hw, c'est la charge hydraulique. C'est donc le niveau piézométrique de ta nappe. Ici, comme la nappe est en charge, le niveau piézométrique est différent du niveau réel. Le niveau réel, c'est à 20m de profondeur. Le niveau piézométrique est donné par l'énoncé à 8m de profondeur.
Si tu décides que ton altitude z=0 est le terrain naturel et que l'axe des z est orienté vers le bas, alors la charge hydraulique est de hw=8m dans le sol 3.
Et alors, toujours dans le sol 3 : u=gamma_w.(hw+(z-20))
En gros, on en revient juste à de l'équilibre hydrostatique classique, avec une correction de charge hydraulique si la nappe est captive.
Sinon, pour les histoires de charpente, je suis géotechnicien, je n'y connais rien
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"On aurait tort de contredire pour réduire au silence un contradicteur : il faut plutôt l’éclairer. Car on ne guérit pas non plus un maniaque en faisant le fou devant lui." Stobée