Procédés Généraux de Construction Chapitre 1: Travaux de terrassementAnnée universitaire 2008 2009 2008-2009 O. Ben Mekki & A. Kallel [email protected] ENIT, 2009 Plan A- Généralités sur les travaux de terrassement B- Cubatures et mouvement des terres C- Exécution de terrassement D- Compactage 2 A-Généralités Le domaine des terrassements est économiquement très important dans les travaux publics puisqu’il représente environ 25 % de chiffre d’affaires de la profession. Chantier de terrassement autoroutier 3 et aux digues. Possibilité d’utiliser des « emprunts » à proximités du remblai à construire 4 . terre • aux fondations de dallages de bâtiments. projet Une mauvaise option concernant le réemploi des terres mènera à des surcoûts importants dus à la nécessité d’un traitement non prévu. plates• aux barrages surtout en terre. à la recherche d’un nouveau gisement. les principaux paramètres sont les suivants: Réemploi des terres (opérations de déblai – remblai). (Routes. barrages. Ces trente dernières années la technique de terrassement a connu une véritable révolution due à l’apparition sur le marche d’engins très variés et spécialisés.Les travaux de terrassement s’appliquent: • aux infrastructures linéaires (Routes autoroutes. des i d d d l i En ce qui concerne les grandes infrastructures . voies ferrées). Les choix réalisés lors des études auront des conséquences majeurs sur l’économie du projet. plates• aux plates-formes industrielles. autoroutes • aux plates-formes aéroportuaires. aux transports d matériaux et au dépassement des délais. Etapes de terrassement . Dépôt Emprunt Sous le vocable « terrassement ». on rencontre : L’exécution d’une fouille La réalisation de plates-formes 6 . Les fouilles Fouille sans nappe La nature du terrain à extraire détermine : -La méthode de travail (excavation par couches. Fouille avec nappe TRAVAUX PREPARATOIRES •Les démolitions •L’implantation de la fouille Rabattement de nappe Deux techniques sont possibles : •Pompage à l’intérieur d’élément filtrant •Pointes filtrantes MOYENS EMPLOYES •Engins de production chargent les engins de transport E i d’ i t t la finition de la fouille •Engins d’assistance assurent l fi iti d l f ill ou la mise en place des remblais 7 . extraction frontale) -Le choix des engins de production -Le rendement d l production d de la d i -La pente des talus. Inclinaison des talus i<ϕ i Foisonnement et tassement Vf Vt Coefficient de foisonnement Foisonnement persistant F=(Vf-V0)/V0 Coefficient de tassement F’=(Vt-V0)/V0 T=(F-F’)/(1+F) 8 T=(Vf-Vt)/Vf Classification des sols 9 Réalisation des remblais et des couches de forme d’infrastructure routière • Le guide technique de réalisation des remblais et des couches de forme (SETRA – LCPC), • La norme NF P 11-300, prenant en compte : la nature – le comportement – état des sols Les paramètres retenus par ces deux documents sont: -Granulométrie NF P 94-056et -057 : Dmax des plus gros éléments conditionnant les matériels de mise en œuvre Le tamisât à 2 mm (tendance sableuse ou graveleuse) -L’argilosité ou l’argilisation (tamisât à 80 µm), définissant la sensibilité à l’eau Indice de plasticité Ip (NF P 94-051) La valeur de bleu de méthylène VBS (NF P 94-068) -Le comportement mécanique Le coefficient de Los Angeles (LA) (NF P 18-573) Le i L micro-Deval en présence d’eau (MDE) (NF P 18 572) D l é d’ 18-572) Le coefficient de friabilité des sables (FS) (NF P 18-576) -L’état hydrique, caractérisé par : Teneur en eau naturelle (WN) par rapport à l’optimum Proctor (WOPN) Indice de consistance Ic Indice de portance immédiat IPI (indice CBR immédiat) 10 2<VBS<1. •(couches de chaussées) 3. On considère que cet essai exprime globalement la quantité et la qualité de l’argile contenue dans un sol. •Indice de consistance (Ic = (Wl-W)/Ip) ou W est la teneur en eau du sol naturel pour les éléments < 400 µm.CALIFORNIAN BEARING RATIO (CBR) Essai de poinçonnement : Valeur CBR proportionnel à la force appliquée sur un piston s’enfonçant de 2. •Plus la courbe obtenue est plate.5<VBS<2. Il est effectué sur la fraction 0/2 mm du sol •VBS<0. en représentant la quantité de bleu de méthylène pouvant être adsorbée p q .Wp Caractérise la largeur de la zone ou le sol à un comportement plastique (Ip grand indique un sol peu sensible aux conditions atmosphériques. . p q y p par les surfaces des particules du sol. Une 04 consistance •Selon la teneur en eau.5<VBS<6 : sol limoneux de plasticité moyenne. sablo-argileux plastique •2. 5.ANALYSE 4 ANALYSE GRANULOMETRIQUE Représente la répartition pondérale des divers grains contenus dans un sol. 4. •Indice de plasticité Ip = Wl . La valeur CBR chute avec la diminution de la compacité et la teneur en eau 2. sol plastique ou liquide). ESSAI PROCTOR •Une fraction de sol passant à 20 mm est humidifiée à plusieurs teneurs en eau et on la compacte dans un moule Une •Etablir la variation de la masse volumique sèche du sol Pd (t/m3) en fonction de la teneur en eau W(%). le sol se comportera (solide. LIMITES D’ATTERBERG •Une fraction de sol passant à 0. •6<VBS<8 : sol argileux.5 ou 5 mm dans le sol.1 sol insensible à l’eau (si le tamisât à 80 µm<12 %). 11 •8<VBS: sol très argileux.5 : sol sablo-limoneux sensible à l’eau. •0.VALEUR DE BLEU DE METHYLENE VBS Elle caractérise la surface spécifique du sol.Essais des sols 1. obtenu par •Passer à travers des tamis un échantillon du sol D>80 µm.4 mm est humidifiée à plusieurs teneurs en eau et en observant sa consistance. plus il sera facile de compacter un sol sur chantier. •1.5 •1 5<VBS<2 5 : sol sablo argileux ou sol limoneux peu plastique. Surfaces : de remblais ou déblais obtenues par le profil en travers .Pouvoir calculer les volumes des terres à déplacer .Calcul de cubature et mouvement des terres Hypothèse : projet linéaire La cubature des terrassements Soit à apporter Pour réaliser un projet Soit à enlever A partir .Distances : entre les profils en travers. indiqués sur le profil en long C’est l’évaluation des volumes des terres Objectifs: .Optimiser les distances et les coûts de transport 12 .B. 4 18.85 122 85 124.03/18.1 V2 28.2 1 125.45 4 0.95 122.15 3 13 .0136/88.13 125 13 123.15 123.8 123 8 3 123.2 31.3 88.2 31.42 56.85 106.85 Côtes du terrain Côtes du projet Distance Distance cumulée N° des points Déclinaison du projet 123.58 123 58 123.Profil en long Profil en travers 1 Début Profil en travers 2 TN Profil en travers 3 Projet PF Profil en travers 4 Fin du projet V1 28.3 2 0. V1: Volume de déblais V2: Volume de remblais • Si V1= V2 les volumes de déblais et de remblais se compensent exactement : cas rare en pratique. • Si V1> V2 Excès de déblais Cet excédent doit évacué Dépôt • Si V1< V2 Excès de remblais Un lieu d’emprunt est nécessaire pour compléter les remblais Emprunt 14 . 2 123.5 6 1. 8 6 121. 2 2 15 1 Distances terrain 2 . 45 123.5 3. 7 4 1 2 3.Profil en travers : Profil 1 A B C 1 D 2 4 3 TN E 5 F 6 G 7 H I 124 Côtes du terrain 1 2 3 . 6 5 0.8 3.2 123. 2 1 2 1 .5 1. 8 5 1 2 3.65 123.95 1 2 2 .85 Distances Projet 0 . 7 1 2 3.2 Côtes du projet 0. 33 16 0.33 P=1 0.33 0.33 .Talus • Lorsque la route est située en dessous de terrain : on prend une pente de 45° 1 α 1 tgα =1 Talus de déblai • Lorsque la route est située au dessus de terrain : on prend comme pente 2 3 α tgα =2/3 Talus d T l de remblai bl i Fossé 0. Formules de pente • Pentes de mêmes sens x C O B P’ P’ B m P A A m P x C O • Pentes de sens contraires x= m/(P-P’) x= m/(P+P’) 17 . 22 m2 • Triangle 5 : 0.68 m2 S1 Débl i 3 43 m2 Déblai= 3. • Trapèze 2 : 0.43 Remblai R bl i • Triangle 6 : 0.8 m2 • Triangle 7 : 0.18 m2 g .3 m2 S1 Remblai= 0.1 m2 • fossé : 0.25 m2 • Trapèze 3 : 2.Calcul des Surfaces Déblai • Triangle 1 : 0.5 m2 18 . meilleure sera la précision de calcul des terrassements.Le terrain est supposé régulier entre deux profils Plus le nombre des profils en travers sera grand. V= V L/6(S+S’+4S’’) S S’’ L S’ Simplification : On considère que S’’= (S+S’)/2 V= L/2(S+S’) 19 .Le calcul des volumes s’effectue dans le sens de parcourt du projet .Calcul des volumes de terrassement Hypothèses : . Calcul des volumes de terrassement S2 S3 S1 PF Projet S4 L’2 L1 L2 L ’’2 TN P1 P2 P3 L3 P4 Le calcul général donne : V1= L1/2(S1+S2) Pb : Comment déterminer la partie de remblai et celle de déblai? p V2= L2/2(S2+S3) On interpose un profil en travers FICTIF de surface nulle V3= L3/2(S3+S4) 20 . Calcul des volumes de terrassement Vt = V1+V2+V3 Vt = S1(L1/2) + S2(L1+L’2)/2 + SPF(L’2+L’’2)/2 + S3(L’’2+L3)/2 + S4(L3/2) S2 S3 Projet S1 PF TN L ’’2 L2 L3 S4 L’2 L1 P1 P2 P3 P4 Attention : Tous les calculs sont effectués en volumes en PLACE !!! Les calculs de surfaces de REMBLAIS et de DEBLAIS sont effectués « après avoir enlever la T.V. » 21 . 2 .45 106 45 Déblais Surface Volume 3.3 Distances Longueur entre profils d ’application p pp 15.6 29.24 1 24 0.8 0 0 9.45 106 45 31.15 106.2 .43 2.66 54 73 0 29 6 162 Remblais Surface 0. 28. 28.85 18.46 0 1.475 23.65 28.575 23 575 9.Calcul des volumes de terrassement N° des p profils 1 2 PF 3 4 Tot T t 106.77 9 77 5.7 Volume 12 0 0 230 52 294 22 . Tableau du mouvement de terrassement N° des p profils 1 2 3 4 Tot Cubes des déblais 54 73 29 6 162 Cubes des Remblais 12 0 230 52 294 Déblais à remblayer transversalement trans ersalement à l’axe Excès de déblais Excès de remblais + 42 73 0 0 115 0 0 201 46 247 - 12 0 29 6 -132 132 23 . 24 . les distances entre centres de gravité On ne porte pas les profils fictifs gravité. on trace les cubes des déblais et des remblais lus dans le tableau du mouvement des terres. • Perpendiculairement à cette ligne. 50 m3 ou pour 100 m3 ) • On porte o les déblais de bas en haut o les remblais de haut en bas En sautant d’un centre de gravité à un autre par un échelon horizontal. dite ligne de terre LT ou ligne initiale. • On choisit pour cela une échelle des cubes (Par exemple 1cm pour 20 m3 . fictifs.Epure de Lalanne C’est un moyen de représentation graphique des terrassements Construction C t ti : • On porte sur une droite. Epure de Lalanne Si l’extrémité du cube du dernier profil. égale l’extrémité l’épure l’échelle à la différence entre les déblais et les remblais.au-dessous 3 au dessous de la ligne de terre Le cubes des déblais < les cubes des remblais Il faudra faire un ou plusieurs emprunt La distance entre la ligne de terre et l extrémité de l épure doit être.au-dessus 2 au dessus de la ligne de terre Les cubes des déblais > les cubes des remblais Il faudra mettre l’excédent dans un dépôt 3. 25 . se trouve 1. noté O. à l échelle de cube.sur la ligne de terre Les cubes des déblais = les cubes des remblais 2. donc. les cubes des déblais. représentés par des segments verticaux ascendants. Il faudra. • Le transports se font : o de gauche à droite au-dessus de la ligne de répartition 26 o de droite à gauche au-dessous de la ligne de répartition . On obtient ainsi des rectangles q représentes les transports • La surface de chaque rectangle (cube X distance) représente le moment de transport du cube correspondant au côté vertical du rectangle. représentés par les segments verticaux descendants qui leur g qui p p font face . choisir la position optimale de cette ligne. • Il faudra organiser les transports en sorte que la somme des surfaces des rectangles soit la plus petite possible. • Sur l’épure. seront transportés en remblais.Epure de Lalanne Transports : • Ils se font évidemment dans le sens déblais remblais. • La somme de ces surfaces variant suivant la position de la ligne de répartition. di) /(Σ Vi ) ( ) ( L’épure la plus économique correspond à celle qui donnera la distance de transport moyenne générale la plus faible. di) • On additionne tous ces moments élémentaires pour obtenir le moment de transport p p général : M = Σ Mi • La distance moyenne de transport pour le chantier est égale au rapport du moment de transport général par le volume total transporté : V = Σ Vi d = (Σ Vi . on calcul le produit « volume transporté x distance de transport » pour chacun d mouvements désignés par des h des t dé i é d flèches sur l’épure : le moment de transport élémentaire (Mi =Vi . é é l l l f ibl 27 .Epure de Lalanne Transports : • Afin d’évaluer le coût des mouvements de terres. à l’intérieur de l’épure l’i té i d l’é Emprise de chantier • Plusieurs lieux des dépôts ou des emprunt .à l’intérieur de l’épure Dépôt situé après le chantier 28 .placé à droite .placé à gauche .un à droite et l’autre à gauche .Epure de Lalanne Différents cas envisagés : Une épure de la Lalanne peut donner : • Un excès de déblai • Un excès de remblai • Déblai et remblai compensé Il peut y avoir Dépôt en dehors de tracé du chantier Dépôt situé avant le chantier Dépôt situé dans le chantier • Un seu lieu de dépôt ou d e p u t U seul eu d’emprunt . Ligne de répartition (LR) Cas 1 : Déblais et remblais compensés L L O T R LR = LT 29 . Cas 2 : Dépôt ou emprunt uniquement à l’extrémité de l’épure Cas 2-1 : Excès de déblais et dépôt à droite de l’épure p p Dépôt O L L M N T R •On considère le dépôt comme un profil comprenant un remblai MN • On retombe sur le Cas 1 (Déblais et remblais compensés) LR = LT 30 . Cas 2 : Dépôt ou emprunt uniquement à l’extrémité de l’épure C s Cas 2-2 : Excès de remblais e e p u à d o e de l’épure cès e b s et emprunt droite épu e Emprunt T N O • L’emprunt est L emprunt L L R M assimilé à un profil en déblai égal à l ’excès de remblai MN excès • L’épure est donc fermé. déblais et remblais compensés LR = LT LR = LT 31 Dépôt ou emprunt uniquement à l’extrémité droite de l’épure . .Cas 2 : Dépôt ou emprunt uniquement à l’extrémité de l’épure C s 3 Cas 2-3 : Excès de déb s e dépô à g uc e de l’épure cès déblais et dépôt gauche épu e Dépôt L L A O R T B • Le dépôt est équivalent à un p p q profil en remblai AB • L’épure se ferme de O.A sur la ligne de répartition des sens de transport LR LR = OA 32 . Cas 2 : Dépôt ou emprunt uniquement à l’extrémité de l’épure C s Cas 2-4 : Excès de remblais e e p u à g uc e de l’épure cès e b s et emprunt gauche épu e Emprunt L B L A O T R • L’emprunt équivaut à un profil en déblai égal à l ’excès de remblai AB • On obtient ainsi la ligne de répartition des transports LR = OA LR = OA 33 Dépôt ou emprunt uniquement à l’extrémité gauche de l’épure . On a un dépôt à gauche .Cas 3 : Dépôt ou emprunt C s 3-1 Cas 3 : Excès de déb s cès déblais unique à l’intérieur de l’épure Dépôt O R T L L On considère l’épure en deux parties : A gauche de l’épure • On a un dépôt à droite • LR = ligne de terre A droite de l’épure .LR = ligne O 34 On a une ligne de répartition finale disposée en échelon en montant à droite . Cas 3 : Dépôt ou emprunt C s 3-2 Cas 3 : Excès de remblais cès e b s unique à l’intérieur de l’épure Emprunt L L T O On considère l’épure en deux parties : A gauche de l’épure • On a un emprunt à droite • LR = ligne de terre R A droite de l’épure .On a un emprunt à gauche .LR = ligne O 35 On a une ligne de répartition finale disposée en échelon en descendant à droite . Cas 4 : Deux dépôts ou emprunts situés aux extrémités de l’épure Dépôt A O Dépôt B L L1 1 2 3 4 5 T R1 Premier palier O R2 L2 L 1 2 3 4 5 T 36 Moments de transport communs à L1R1 et L2R2 . Cas 4 : Deux dépôts ou emprunts situés aux extrémités de l’épure Dépôt A O L2 C L1 L A Dépôt B R2 T 1 2 3 4 5 B R1 Calcul de moments de transport pour L1R1: M(L1R1) = C(1-2) + C(3-4) + C(5-B) Remarque : pour calculer M(L1R1) . on se situe sur L1R1 et on regarde L2R2 en identifiant les échelons fermés . on se situe sur L2R2 et on regarde L1R1 en 38 identifiant les échelons fermés .Cas 4 : Deux dépôts ou emprunts situés aux extrémités de l’épure Dépôt A O L2 C L1 L A 1 2 3 4 Dépôt B R2 T 5 B R1 Calcul de moments de transport pour L2R2: M(L2R2) = C(A-1) + C(2-3) + C(4-5) Remarque : pour calculer M(L2R2) . Cas 4 : Deux dépôts ou emprunts situés aux extrémités de l’épure Règle de d scuss o èg e discussion • L1R1 confondu avec LT • Les lignes de répartitions testés sont les lignes qui passent par les échelons les plus proches de LT dans le sens de O. • On les compare ligne par ligne • Si d(L1R1)< d(L2R2) Fin et LR= L1R1 • Si d(L1R1) > d(L2R2) . on passe à L3R3… jusqu’à atteindre la ligne qui passe par O • Il ne faut pas dépasser O 39 . Cas 5 : Deux dépôts ou emprunts situés à l’intérieur de l’épure Emprunt/ Dépôt A Emprunt/ Dépôt B O L 1 2 3 4 5 B T On considère l épure en trois parties : l’épure • A gauche de l’épure • A droite de l’épure • Entre les deux zones de dépôt On a une ligne de répartition finale disposée en échelon en descendant à droite 40 . C.Exécution de terrassement et production des engins Les engins mécaniques de travaux peuvent être catalogués en trois grandes catégories : • Les engins de production Décapage des sols Déplacement des sols Remplissage des sols • Les engins de transport • Les engins d’assistance 41 . Pelles multi-godets g 1.Les pelles es pe es Ces sont des engins automoteurs à roues ou à chenilles Elles peuvent effectuer une rotation de 360° pour creuser. l aide d un 1.6.Pelle équipée d’outils de démolition 1.3. soulever et décharger les matériaux à l’aide d’un godet monté sur une flèche et un bras.5.4.21 2 Pelle é i é en retro équipée 1.Pelle équipée en benne preneuse 1.Les engins de production 1.Pelle équipée en butte 1.Les mini-pelles 42 .Pelle en dragline 1.7.1. Elle excave en hauteur . Le d t L godet se remplit en raclant le front de bas en haut lit l tl f td b h t 43 .Pelle équipée en butte Caractérisée par un godet vers le haut.1.1. 1.2.Pelle équipée en retro Elle est destinée essentiellement à l’excavation en bas (en profondeur). 44 . comme les fouilles. 45 .Pelle en dragline La dragline est un engin d’excavation utilisé dans le génie civil.1.3. Cet engin est aussi pp p appelé pelle à benne traînante Elle est caractérisée par un godet à câble et une flèche en treillis. Elle est destinée pour le terrassement des terrains meubles ou sous l’eau. Pas de plus haute résolution disponible. La pelle en benne preneuse sert au creusement de tranchées verticales étroites et à la manipulation d gros bl i l ti de blocs d matériaux. de té i 46 . elle tombe en position ouverte sur le terrain à excaver. Le relevage de la benne entraîne sa fermeture.1.4. puis elle est ensuite ouverte au dessus de la position de déchargement. Elle est composée de deux demi coquilles munies de dents .Pelle équipée en benne preneuse La benne est suspendue à l ’extrémité de la flèche. 47 .1.5.Pelle équipée d’outils de démolition Pelle équipée par brise roche hydraulique (BRH) monté sur son bras. Il s’agit d’engins spéciaux de haut rendement. 48 .1. Les excavateurs à godets multiples unissent les avantages de la pelle à godet en butte et de la dragline. L’excavateur à godets multiples est principalement affecté au travail dans les gravières et pour le creusement de canaux.Pelles multi-godets Ces sont des excavateurs à godets multiples.6. Elles sont appréciées pour leur légèreté et leur compacité.Les mini-pelles Sont des modèles réduits des pelles classiques. transportables 49 . compacité Elles sont facilement transportables.7.1. Les engins de production 22 Les chargeuses La chargeuse est un engin automoteur à roues ou à chenilles équipée d’un godet frontal supporté par une structure qui charge ou creuse par le mouvement de l’engin vers l’avant. . Les chargeuses sur pneus sont utilisées principalement pour les travaux nécessitant de nombreux déplacements. soulève. soulève transporte ou décharge des matériaux sur une courte distances distances. 51 . la tractopelle associe.Les engins de production 33 Les chargeuses pelleteuses Les chargeuses pelleteuses (tracto-pelles) sont des engins sur pneus très polyvalents. sur un châssis de tracteur. Elles chargent à l’avant et portent une pelle équipée en rétro à l’arrière. universel. petits travaux de terrassement et au creusement de tranchées destinées à la pose de conduites. un godet de chargeuse et une pelle en rétro Cela en fait un engin universel qui se prête particulièrement bien aux rétro. Très souple d’emploi. .Les engins de production 4.Les angledozers 52 Bulldozer qui creuse le sol obliquement et rejette la terre sur le côté. 5.Les bulldozers (pousseurs) Le bulldozer (ou bouteur) est un puissant engin d’excavation et de refoulement de terre et de roche sur une distance allant jusqu’à 100 m et dont la lame peut mesurer 5 m de large. La niveleuse est utilisée principalement pour le nivellement. la mise en forme. l’exécution .l’entretien des pistes… 53 .Les engins de production 6.Les motorgraders (Niveleuses) Les niveleuses sont constituées principalement d’une lame montée sur une couronne qui peut prendre toutes les positions et elle peut sortir sur le côté de la machine et peut prendre même une position verticale. répandage de matériaux . p g . ii i l C’est cette mobilité de la lame qui est le principal avantage de l’engin. p des fossés. munie d’ vérin h d li i d’un é i hydraulique. l l’arrière i le é 54 . peut soit b i basculer vers l’ iè soit par l côté.Les engins de transport Ils sont caractérisés en relation avec le code de la route 1.Les camions routiers de type travaux publics Ces camions sont équipés d’une benne basculante pour permettre le transport des matériaux. La b benne. L’emploi de ces engins est donc réservé aux grands ouvrages de terrassements. 55 . Cependant. ils ne sont pas autorisés à circuler sur le réseau routier.Les engins de transport 22 Les camions tombereaux Ils ont une plus grande capacité que le camions routiers. Les engins de transport 33 Moto basculeurs (dumpers) La charge transportée se trouve à l’avant du véhicule. 56 . Les décapeuses ( 4 L dé (scraper) ) Ils sont très utilisés pour le terrassement routiers : ils peuvent assurer à la fois l’excavation.Les engins de transport 4. Elles peuvent être auto chargeuse (terrain meuble) ou doivent être chargées à l’aide de p g ( ) g pousseurs 57 . le remplissage . Elles se composent d’un tracteur et d’une benne qui se charge par le fonds en décapant le terrain comme un rabot. le transport et le déversement de sols par couche de déblais sur une distance de 2k km. 58 .Les engins d’assistance 1.Les compacteurs Le compactage est un procédé de densification mécanique des sols par l’application d’une charge normalement dynamique. 40 1 40 0.20 1 20 .La production des engins Le rendement des engins d’excavation et de transport est en général déterminé par trois g p g p facteurs : .15 1.9 1 1.Aptitude au chargement des matériaux L’aptitude au chargement d’un matériau dépend de deux paramètres : .Durée effective du travail 1.1 1.Foisonnement des matériaux Nature du matériau Coef de foisonnement F (%) Coef de foisonnement résiduel Fc (%) g es. s b e g eu Argiles.Durée de cycle des machines . limons.25 . sable argileux Sables et graves sableuses Sol consolide ou en mottes Sol rocheux défoncé ou altère Matériaux rocheux de carrières 1.35 1. 5 1. o s.30 1.Coefficient de remplissage Nature du sol Terrains légers Terrains lourds Débris rocheux Blocs de rochers Pelle hydraulique (%) 100 95 85 70 Pelle mécanique (%) 90 à 110 85 à 95 70 à 80 50 à 70 59 .Aptitude au chargement des matériaux .1 1. … Exemple de temps fixe d’une pelle hydraulique et d’une pelle chargeuse : Nature du sol La durée d’un cycle (min) Pelle hydraulique Terrains légers Terrains compacts Débris rocheux Bloc de roches 0.6 min et plus La.5 0.Durée de cycle des engins Dans le cycle complet d’une machine. des manœuvres.65 à 1 min 1 min et plus Pelle chargeuse 0.4 (min) 0.4 (min) 0. etc.45 0. le temps fixe représente toutes les opérations autres que le transport aller et retour. Il comprend les temps de chargement de déchargement. Vr .5 0.La production des engins 2. Va C Xc D Xd L=La + Lr + Xc + Xd T= ta + tr + txc + txd La + Lr 2 Vm = = 1 1 ta + tr + Va Vr 60 Lr. La production des engins 33 Durée effective du travail des engins Efficience : Le coefficient de rendement horaire de production des engins. = (Temps réellement (min)) / 60 (min) Le coefficient de rendement général d’un chantier se situe: • entre 0.50 et 0.60 pour les chantiers situés en zone urbaine. • de l’adaptation du matériel à un travail donné .80 pour les grands travaux . . 61 • entre 0. prend en compte l’état de la machine.50 et 0. les moyens mis en œuvre et leur nature . • de l’état du matériel . l’expérience et la qualification professionnelle du conducteur K e = (Efficience de la machine (en min/h)) / 60 Rendement général de chantier : Le coefficient de rendement général d’un chantier dépend : • de l’organisation du chantier . appelé aussi le coefficient d’efficience. • des conditions météorologiques prises en compte. • entre 0. K e ch.75 et 0.70 pour les petits chantiers suivant leurs localisations. Production horaire des pelles hydrauliques et des chargeuses La production P0 au cours d’un cycle de travail T0 est fonction d un • de la capacité du godet à ras Vg • du coefficient de remplissage Kr : P0 = V g × K r Le volume de production horaire P = Vg × K r × K T0 e × 60 62 .Calcul de la production horaire des engins de production (m3/h) P = • T0 : la durée de cycle de travail en minutes P0 × K e × 6 0 T0 ((m3/h) • P0 : la production pendant un cycle de travail • Ke : le coefficient d’efficience de l’engin. V btr × K etr × 60 Ptr = Ttr Le nombre de camions permettant l’équilibre technique défini ci-dessus est donné par la formule suivante : N tr = Ntr : le nombre d’unité de transport.Calcul de la production horaire des camions La durée totale du cycle de transport correspond à la durée du trajet aller-retour. : la capacité de chargement . il y a lieu de s’assurer d’un bon équilibrage entre les capacités 63 du matériel de chargement et celui de transport. la production nette horaire p p p p de ces engins est calculée globalement par ces deux fonctions. Pour les engins de transport proprement dit. aller-retour Celle-ci est déterminée à partir de la vitesse moyenne des chacune des sections du trajet. : la durée (aller et retour). Le débit de production s’exprime comme suit : (m3/h) • Ptr • Vbtr • Ketr • Ttr : la production horaire . : le coefficient d’efficience . Tch : Temps de chargement du camion T ttr +1 T ch T ch = T 0 x Remarque Vb Vg x K r x K e Les décapeuses assurent à la fois les fonctions de production et de transport . Il s’agit de déterminer le nombre de camions permettant d’éliminer le temps d’attente de l’engin de chargement . Exercice 64 .