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Volume Foisonné et Logistique de Transport

Calcul du Volume Foisonné et Logistique de Transport en Terrassement

Comprendre le Volume Foisonné et son Impact sur le Transport

Lorsqu'on excave de la terre (déblai), son volume augmente. Ce phénomène, appelé "foisonnement", est dû au fait que la terre, une fois remuée, est moins compacte et contient plus de vides d'air. Le volume de terre foisonnée est donc supérieur au volume de terre en place (dans le sol avant excavation). Il est crucial de calculer ce volume foisonné pour planifier correctement la logistique de transport : combien de camions seront nécessaires, combien de voyages devront-ils faire, et quels seront les coûts associés à l'évacuation des déblais.

Données de l'étude

Un chantier de terrassement génère un certain volume de déblais qu'il faut évacuer.

Caractéristiques des déblais et du transport :

  • Volume de terre en place à excaver (\(V_{\text{en_place}}\)) : \(1200 \, \text{m}^3\)
  • Coefficient de foisonnement du sol (\(C_f\)) : \(1.30\)
  • Capacité utile d'un camion de transport (\(V_{\text{camion}}\)) : \(10 \, \text{m}^3\) par voyage
Schéma : Foisonnement et Transport
Sol en place V_en_place Sol foisonné V_foisonné V_camion Excavation et Transport

Illustration du foisonnement du sol après excavation et de son transport par camion.

Questions à traiter

  1. Calculer le volume total de terre foisonnée (\(V_{\text{foisonné}}\)) à évacuer.
  2. Calculer le nombre de voyages de camion (\(N_{\text{voyages}}\)) nécessaires pour transporter la totalité des déblais foisonnés.

Correction : Calcul du Volume Foisonné et Logistique de Transport

Question 1 : Volume total de terre foisonnée (\(V_{\text{foisonné}}\))

Principe :

Le volume de terre foisonnée est le volume que la terre occupe une fois qu'elle a été retirée du sol et qu'elle s'est "détendue". Ce volume est toujours plus grand que le volume initial de terre en place. Pour le calculer, on multiplie le volume de terre en place par le coefficient de foisonnement (\(C_f\)). Ce coefficient est un nombre supérieur à 1 (par exemple, 1.30 signifie que le volume augmente de 30%). Connaître ce volume foisonné est la première étape pour savoir combien de camions il faudra.

Formule(s) utilisée(s) :
\[V_{\text{foisonné}} = V_{\text{en_place}} \times C_f\]
Données spécifiques :
  • Volume de terre en place (\(V_{\text{en_place}}\)) : \(1200 \, \text{m}^3\)
  • Coefficient de foisonnement (\(C_f\)) : \(1.30\)
Calcul :
\[ \begin{aligned} V_{\text{foisonné}} &= 1200 \, \text{m}^3 \times 1.30 \\ &= 1560 \, \text{m}^3 \end{aligned} \]
Résultat Question 1 : Le volume total de terre foisonnée à évacuer est \(V_{\text{foisonné}} = 1560 \, \text{m}^3\).

Quiz Intermédiaire 1 : Si \(V_{\text{en_place}} = 100 \, \text{m}^3\) et \(C_f = 1.20\), quel est le \(V_{\text{foisonné}}\) ?

Question 2 : Nombre de voyages de camion (\(N_{\text{voyages}}\))

Principe :

Une fois que l'on connaît le volume total de terre foisonnée à transporter, il faut déterminer combien de fois les camions devront faire l'aller-retour pour tout évacuer. Pour cela, on divise le volume total foisonné par la capacité d'un seul camion. Par exemple, si on a \(100 \, \text{m}^3\) de terre à transporter et que chaque camion peut en prendre \(10 \, \text{m}^3\), il faudra \(100 / 10 = 10\) voyages. Comme on ne peut pas faire une fraction de voyage (un camion part plein ou ne part pas pour ce chargement), si le résultat de la division n'est pas un nombre entier, il faudra toujours arrondir au nombre entier supérieur. Par exemple, si le calcul donne 10.3 voyages, il en faudra en réalité 11 pour tout transporter.

Formule(s) utilisée(s) :
\[N_{\text{voyages}} = \frac{V_{\text{foisonné}}}{V_{\text{camion}}}\]

Le résultat doit être arrondi à l'entier supérieur si ce n'est pas un entier.

Données spécifiques :
  • Volume foisonné (\(V_{\text{foisonné}}\)) : \(1560 \, \text{m}^3\)
  • Capacité du camion (\(V_{\text{camion}}\)) : \(10 \, \text{m}^3\)
Calcul :
\[ \begin{aligned} N_{\text{voyages}} &= \frac{1560 \, \text{m}^3}{10 \, \text{m}^3/\text{voyage}} \\ &= 156 \, \text{voyages} \end{aligned} \]

Dans ce cas, le résultat est un nombre entier, donc aucun arrondissement n'est nécessaire.

Résultat Question 2 : Le nombre de voyages de camion nécessaires est de \(156 \, \text{voyages}\).

Quiz Intermédiaire 2 : Si \(V_{\text{foisonné}} = 125 \, \text{m}^3\) et \(V_{\text{camion}} = 12 \, \text{m}^3\), combien de voyages complets et combien pour le reste ?

Quiz Rapide : Testez vos connaissances (Récapitulatif)

1. Le volume foisonné est généralement :

2. Un coefficient de foisonnement de 1.25 signifie que le volume de terre :

3. Pour calculer le nombre de voyages de camion, on doit toujours :

Glossaire

Volume en Place (\(V_{\text{en_place}}\))
Volume initial du sol ou des matériaux dans leur état naturel, avant toute excavation ou perturbation.
Foisonnement
Augmentation du volume apparent d'un sol ou d'une roche après son extraction ou son ameublissement. Ce phénomène est dû à la désorganisation des particules et à l'incorporation de vides (air).
Coefficient de Foisonnement (\(C_f\))
Rapport numérique (généralement > 1) qui quantifie l'augmentation de volume d'un matériau après excavation. \(C_f = V_{\text{foisonné}} / V_{\text{en_place}}\).
Volume Foisonné (\(V_{\text{foisonné}}\))
Volume occupé par les matériaux après avoir été excavés et foisonnés. C'est ce volume qui est utilisé pour dimensionner les moyens de transport et de stockage.
Logistique de Transport
Ensemble des opérations de planification, d'organisation et de gestion du déplacement des matériaux (ici, les déblais) d'un point à un autre, incluant le choix des véhicules, le nombre de rotations, etc.
Capacité de Chargement (d'un camion)
Volume maximal de matériaux qu'un camion peut transporter en un seul voyage, exprimé généralement en mètres cubes (\(\text{m}^3\)) ou en tonnes (t).
Calcul du Volume Foisonné et Logistique de Transport - Exercice d'Application

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