TP2 - Levé altimétrique et planimétrique de surface.pdf

Département Génie Civil et Environnement Part Time 2015-2018

Topographie Topographie 2 TP No. 2 Levé altimétrique et planimétrique de surface

Preparé par 

Auckbaraulee Fadil



Beekhun Neevash



Bhikoo Hinndraj



Bundhoo Chandrasekar



Ghallu Yanish



Oogorah Gaveshwar



Ramjaun Aslam



Succaram Sachin

Professor R.Ramlogun

Table of Contents 1. Objectif ........................................................... .............................................................. ..................................................... 1 2. Introduction .................................................................................................................................................................... 2 Le Levé Planimétrique ..................................................... ................................................................. .............................. 2 Le Levé Altimétrique ...................................................................................................................................................... 2 Le Nivellement ................................................................................................................................................................ 3 Le Nivellement Direct .................................................................................................................................................... 3 Le Cheminement ............................................................................................................................................................ 3 Le Rayonement ............................................................................................................................................................... 4 Le Nivellement Mixte ..................................................................................................................................................... 4 Le Niveau ......................................................................................................................................................................... 5 La Mire ........................................................... .............................................................. .................................................... 6 Le Jalonnement ............................................................................................................................................................... 6 3. Liste des Matériels et Appareillages Utilisé ................................................................................................................. 7 4. Mode Opératoire ........................................................................................................................................................... 10 Reconnaissance du Site .............................................................. ................................................................. .................. 10 Mise en place des axes principaux ....................................................................................... ........................................ 10 Quadrillage du terrain ..................................................... ................................................................. ............................. 10 Relevé les détails sur le terrain ........................................................................................................ .............................. 11 Mise en place du Trépied ................................................................................................................. .............................. 11 Mise en place du Niveau Optique ........................................................ ................................................................. ....... 12 Visée et Lectures .............................................................. ................................................................. ............................. 12 5. Précautions ............................................................ ................................................................. ........................................ 13 6. Calculs & Résultats ........................................................................................................................................................ 13 Altitude .......................................................... .............................................................. ................................................... 13 Fiche de Nivellement ....................................................... ................................................................. ............................. 14 Plan Topographique ...................................................................................................................................................... 15 7. Difficultés & Solutions................................................................................................................................................... 16 8. Conclusions ...................................................................................................... .............................................................. 16

1. Objectif L’objectif de ce travail pratique (TP) est d’effectuer un levé de terrain planimétrique et altimétrique au niveau optique et à la chaine afin d’en établir un plan coté.

Plan du Site

Figure 1

TP2 - Levé altimétrique et planimétrique de surface

Page 1

2. Introduction Le levé topographique consiste à mesurer les niveaux et dimensions d'un terrain. C'est une opération qui se fait en général en vue d'une construction de maison individuelle ou d'aménagements divers. Il permet d'établir une vue exhaustive du terrain sur lequel vous souhaitez construire afin de faire un projet à partir d'éléments concrets. Un levé a pour objectif de récolter des données existantes sur le terrain en vue de leur transcription, à l’échelle, sur plan ou sur carte. Donc, deux opérations conjointes sont nécessaires pour pouvoir situer chaque point suivant trois axes ; c'est-à-dire X, Y (plan) et Z (l’altitude). Ces deux opérations sont : 1. 2.

Le levé planimétrique et Le levé altimétrique.

Le Levé Planimétrique Le levé planimétrique Le levé planimétrique est la représentation en projection plane de l’ensemble des détails à deux dimensions du plan topographique. Elle mesure, dans toutes leurs parties, les figures géométriques formées par les limites des détails répandus sur le terrain et les projette sur un plan horizontal. Toutes les opérations de la planimétrie se résument en des mesures de longueurs horizontales ou d'angles dans des plans horizontaux.

Figure 2

Quatre méthodes principales sont utilisées en planimétrie. Il est possible de déterminer l'emplacement d'un point sur un plan horizontal : 1. A partir d'un seul point connu, par cheminement, méthode consistant à mesurer des distances horizontales et des azimuts le long d'une ligne. 2. A partir d'un seul point connu, par rayonnement, méthode consistant à mesurer des distances horizontales et des azimuts, ou encore des angles horizontaux. 3. A partir d'une ligne droite connue, par offset, méthode consistant à mesurer des distances horizontales et à implanter des perpendiculaires. 4. A partir de deux points connus, par triangulation ou intersection, méthodes consistant à mesurer des distances horizontales et des azimuts, ou encore des angles horizontaux.

Figure 3

Le Levé Altimétrique Le levé altimétrique est la représentation d’un relief sur un plan ou sur une carte. Elle est la détermination et la mesure des altitudes d'un lieu ou d'une région donnée. Sa détermination débouche généralement sur la conception d'une carte topographique où les altitudes sont indiquées sous la forme de points locaux ou sous la forme d’isohypses (courbes de niveau). C’est la partie de la topographie rassemblant toutes les opérations effectuées à l’aide de mesures verticales.


Figure 4

Page 2

Le Nivellement Le nivellement est l'ensemble des opérations qui permettent de déterminer des altitudes et des dénivelées. L'altitude d'un point est la distance en mètre par rapport à une surface de niveau zéro. Le nivellement peut s'effectuer selon trois procèdes qui sont par ordre de précision décroissant: le nivellement direct ou géométrique; le nivellement indirect ou trigonométrique; le nivellement barométrique.   

Pour ce TP, l'objectif est de réaliser le nivellement d'un réseau de points disposés sur le site d’UDM par le biais la technique le nivellement direct ou nivellement géométrique en utilisant la méthode de cheminement mixte aller et retour avec rayonnement.

Le Nivellement Direct Cette opération s'effectue à l'aide d'un niveau et de mires. Un niveau reprend le principe d'un simple "niveau de maçon". Il est constitué d'un système (bulle, pendule, inclinomètre) associé à une lunette de visée. On effectue les lectures sur des mires graduées avec des précisions pouvant atteindre 0.1mm suivant la mire et le niveau employés. Figure 5

Le Cheminement On procède par cheminement composé de dénivelées élémentaires en général effectuées entre deux repères d'altitude connue. On rappelle que la dénivelée élémentaire est obtenue par la différence de lectures effectuées sur deux mires "arrières" et "avant" ΔH= Lar –Lav .

Figure 6

HD = H A + [(L Aar – LBav ) + (LBar – LCav ) + (LCar – LDav )]

Donc : Lar: lecture arriere du point selon le sens du nivellement; Lav : lecture avant du point selon le sens du nivellement;


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Le Rayonement Le nivellement par rayonnement se fait à partir d'une seule station. On détermine les altitudes de différents points intermédiaires par rapport à un repère connu.

Figure 7

Le Nivellement Mixte Le nivellement mixte consiste à l'exécution d'un cheminement au cours duquel des points rayonnés sont relevés.

RN1 , RN2

Point Connue

R1

Point Tournant

St

Station / Niveau

1-5

Point Rayonnés

Figure 8


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Le Niveau Le niveau consiste en une simple lunette montée sur un système de mise en horizontalité (nivelle torique dans notre cas). Le système de lecture consiste en 2 fils de réticule perpendiculaires. La précision sur la lecture attendue ne dépasse guère le millimètre. Les niveaux de précision sont dotés de deux fils de lecture obliques qui permettent d'obtenir une mesure plus fine par encadrement. Par ailleurs, deux fils stadimétriques, situés à égale distance de part et d'autre du fil niveleur, permettent d'estimer la distance de la mire, grâce au hauteur mesuré entre les deux fils.

Figure 9

L'angle α séparant ces deux fils étant généralement de 10-2 rad, on a la relation La distance D entre le niveau et la mire est donné par

D = CS+k où C, est Constant de Multiplication du Niveau optique où S, est la Lecture Haut – Lecture Bas et k, est Constant additif du Niveau optique

Figure 10


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La Mire La mire est une règle graduée munie d'une nivelle torique permettant de la tenir verticale. La qualité du matériau (en raison du coefficient de dilatation qui influe sur la précision de la mesure) ainsi que le type de graduation (centimétrique) sont des facteurs dont il faut tenir compte pour un nivellement de précision. La mire que nous utilisons est en invar (coefficient de dilatation de 10-6) munie de graduations centimétriques.

Figure 12

Figure 11

Le Jalonnement Un jalon est un tube métallique de 2000 x 30mm environ, constitué de un ou plusieurs éléments, peint en rouge et blanc, enfoncé par percussions successives dans un sol meuble, maintenu par un trépied léger sur une surface dure. Tous les points d’une verticale ayant la même imagetopographique, la verticalité du jalon est réalisée à l’estime ou en le plaçant à l’intersection de deux plans verticaux perpendiculaires définis par l’œil de l’opérateur et par un fil à plomb tenu à bout de bras. Le jalonnement consiste à aligner plusieurs jalons entre deux autres, afin de disposer de repères intermédiaires au cours du mesurage.

Figure 13

L’opérateur se place à quelques mètres derrière le jalon A (fig. 13), vise le bord du jalon en direction de B et fait placer par un aide les jalons i ntermédiaires 1,2, 3 en commençant de préférence par le plus éloigné. Dans le cas d’une distance courte, l’opérateur peut aligner chaque portée de ruban sans jalonnement préalable.


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3. Liste des Matériels et Appareillages Utilisé No.

Description

1

Niveau Optique

1

2

Mire parlante télescopique en aluminium

1

3

Trépieds Télescopique en Aluminium

1

4

Niveau a bulle sphérique (Nivelle)

1

5

Ruban 50m

1

6

Ruban 30m

1


Equipment

Quantités

Page 7

No.

Description

7

Ruban 5m

2

8

Piquets

15

9

Marteau

1

10

Niveau a bulle sphérique (Nivelle)

1

11

Jalon

10

12

Trepied porte jalon

4


Equipment

Quantités

Page 8

No.

Description

13

Niveau Maçon

1

14

Fil a plomb d’axe

1

15

Planchette

1

16

Feuille de nivellement

1

17

Calculatrice

1

18

Stylo

1


Equipment

Quantités

Page 9

4. Mode Opératoire Pour bien débuter la campagne de levé de terrain planimétrique et altimétrique au niveau optique et à la chaine, il convient de suivre à la lettre une méthodologie bien définie comme cité ci-dessus :

Reconnaissance du Site Toujour commencer l’opération de nivellement en faisant une reconnaissance du site pour déterminer les obstacles et s’assurer l’emplacement de l’axe principale. 1.

Localiser le point de référence BM2 et noter la position

2.

Choisir la Station A de sorte qu’elle ait une ligne de vision dégagée sur le point de référence BM2 et le terrain.

3.

Déterminer les deux axes principaux pour le quadrillage du terrain.

Mise en place des axes principaux 4. Avec l’aide des jalons, faite un axe horizontal ensuite placer 4 jalons en alignement, une personne dira si ils sont aligner (la personne devra se tenir derrière le 1er jalon et regarder les autres jalons, et quand les jalons derrière le 1er jalon seront cachée par la suite les jalons seront en alignement. 5.

Faire un axe vertical avec l’aide par la méthode ‘3-4-5’ placer 2 jalons un en haut et l’autre au bas par rapport au jalon du milieu de l’axe A . Puis placer les autres jalons sur l’axe 1 et les aligner avec les yeux.

Quadrillage du terrain 6. Attacher le fil a nylon sur les jalons puis à l’aide d’un ruban de 50m et d’un fil à plomb, commencer à divisez le terrain en plaçant des piquets à chaque 5m sur l’axe principale x et y.

7.

Placer les piquets à chaque 3m et les 2 premier (un en haut et l’autre au bas) par rapport à l’axe principale à l’aide du méthode ‘3,4,5’ pour qu’il soit en parallèle afin de faire un angle de 90 dégrée.

8. Nommez chaque alignement pour mieux notez les détails du terrain en faisant un croquis.


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Relevé les détails sur le terrain 9. Mesurer à l’aide d’un ruban de 10m les détails sur le terrain (arbres, trottoirs, etc.) en utilisant la méthode de ties et la méthode d’offset. (Ex. mesurer depuis au moins 2 piquet différent la distance d’un arbre et noter les valeurs sur le croquis)

Mise en place du Trépied 10. Déplier le trépied de manière à ce que les pieds soient tous d'égale longueur, il est préférables que la hauteur du trépied atteigne le menton de l'utilisateur. 11. Implanter ensuite le trépied sur la station en veillant, a l'œil, à l'horizontalité du plateau. 12. Enfoncer les pieds.


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Mise en place du Niveau Optique 13. Visser l'appareil sur le plateau en le plaçant au milieu de celui-ci en s’assurant de maintenir fermement l'appareil pendant le vissage car c’est très fragile. 14. Mettre les 3 vis calantes à mi-course. 15. Ajuster les vis calantes pour centrer la bulle sphérique. 16. Tourner l’appareil sur 360 dégrée pour s’assurer que la bulle sphérique est bien centrée.

Visée et Lectures 17. Positionner la mire parlante sur le point de référence BM2 ayant pour altitude 100.00m. 18. Orienter le niveau optique à bascule vers la mire parlante en se servant du dispositif de visée grossière.

Nivelle à bulle s héri ue

19. Régler la visibilité pour avoir une netteté d’image de la mire parlante et ajuster la vis de réglage du réticule. 20. Placer une nivelle à bulle sphérique contre la mire parlante en s’assurant qu’elle est bien verticale dans les deux sens. 21. Ajuster l’appareil avec la vis de fin réglage horizontale sur la mire parlante.

Mire parlante

Figure 14

22. Ajuster la vis de réglage de fin basculement jusqu’à ce les deux moitiés de bulles se coïncide parfaitement.

23. Vérifier que la bulle sphérique est toujours centrée (c’est-à-dire l’appareil est toujours horizontale)

Figure 15

24. Lire sur la mire parlante la hauteur et noter la valeur dans la feuille de niveau. La lecture se fait en lisant la lecture du fils stadimétrique haute, basse et celle du milieu. 25. Vérifier que la valeur du milieu(LM) est égale à la valeur de l’addition de la lecture haute(LH) et basse(LB) divise par deux.

LM = (LH + LB)/2 26. Si la valeur obtenue n’est pas égale à celle du milieu, la lecture haute et basse est reprise jusqu’à ce que la valeur de LM calculée soit égale à celle de la lecture du milieu qui a été lit. 27. Positionner la mire parlante sur chaque point du quadrillage et répliquer l’exercice 18 à 26


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5. Précautions Niveau Toujours protéger le niveau du soleil et de la pluie Essuyer les lentilles avec un mouchoir fin et propre.

 

Piquets 

La mire doit pouvoir reposer et pivoter sur des points d urs repérés, sans bouger d'altitude.

Mise en station 



La mise en station d'un niveau doit être rapide et correcte. Pour arriver à caler, il faut procéder toujours de la même façon et dans le même ordre. Avant de fixer l'appareil sur sa plaque de couche, vérifier que les surfaces d'appuis sont exemptes de terre ou de grain de sable.

Lectures et contrôle 



Il est vivement conseillé de lire systématiquement les trois fils et de les écrire. C'est-à-dire la lecture correspondant au fil du Haut, la lecture Milieu et la lecture du Bas. Immédiatement on effectue le contrôle afin d'éviter toute erreur.

Mire  

La tenue de la mire se fait jambes écartées et en appui sur le front les yeux fixés sur la nivelle. Surtout s'il y a du vent, c'est le seul moyen de faciliter les lectures.

6. Calculs & Résultats Altitude L'altitude est l'élévation verticale d'un lieu ou d'un objet par rapport à un niveau de base. Le calcul d'une altitude revient toujours à mesurer un écart entre un niveau de départ et le point dont on souhaite trouver l'élévation par rapport à ce niveau (dénivelé).

Altitude à déterminer = Altitude Connu + Dénivelé


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Fiche de Nivellement Point 1

Arrière

Lecture Intermédiaire

0.468

Avant

Hauteur de Collimation

Altitude (m)

Observation

100.468

100.000

BM2

2

2.330

98.138

A1

3

2.260

98.208

A2

4

2.365

98.103

A3

5

2.505

97.963

A4

6

2.260

98.208

B1

7

2.245

98.223

B2

8

2.350

98.118

B3

9

2.430

98.038

B4

10

2.275

98.193

C1

11

2.240

98.228

C2

12

2.225

98.243

C3

13

2.305

98.163

C4

14

2.162

98.306

D1

15

2.185

98.283

D2

16

2.240

98.228

D3

17

2.275

98.193

D4

18

2.110

98.358

E1

19

1.875

98.593

E2

20

1.945

98.523

E3

21

2.145

98.323

E4

22

1.540

98.928

F1

23

1.622

98.846

F2

24

1.524

98.944

F3

25

1.385

99.083

F4

26

1.496

98.972

G1

27

1.520

98.948

G2

28

1.530

98.938

G3

29

1.360

99.108

G4

30

1.400

99.068

H1

31

1.400

99.068

H2

32

1.420

99.048

H3

33

0.860

99.608

H4

34

1.390

99.078

I1

35

1.358

99.110

I2

36

1.410

99.058

I3

37

0.720

99.748

I4

38

1.170

99.298

J1

39

1.080

99.388

J2

40

1.105

99.363

J3

41

0.640

99.828

J4

42

0.790

99.678

K1

43

0.660

99.808

K2

44

0.920

99.548

K3

45

0.565

99.903

K4

46

0.460

100.008

L1

47

0.420

100.048

L2

48

0.680

99.788

L3

49

0.575

99.893

L4


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Plan Topographique


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7. Difficultés & Solutions

Diffilculté

Solution

1

Difficulté de tenir la mire parlante à niveau. (Vent)

Tenir la mire parlante le plus verticalement possible tout en gardant l’œil sur la nivelle.

2

Obstruction de prendre les lectures. (Arbres)

Couper ou écarter les branches où nécessaire pour dégager la ligne de vision.

3

Terrain instable dans certain place. (Sol boueuse)

Chercher et préparer l’endroit pour la mise en place des différents points intermédiaires.

8. Conclusions Après avoir complété ce travail pratique nous avons appris comment faire un levé altimétrique et planimétrique. Nous avons appris comment placer des jalons en parallèle sur le terrain afin d’obtenir des axes et faire un quadrillage pour ensuite relever des détails sur le terrain. Aussi nous savons maintenant prendre des niveaux pour pouvoir ensuite dessiner les courbes de niveau sur papier. Nous remercions notre professeur pour tous les conseils et explications qui nous ont beaucoup aidés lors de la réalisation de ce travail pratique.


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