Cheminement Et Rayonnement

(C) jpb - afpa - octobre 2005

1

TOPOGRAPHIE

( sommaire )

Nivellement Matériel de nivellement Principe du nivellement Types de nivellement Mise en station du niveau de chantier Lecture sur mire Nivellement par Rayonnement Nivellement par Cheminement


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3

TOPOGRAPHIE

( le matériel de nivellement )

Le LASER PLAN rotatif Adapté au nivellement par RAYONNEMENT Difficile à utiliser avec une précision millimétrique Ne dispense pas d’un carnet de nivellement

Le NIVEAU DIGITAL Adapté aux travaux de haute précision Mémorise les données et automatise les calculs Matériel très coûteux pour un emploi limité

Le NIVEAU de CHANTIER Matériel courant, d’utilisation simple Précision adaptée aux travaux du bâtiment Portée limitée ( 30 m maximum )


4

TOPOGRAPHIE

( accessoires de nivellement )

La MIRE télescopique Légère et peu encombrante Lecture directe avec une précision millimétrique A utiliser pour des visées courtes ( <= à 20 m)

La MIRE repliable Matériel traditionnel Lecture complexe (précision millimétrique à estimer) Utilisable pour des visées <= à 30 m environ

Le TREPIED Pour mise en station d’un NIVEAU ou d’un LASER A ficher dans le sol de préférence Transportable sur l’épaule avec l’appareil fixé


5

TOPOGRAPHIE

( principe du nivellement )

Sens du nivellement

On appelle DENIVELEE la différence d’altitude Delta Z Delta Z ( ou DZ ) = H1 – H2 soit : ( Lecture AVANT – Lecture ARRIERE ) Attention : il faut respecter le signe de DZ


6

TOPOGRAPHIE

( principe du nivellement )

Principe du nivellement : Le nivellement permet de déterminer l’altitude d’un ou plusieurs points (P) depuis un repère de nivellement (R) dont l’altitude est connue et fonction du Nivellement Général de la France (niveau NGF). NB : Le niveau NGF 0,000 est situé (pour la France) au niveau de la mer à Marseille. 3 types de nivellements possibles : Rayonnement, Cheminement et Mixte.

Choix du type de nivellement : Le nivellement par Rayonnement permet de niveler plusieurs points proches à partir d’un repère connu (une seule mise en station). Le nivellement par Cheminement permet de niveler un point distant à partir d’un repère connu, à l’aide de points intermédiaires choisis (plusieurs mises en station effectuées de proche en proche). Le nivellement Mixte permet de niveler plusieurs points proches depuis un repère connu distant (plusieurs mises en station). (C) jpb - afpa - octobre 2005

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TOPOGRAPHIE

( types de nivellement )

Rayonnement :

Cheminement :

Depuis le repère de nivellement R déterminer l’altitude de points proches de R avec une seule mise en station.


Depuis le repère de nivellement R déterminer l’altitude du point P à l’aide de points intermédiaires et de plusieurs mises en station.

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TOPOGRAPHIE

( types de nivellement )

Nivellement Mixte : Depuis le repère de nivellement (R) distant d’un groupe de points, déterminer l’altitude de ces points, proches entre eux. Pour réaliser cette opération de nivellement Mixte, il convient de combiner la méthode du Cheminement dans un premier temps et du Rayonnement dans un deuxième temps.

Nivellement Mixte : Dans cet exemple la méthode consiste à cheminer depuis le repère connu (R) jusqu’au point le plus proche du groupe de points à niveler. Ensuite, niveler les derniers points par rayonnement depuis une mise en station sensiblement équidistante de ces points. La méthode du nivellement mixte entraîne une tenue du carnet de nivellement plus complexe mais elle a l’avantage de limiter le nombre de points intermédiaires. (C) jpb - afpa - octobre 2005

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TOPOGRAPHIE

( mise en station du niveau de chantier )

MODE OPERATOIRE 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Mise en place du trépied Positionnement du niveau sur l’embase Réglage de la nivelle sphérique Réglage du réticule (netteté des fils) Réglage de l’oculaire (netteté de la visée) Lecture sur mire D

E

H G L

F

Le NIVEAU de CHANTIER

C B A

A – Vis calantes pour réglage de la nivelle sphérique B – Vis de fin réglage en azimut C – Vis de blocage de la tourelle(mesure des angles) D – Vis de réglage de la netteté de l’oculaire E – Couronne graduée(mesure des angles) F – Réglage du réticule G – Nivelle sphérique H – Miroir de renvoi de la nivelle sphérique L – Oculaire


10

TOPOGRAPHIE


1. Mise en place du trépied Les trois pieds sont déployés et réglés en fonction de la taille de l’opérateur. Les trois pieds doivent être, quand le sol le permet, fichés dans le terrain. Le plateau du trépied doit être sensiblement horizontal, il suffit pour cela de le dégauchir ave un objet horizontal proche.

2.

Positionnement du niveau sur l’embase Positionner le niveau en position centrale sur l’embase. Visser l’appareil sans trop forcer à l’aide de la vis à pompe située sous l’embase. Si la mise en station est destinée à effectuer une mesure d’angle, faire une mise à l’aplomb sur le repère, à l’aide d’un plomb d’axe.


11

TOPOGRAPHIE


3. Réglage de la nivelle sphérique A l’aide de 2 vis calantes que l’on fera tourner en sens inverse, ramener la bulle de la nivelle sphérique en position centrale ou en direction de la 3ème vis calante. Tourner la 3ème vis calante pour ramener la bulle au centre de la nivelle sphérique.

Mauvais

Mauvais


Bon

12

TOPOGRAPHIE


4. Réglage du réticule Réglage du réticule jusqu’à obtention de la netteté des 4 fils : Un fil vertical pour l’alignement en direction . Un fil horizontal médian : le fil niveleur. Un fil stadimétrique haut (en partie haute). Un fil stadimétrique bas (en partie basse).

5.

Réglage de l’oculaire Réglage de la netteté de la visée à l’aide de la vis de réglage de l’oculaire. La netteté de la visée est fonction de la distance à laquelle est placée la mire. Pour une lecture sur mire traditionnelle, comme sur l’exemple ci-contre, il est conseillé de limiter la distance niveau-mire à 30 m au maximum.


13

TOPOGRAPHIE

( lecture sur mire ) mire graduée en dm & cm lecture sur stadimétrique haut = 1,330 m fil stadimétrique haut

lecture sur fil niveleur = 1,255 m fil niveleur

lecture sur stadimétrique bas = 1,180 m fil stadimétrique bas

Calcul de la distance niveau-mire : ( 1,330 – 1,180 ) x 100 = 15,00 m


14

TOPOGRAPHIE

( lecture sur mire )

Lecture sur fil stadimétrique haut : 1,852

Lecture sur fil niveleur : 1,752

Lecture sur fil stadimétrique bas : 1,652

Calcul de la distance niveau-mire : ( 1,852 – 1,652 ) x 100 = 20,00 m Distance + grande = visée - aisée


15


16

TOPOGRAPHIE

( organisation du rayonnement )

Les principes de base : Mettre en station à équidistance des points à niveler. Respecter l’égalité des visées (visée AR = visée AV). Respecter les règles de sécurité (circulation des véhicules).


17

TOPOGRAPHIE

( rayonnement ) Exercice : nivellement par rayonnement déterminer l’altitude des points P1,P2 & P3 (altitude de R : 282,324 NGF)

Lecture AV sur P2

P1

P2

Lecture AV sur P1 Mise en station en S S

Lecture AR sur R

P3

R

Lecture AV sur P3


18

TOPOGRAPHIE

( rayonnement )

mise en station (S) : Equidistante de R,P1,P2 & P3 Lecture AR sur R :

Tenue du carnet de nivellement

1,252

Points

Lecture Arrière

R

1,252

Lecture Avant

P1 P2 P3


Revenir au Parcours

19

TOPOGRAPHIE

( rayonnement )

mise en station (S) : Equidistante de R,P1,P2 & P3 Lecture AV sur P1 :


1,475

Points

Lecture Arrière

R

1,252

Lecture Avant

P1

1,475

P2 P3


Revenir au Parcours

20

TOPOGRAPHIE

( rayonnement )



1,726

Points

Lecture Arrière

R

1,252

Lecture Avant

P1

1,475

P2

1,726

P3


Revenir au Parcours

21

TOPOGRAPHIE

( rayonnement )



1,598

Points

Lecture Arrière

R

1,252

Lecture Avant

P1

1,475

P2

1,726

P3

1,598

Fin du parcours (sur le terrain)


Revenir au Parcours

22

TOPOGRAPHIE

( rayonnement – calculs )

Mise à jour du carnet de nivellement Report des Lect AV : ( Lect AR = Lect AV )

Points

Lecture Arrière

R

1,252

P1

1,475

P2

1,726

P3

Lecture Avant

= =

Exercice : nivellement par rayonnement déterminer l’altitude des points P1,P2 & P3 (altitude de R : 282,324 NGF)

Différence +

Différence -

Altitudes

1,475 1,726

1,598

Totaux Ecarts


Revenir au Parcours

23

TOPOGRAPHIE


Mise à jour du carnet de nivellement Calcul des différences : ( Lect AR – Lect AV )

Points

Lecture Arrière

R

1,252

P1

1,475

P2

1,726

P3

Lecture Avant

-


Différence +

Différence -

1,475

- 0,223

1,726

- 0,251

1,598

Altitudes

0,128

Totaux Ecarts


Revenir au Parcours

24

TOPOGRAPHIE


Mise à jour du carnet de nivellement Calcul des altitudes


282,324 – 0,223 = 282,101 282,101 = 281,850 Lecture Avant– 0,251 Différence +

Points

Lecture Arrière

R

1,252

P1

1,475

1,475

- 0,223

282,101

P2

1,726

1,726

- 0,251

281,850

P3

Différence -

281,850 + 0,128 = 282,006

1,598

Altitudes

282,324

0,128

281,978

P P4 P5 R Totaux Ecarts


Revenir au Parcours

25

TOPOGRAPHIE


Mise à jour du carnet de nivellement Totaux des colonnes & calcul des écarts

Lecture Avant


Points

Lecture Arrière

R

1,252

P1

1,475

1,475

- 0,223

282,101

P2

1,726

1,726

- 0,251

281,850

1,598

4,453 – 4,799 = - 0,346

Ecarts

Différence -

Altitudes

282,324

P3

Totaux

Différence +

4,799

4,453

0,128

281,978

281,978 0,128 –– 282,324 0,474 = -=0,346 - 0,346

0,128

- 0,474 - 0,346

- 0,346


Revenir au Parcours

- 0,346

26

TOPOGRAPHIE

( rayonnement – analyse ) Exercice : nivellement par rayonnement déterminer l’altitude des points P1,P2 & P3 (altitude de R : 282,324 NGF)

Analyse des écarts

Points

Lecture Arrière

R

1,252

P1

1,475

P2

1,726

Ecarts

Différence +

Différence -

4,453

Altitudes

282,324

Les écarts sont égaux : Calcul exacts

1,475

- 0,223

282,101

1,726

- 0,251

281,850

L’écart correspondant à : 1,598 0,128 ( altitude de P3 – altitude de R = - 0,346 ) correct. Fin duest rayonnement

P3

Totaux

Lecture Avant

4,799

0,128

- 0,346

281,978

- 0,474 - 0,346


Revenir au Parcours

- 0,346

27


28

TOPOGRAPHIE

( organisation du cheminement )

Les principes de base : Etudier le parcours du cheminement. Limiter le nombre de points intermédiaires. Anticiper sur la position du point suivant pour placer le niveau. Respecter l’égalité des visées (visée AR = visée AV). Respecter les règles de sécurité (circulation des véhicules).


29

TOPOGRAPHIE

( types de cheminement )

Comme toujours en topographie il faut pouvoir contrôler les observation faites. Cheminement fermé :

déterminer l’altitude du point P en partant du repère de nivellement R et en revenant sur ce repère R (AllerRetour).

Cheminement encadré :

déterminer l’altitude de points intermédiaires en partant du repère de nivellement R1 et en allant jusqu’au repère R2.


30

TOPOGRAPHIE R

( cheminement fermé – aller ) Exercice : nivellement par cheminement déterminer l’altitude du point P (altitude de R : 365,724 NGF)

Lecture AR sur R

Il existe des obstacles entre pt R & P et la distance entre ces 2 points est trop importante. Solution : nivellement par cheminement fermé avec 3 points intermédiaires : P1,P2 & P3

Mise en station en S1

S1

Lecture AV sur P1

Fin du parcours « Aller » P1

Lecture AR sur P1 Mise en station en S2

S2

Lecture AV sur P2 AV sur P3 Lecture AR sur Mise P2en station enLecture S3 Lecture AR sur P3

Lecture AV sur P

Mise en station en S4

P2 S3

P3

P S4


31

TOPOGRAPHIE

( cheminement fermé – retour ) Exercice : nivellement par cheminement déterminer l’altitude du point P (altitude de R : 365,724 NGF)

S7 R

P5

Fin du parcours « Retour » S1

Lecture AR sur P5 Mise en station en S7 Lecture AV sur R

S6

Lecture AV sur P5

P4

P1 S5

Mise enLecture station AR en S6 sur P4 S2

Lecture AV sur P4 Mise en station en S5 P2 S3

Lecture AR sur P P3

P S4


32

TOPOGRAPHIE

( cheminement fermé – aller ) 1ère mise en station (S1) : Entre R et P1 Lecture AR sur R :


1,255

Points

Lecture Arrière

R

1,255

Lecture Avant

P1 P2 P3 P P4 P5 R


Revenir au Parcours Aller

33

TOPOGRAPHIE

( cheminement fermé – aller ) 1ère mise en station (S1) : Entre R et P1

Lecture AV sur P1 :


1,432

Points

Lecture Arrière

R

1,255

Lecture Avant

1,432

P1 P2 P3 P P4 P5 R



34

TOPOGRAPHIE

( cheminement fermé – aller ) 2ème mise en station (S2) : Entre P1 & P2

Lecture AR sur P1 :


1,475

Points

Lecture Arrière

R

1,255

P1

1,475

Lecture Avant

1,432

P2 P3 P P4 P5 R



35

TOPOGRAPHIE


Lecture AV sur P2 :


1,383

Points

Lecture Arrière

R

1,255

P1

1,475

Lecture Avant

P2

1,432 1,383

P3 P P4 P5 R



36

TOPOGRAPHIE


Lecture AR sur P2 :


1,398

Points

Lecture Arrière

Lecture Avant

R

1,255

P1

1,475

1,432

P2

1,398

1,383

P3 P P4 P5 R



37

TOPOGRAPHIE


Lecture AV sur P3 :


1,726

Points

Lecture Arrière

Lecture Avant

R

1,255

P1

1,475

1,432

P2

1,398

1,383 1,726

P3 P P4 P5 R



38

TOPOGRAPHIE

( cheminement fermé – aller ) 4ème mise en station (S4) : Entre P3 & P

Lecture AR sur P3 :


1,517

Points

Lecture Arrière

Lecture Avant

R

1,255

P1

1,475

1,432

P2

1,398

1,383

P3

1,517

1,726

P P4 P5 R



39

TOPOGRAPHIE

( cheminement fermé – aller ) 4ème mise en station (S4) : Entre P3 & P Lecture AV sur P :


1,592

Points

Lecture Arrière

Lecture Avant

R

1,255

P1

1,475

1,432

P2

1,398

1,383

P3

1,517

1,726

P

1,592

P4

Fin du parcours « Aller »

P5 R



40

TOPOGRAPHIE

( cheminement fermé – retour ) 5ème mise en station (S5) : Entre P & P4 Lecture AR sur P :


1,724

Points

Lecture Arrière

Lecture Avant

R

1,255

P1

1,475

1,432

P2

1,398

1,383

P3

1,517

1,726

P

1,724

1,592

P4 P5 R


Revenir au Parcours Retour

41

TOPOGRAPHIE

( cheminement fermé – retour ) 5ème mise en station (S5) : Entre P & P4 Lecture AV sur P4 :


1,417

Points

Lecture Arrière

R

1,255

P1

1,475

1,432

P2

1,398

1,383

P3

1,517

1,726

P

1,724

1,592

P4

Lecture Avant

1,417

P5 R



42

TOPOGRAPHIE

( cheminement fermé – retour ) 6ème mise en station (S6) : Entre P4 & P5 Lecture AR sur P4 :


1,803

Points

Lecture Arrière

Lecture Avant

R

1,255

P1

1,475

1,432

P2

1,398

1,383

P3

1,517

1,726

P

1,724

1,592

P4

1,803

1,417

P5 R



43

TOPOGRAPHIE

( cheminement fermé – retour ) 6ème mise en station (S6) : Entre P4 & P5 Lecture AV sur P5 :


1,385

Points

Lecture Arrière

R

1,255

P1

1,475

1,432

P2

1,398

1,383

P3

1,517

1,726

P

1,724

1,592

P4

1,803

1,417

P5

Lecture Avant

1,385

R



44

TOPOGRAPHIE

( cheminement fermé – retour ) 7ème mise en station (S7) : Entre P5 & R Lecture AR sur P5 :


1,536

Points

Lecture Arrière

Lecture Avant

R

1,255

P1

1,475

1,432

P2

1,398

1,383

P3

1,517

1,726

P

1,724

1,592

P4

1,803

1,417

P5

1,536

1,385

R



45

TOPOGRAPHIE

( cheminement fermé – retour ) 7ème mise en station (S7) : Entre P5 & R Lecture AV sur R :


1,771

Points

Lecture Arrière

R

1,255

P1

1,475

1,432

P2

1,398

1,383

P3

1,517

1,726

P P4 P5 R


Lecture Avant

1,724 1,592 Fin du parcours

( sur le terrain ) 1,803

1,417

1,536

1,385 1,771


46

TOPOGRAPHIE

( cheminement fermé – calculs )

Mise à jour du carnet de nivellement Calcul des différences : ( Lect AR – Lect AV )

Points

Lecture Arrière

R

1,255

P1

1,475

P2

1,398

P3

1,517

P

1,724

P4

1,803

P5

1,536

R

Lecture Avant

-

Exercice : nivellement par cheminement déterminer l’altitude du point P (altitude de R : 365,724 NGF)

Différence +

1,432 1,383

Différence -

Altitudes

- 0,177 0,092

1,726

- 0,328

1,592

- 0,075

1,417

0,307

1,385

0,418

1,771

- 0,235

Totaux Ecarts



47

TOPOGRAPHIE


Mise à jour du carnet de nivellement Calcul des altitudes


365,724 – 0,177 = 365,547 365,547 = 365,639 Lecture Avant+ 0,092 Différence +

Points

Lecture Arrière

R

1,255

P1

1,475

1,432

P2

1,398

1,383

P3

1,517

1,726

- 0,328

365,311

P

1,724

365,961 - 0,235 = 365,726 1,592

- 0,075

365,236

P4

1,803

1,417

0,307

365,543

P5

1,536

1,385

0,418

365,961

R

Différence -

365,639 - 0,328 = 365,311 365,311 - 0,075 = 365,236

365,724 - 0,177

365,236 + 0,307 = 365,543

0,092

365,543 + 0,418 = 365,961

1,771

Altitudes

365,547 365,639

- 0,235

365,726

Totaux Ecarts



48

TOPOGRAPHIE


Mise à jour du carnet de nivellement Totaux des colonnes & calcul des écarts

Lecture Avant


Points

Lecture Arrière

R

1,255

P1

1,475

1,432

P2

1,398

1,383

P3

1,517

1,726

- 0,328

365,311

P

1,724

1,592

- 0,075

365,236

10,708 1,803 - 10,706 = 0,002 1,417

P5

1,536

1,385

R

Ecarts

Différence -

Altitudes

365,724

P4

Totaux

Différence +

- 0,177 0,092

365,639

365,726 10,708 –- 365,724 10,706 ==0,002 0,002 0,307

0,418

10,706

- 0,235 0,817


365,726

- 0,815 0,002

0,002

365,543 365,961

1,771 10,708

365,547


0,002

49

TOPOGRAPHIE

( cheminement fermé – analyse )

Analyse des écarts ( écart de fermeture )

Points

Lecture Arrière

R

1,255

P1

1,475

P2

1,398

Lecture Avant


Différence +

Différence -

Les écarts sont égaux : Calcul exacts

Altitudes

365,724 - 0,177

365,547

L’écart de fermeture 0,092 ( altitude d’arrivée – altitude de départ = 0,002 ) est correct. Fin du cheminement 1,517 1,726 - 0,328 ( origine : estimations millimétriques )

365,639

P

1,724

1,592

365,236

P4

1,803

1,417

P5

1,536

P3

1,432 1,383

Ecarts

0,307

365,543

Ecart de fermeture Acceptable : 0,418 1,385 <= 0,005

R Totaux

- 0,075

365,961

1,771 10,708

10,706

- 0,235 0,817

0,002

365,726

0,815 0,002


365,311


0,002

50

Cheminement Et Rayonnement

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