gonfle avec l'eau), pleine de rochers, polluée, ou contenant des matières organiques. Les normes exigent souvent un remblai de qualité contrôlée (sable, grave...) autour de la canalisation pour bien la protéger et éviter des tassements futurs qui pourraient l'endommager.

Résultat Final (la conclusion chiffrée)
Le volume de remblai nécessaire est de 200.92 m³.
A vous de jouer(pour verifier la comprehension de l'etudiant parrapport a la question)

Avec un déblai de 250 m³ et une canalisation de 20 m³, quel serait le volume de remblai en m³ ?

Question 4 : Calculer le volume de déblai foisonné à évacuer

Principe (le concept physique)

Le foisonnement est le phénomène par lequel un sol augmente de volume lorsqu'il est excavé, car les grains se réarrangent et des vides se créent. Le volume à transporter en camion est donc supérieur au volume que l'on a creusé. Le volume à évacuer correspond à ce volume foisonné total, moins le volume qui sera réutilisé comme remblai (qui sera lui aussi foisonné pendant son transport).

Mini-Cours (approfondissement théorique)

Le coefficient de foisonnement est un ratio empirique qui dépend de la nature du sol. Un sable foisonne peu (1.10-1.15), une argile foisonne beaucoup (1.25-1.35), et la roche fragmentée peut foisonner énormément (1.50-1.80). Le volume à évacuer est la différence entre le "stock" de déblais foisonnés et le "besoin" en remblai. On suppose ici que le remblai est fait avec les matériaux du site.

Remarque Pédagogique (le conseil du professeur)

C'est le calcul le plus important pour le portefeuille du projet. Il détermine le nombre de rotations de camions, les coûts de transport et les frais de mise en décharge. Une erreur de 10% sur ce volume peut représenter des milliers d'euros sur un grand chantier.

Normes (la référence réglementaire)

La gestion des déblais de chantier est de plus en plus réglementée (loi sur la transition énergétique, traçabilité des terres excavées). Le calcul précis des volumes à évacuer est une obligation légale et environnementale.

Formule(s) (l'outil mathématique)

On calcule le volume total foisonné, puis on soustrait le volume de remblai nécessaire.

\[ V_{\text{à évacuer}} = (V_{\text{déblai}} \times C_f) - V_{\text{remblai}} \]
Hypothèses (le cadre du calcul)

On fait l'hypothèse que les matériaux extraits sont aptes à être réutilisés en remblai. Si ce n'était pas le cas, tout le volume foisonné (\(V_{\text{déblai}} \times C_f\)) serait à évacuer.

Donnée(s) (les chiffres d'entrée)
  • Volume de déblai en place, \(V_{\text{déblai}} = 216 \, \text{m}^3\)
  • Volume de remblai en place, \(V_{\text{remblai}} = 200.92 \, \text{m}^3\)
  • Coefficient de foisonnement, \(C_f = 1.25\)
Astuces(Pour aller plus vite)

Le volume de terre excédentaire "en place" est simplement \(V_{\text{déblai}} - V_{\text{remblai}}\), ce qui est égal au volume de la canalisation, soit 15.08 m³. C'est ce petit volume excédentaire qui, une fois foisonné, doit être évacué. Calculez \(15.08 \times 1.25\).

Schéma (Avant les calculs)
Gestion des flux de matériaux
TranchéeDéblaiStockÉvacuation ?Remblai
Calcul(s) (l'application numérique)

Approche 1 : Volume total foisonné moins remblai nécessaire.

\[ \begin{aligned} V_{\text{à évacuer}} &= (216 \, \text{m}^3 \times 1.25) - 200.92 \, \text{m}^3 \\ &= 270 \, \text{m}^3 - 200.92 \, \text{m}^3 \\ &= 69.08 \, \text{m}^3 \end{aligned} \]

Approche 2 (plus correcte) : Le volume excédentaire est le volume de la canalisation. C'est ce volume "en place" qui est évacué et donc foisonne.

\[ \begin{aligned} V_{\text{excédent en place}} &= V_{\text{déblai}} - V_{\text{remblai}} \\ &= 216 - 200.92 = 15.08 \, \text{m}^3 \\ V_{\text{à évacuer}} &= V_{\text{excédent en place}} \times C_f \\ &= 15.08 \, \text{m}^3 \times 1.25 \\ &= 18.85 \, \text{m}^3 \end{aligned} \]

Note : La deuxième approche est la plus juste car le volume de remblai est un volume compacté "en place". Le volume à évacuer est le surplus, qui est foisonné.

Schéma (Après les calculs)
Bilan des volumes
Déblai: 216 m³Stock Foisonné270 m³Remblai: 200.9 m³Évacuer: 18.85 m³
Réflexions (l'interprétation du résultat)

Le résultat correct est 18.85 m³. Bien que l'on ait extrait 216 m³ de terre, on en réutilise la majeure partie. Seul le volume équivalent à celui de la canalisation est en surplus. C'est ce surplus qui, une fois foisonné, doit être transporté. Cela représente environ 2 à 3 rotations de camion-benne standard.

Points de vigilance (les erreurs à éviter)

L'erreur la plus fréquente est de mal appliquer le foisonnement. Il ne faut pas soustraire un volume en place d'un volume foisonné. Il faut soit tout raisonner en volumes "en place" (le surplus est le volume du tuyau), puis appliquer le foisonnement à ce surplus. Soit raisonner en volumes "foisonnés" (le remblai nécessaire, une fois sorti du stock, est aussi foisonné).

Points à retenir (permettre a l'apprenant de maitriser la question)
  • Le foisonnement augmente le volume des terres après excavation.
  • Le volume à évacuer est le surplus de déblai, affecté de son coefficient de foisonnement.
  • Ce calcul est la clé de la logistique et du budget d'un chantier de terrassement.
Le saviez-vous ? (la culture de l'ingénieur)

Inversement au foisonnement, il existe le "tassement". Lorsqu'on réalise un remblai, on le compacte pour lui donner de la portance. Il faut donc apporter un volume de matériaux foisonnés supérieur au volume géométrique final à combler, car le compactage va réduire son volume.

FAQ (pour lever les doutes)
Comment connaît-on le coefficient de foisonnement ?

Il est déterminé par des essais en laboratoire géotechnique sur des échantillons de sol prélevés sur le site. Des tables donnent également des valeurs moyennes pour chaque type de sol, mais une mesure sur site est toujours plus précise pour un chiffrage fin.

Résultat Final (la conclusion chiffrée)
Le volume de déblai foisonné à évacuer du chantier est de 18.85 m³.
A vous de jouer(pour verifier la comprehension de l'etudiant parrapport a la question)

Si le coefficient de foisonnement était de 1.50 (roche), quel serait le volume à évacuer en m³ ?

Outil Interactif : Calculateur de Cubatures

Modifiez les dimensions de la tranchée pour voir leur influence sur les volumes.

Paramètres d'Entrée
1.8 m
1.2 m
120 m
Résultats Clés
Volume de déblai (en place) - m³
Volume de remblai - m³
Volume à évacuer (foisonné) - m³

Le Saviez-Vous ?

Les fortifications de Vauban, ingénieur militaire de Louis XIV, sont des chefs-d'œuvre de l'ingénierie du terrassement. Les pentes des talus de ses bastions étaient calculées avec une précision extrême pour résister aux tirs de canon (en favorisant les ricochets) et pour empêcher les assaillants de les escalader facilement, tout en garantissant la stabilité des énormes masses de terre.

Foire Aux Questions (FAQ)

Quelle est la différence entre un talus en "déblai" et en "remblai" ?

Un talus en déblai est créé lorsqu'on creuse le terrain naturel pour faire passer la route plus bas (comme une tranchée). Le talus est donc constitué du sol en place. Un talus en remblai est créé lorsqu'on apporte des matériaux pour construire une route plus haute que le terrain naturel (comme une digue). Les pentes admissibles peuvent être différentes car les matériaux et leur mise en œuvre ne sont pas les mêmes.

Pourquoi la nature du sol est-elle si importante ?

Chaque sol a un "angle de frottement interne" qui définit sa capacité à rester stable. Un sol rocheux peut tenir à la verticale (pente de 90°), tandis qu'un sable sec ne tiendra pas au-delà d'environ 30-35°. Une argile humide peut avoir une pente stable encore plus faible. L'étude géotechnique est donc essentielle pour déterminer la pente maximale pour un sol donné et éviter les glissements.

Quiz Final : Testez vos connaissances

1. Si le coefficient de foisonnement d'un sol est de 1.20, 100 m³ de déblai en place donneront un volume à transporter de...

2. Dans une tranchée, si l'on pose un tuyau de plus gros diamètre, le volume de remblai nécessaire va...

Déblai
Volume de terre excavé d'un terrain. On distingue le déblai "en place" (volume géométrique avant extraction) et le déblai "foisonné" (volume après extraction).
Remblai
Volume de matériaux (terre ou matériaux d'apport) utilisé pour combler une excavation ou élever le niveau d'un terrain.
Foisonnement
Augmentation du volume apparent d'un sol lorsqu'il est extrait et remanié. Un coefficient de 1.25 signifie une augmentation de volume de 25%.
Métré
Évaluation des quantités de matériaux et d'ouvrages nécessaires à la réalisation d'une construction, à partir des plans.
Terrassement pour Pose de Canalisations

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