Calcul du Taux de Foisonnement en Terrassement
Comprendre le Calcul du Taux de Foisonnement en Terrassement
Dans le cadre d’un projet de construction d’une nouvelle zone résidentielle, une entreprise de BTP doit réaliser des travaux de terrassement pour préparer le terrain à la construction. Avant de commencer, il est crucial de déterminer le taux de foisonnement du sol pour estimer correctement le volume de terre à déplacer et les coûts associés. Le sol de la zone est principalement argileux, avec des inclusions de gravier et des poches d’argile plus compacte.
Pour comprendre le Calcul du volume de terre à déplacer, cliquez sur le lien.
Données:
- Volume initial en place (V1) : 500 m³ (mesuré par topographie avant excavation)
- Poids spécifique du sol compact (γ) : 1,8 t/m³
- Poids spécifique du sol foisonné (γ_f) : 1,2 t/m³
Questions:
1. Calcul du volume foisonné (V2) : Après l’excavation, le sol est stocké temporairement à côté du site. Mesurez le volume de ce sol foisonné.
2. Détermination du taux de foisonnement (F) : Utilisez les volumes avant et après l’excavation pour calculer le taux de foisonnement.
3. Analyse : Discutez des implications de ce taux de foisonnement pour la gestion du projet, en tenant compte des coûts de transport et de gestion du surplus ou du déficit de terre.
Correction : Calcul du Taux de Foisonnement en Terrassement
1. Calcul du Volume Foisonné (\(V_2\))
Le volume initial du sol (\(V_1\)) est mesuré avant excavation sous un état compact. Lorsqu’il est excavé et stocké, le sol se décompacte et occupe un volume plus important, appelé volume foisonné (\(V_2\)). La masse de sol reste constante pendant ce processus.
Pour passer de l’état compact à l’état foisonné, on utilise les poids spécifiques (ou densités) du sol dans chaque état.
Formule utilisée :
\[ V_2 = \frac{\text{Masse du sol}}{\gamma_f} \]
où la masse du sol se calcule par :
\[ \text{Masse} = V_1 \times \gamma \]
Données :
- Volume initial compact : \( V_1 = 500 \, \text{m}^3 \)
- Poids spécifique du sol compact : \( \gamma = 1,8 \, \text{t/m}^3 \)
- Poids spécifique du sol foisonné : \( \gamma_f = 1,2 \, \text{t/m}^3 \)
Calcul :
1. Calcul de la masse du sol :
\[ \text{Masse} = V_1 \times \gamma \] \[ \text{Masse} = 500 \, \text{m}^3 \times 1,8 \, \text{t/m}^3 \] \[ \text{Masse} = 900 \, \text{t} \]
2. Calcul du volume foisonné (\(V_2\)) :
\[ V_2 = \frac{\text{Masse}}{\gamma_f} \] \[ V_2 = \frac{900 \, \text{t}}{1,2 \, \text{t/m}^3} \] \[ V_2 = 750 \, \text{m}^3 \]
2. Détermination du Taux de Foisonnement (\(F\))
Le taux de foisonnement indique l’augmentation en pourcentage du volume de terre après excavation par rapport au volume initial compact.
Formule utilisée :
\[ F = \frac{V_2 – V_1}{V_1} \times 100\% \]
Calcul :
\[ F = \frac{750 \, \text{m}^3 – 500 \, \text{m}^3}{500 \, \text{m}^3} \times 100\% \] \[ F = \frac{250 \, \text{m}^3}{500 \, \text{m}^3} \times 100\% \] \[ F = 50\% \]
3. Analyse et Implications du Taux de Foisonnement
Points d’analyse :
-
Gestion du volume de terre :
Un taux de foisonnement de 50 % signifie que le volume de terre à gérer après excavation est significativement supérieur au volume initial prévu (750 m³ contre 500 m³).
Implication : Il est essentiel de prévoir suffisamment d’espace de stockage pour le sol foisonné. -
Coûts de transport et de manutention :
La décompaction augmente le volume à transporter et à manipuler, ce qui peut accroître les coûts de transport, de chargement et de déchargement.
Implication : Le budget doit tenir compte de cette majoration du volume. -
Planification du chantier :
Une connaissance précise du taux de foisonnement permet de mieux anticiper les besoins en équipement (pelles, camions) et en personnel pour le terrassement.
Implication : Une mauvaise estimation pourrait entraîner des retards ou des surcoûts. -
Gestion du surplus ou du déficit de terre :
En fonction des nécessités du projet (remblaiement, nivellement), le surplus de terre foisonnée peut nécessiter une réutilisation ou un stockage temporaire, tandis qu’un déficit pourrait nécessiter des importations supplémentaires.
Implication : Une bonne gestion permet d’optimiser les ressources et de réduire les coûts liés à l’import ou l’export de terre.
Conclusion
- Volume initial compact (V₁) : 500 m³
- Volume foisonné (V₂) : 750 m³
- Taux de foisonnement (F) : 50 %
Ce taux de 50 % impose de prendre en compte des coûts supplémentaires et une logistique adaptée pour la gestion du volume accru de sol lors des travaux de terrassement.
Calcul du Taux de Foisonnement en Terrassement
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