Implantation Des Ouvrages
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ROYAUME DU MAROC Office de la Formation Professionnelle et de la Promotion du Travail DIRECTION RECHERCHE ET INGENIERIE DE FORMATION
RESUME THEORIQUE & GUIDE DE TRAVAUX PRATIQUES
MODULE 20
SECTEUR :
IMPLANTATION DES OUVRAGES
BTP
SPECIALITE : CHEF DE CHANTIER TRAVAUX PUBLICS NIVEAU :
TECHNICIEN
(APC)Juin.2007
Résumé De Théorie Et Guide De Travaux Pratique
Module 20 Implantation Des Ouvrages
REMERCIEMENTS La DRIF remercie les personnes qui ont contribué à l’élaboration du présent document.
Pour la supervision :
M. Khalid BAROUTI Mme Najat IGGOUT M. Abdelaziz EL ADAOUI
Chef projet BTP Directeur du CDC BTP Chef de Pôle CDC /BTP
Pour la conception : M. Pavel Tsvetanov
Formateur animateur CDC/BTP
Pour la validation : Mme GUNINA Fatna
Formatrice animatrice au CDC /BTP
Les utilisateurs de ce document sont invités à communiquer à la DRIF toutes les remarques et suggestions afin de les prendre en considération pour l’enrichissement et l’amélioration de ce programme. DRIF
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SOMMAIRE
Présentation du module Résumé de théorie
1-Notions générales : 2- Instruments topographiques 3-Principe de nivellement 4-Levé tachéométrique 5. Implantation 6. Profil 7- Cubature des terrassements 8- Plan de masse Guide de travaux pratiques : TPN°1 : Mise en station d’un niveau de chantier TPN°2 : Nivellement TPN°3:Levés par abscisses et ordonnées : TPN°4:Levé planimétrique d’un ouvrage TPN°5:Implantation par rayonnement TPN°6 : Implantation d’un profil TPN°7 : Cubature des terrassements : méthode des plans côtés TPN°8 : Cubature des terrassement : méthode des profils
Evaluation de fin du module Liste bibliographique
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MODULE20 : IMPLANTATION DES OUVRAGES Durée :24 heures
OBJECTIF OPERATIONNEL DE PREMIER NIVEAU DE COMPORTEMENT
PRECISIONS SUR LE COMPORTEMENT ATTENDU
Etablir un relevé topographique
CRITERES PARTICULIERS DE PERFORMANCE
Réaliser un relevé altimétrique et le mettre au net
Implanter une construction sur un terrain
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Réalisation exacte des techniques de dessin d’un croquis à main levée Connaissance parfaite du matériel
Connaissance exacte de la topographie Connaissance adéquate du matériel Dessin parfait d’un relevé
Connaissance exacte du matériel Bonne lecture des plans
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OBJECTIFS OPERATIONNELS DE SECOND NIVEAU
LE STAGIAIRE DOIT MAITRISER LES SAVOIRS, SAVOIR-FAIRE, SAVOIRPERCEVOIR OU SAVOIR-ETRE JUGES PREALABLES AUX APPRENTISSAGES DIRECTEMENT REQUIS POUR L’ATTEINTE DE L’OBJECTIF DE PREMIER NIVEAU,TELS QUE : Avant d’apprendre à faire un relevé topographique ( A) : 1. 2. 3. 4.
Connaître des notions élémentaires de topographie Connaître l ‘utilité d ‘un relevé Définir exactement les outils d ‘un relevé topographique Connaître exactement la technique des relevés des hauteurs de bâtiment
Avant d’apprendre à réaliser un relevé altimètrique et le mettre au net (B) : 5. 6. 7. 8. 9.
Rappeler les notions de trigonométrie Définir exactement le matériel Connaître exactement les principes des différentes opérations Connaître exactement la méthode de la prise de note d’un carnet de nivellement Dessiner un profil en long et un profil en travers
Avant d’apprendre à implanter une construction sur un terrains ( C) : 10. Connaissance exacte du matériel pour l ‘implantation d ‘une construction 11. Lecture exacte d ‘un plan de masse 12. Connaissance exacte de la méthode de travail
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IMPLANTATION DES OUVRAGES RESUME DE THEORIE
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1- Notions générales :
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2—INSTRUMENTS TOPOGRAPHIQUES A- LES AXES. a) Nord Lambert (NL ou Y) Direction des Y positifs en un point. Le Nord du quadrillage. b) Nord géographique (NG) Direction du point vers le pôle nord. En un point donné la direction du nord du quadrillage Lambert (ou axe des Y positifs) n’est confondue avec le nord géographique que le long du méridien origine. L’angle entre le nord Lambert et le nord géographique est appelé « convergence des méridiens ». c) Nord magnétique (NM) Direction de la pointe bleue de l’aiguille aimantée. Elle varie dans le temps et est influencée par les corps magnétiques proches du lieu d’observation. B/LES INSTRUMENTS LES INSTRUMENTS POUR MESURES DES DISTANCES. a) Le mètre ou le double mètre Ruban métallique enroulé dans un boitier. D’un maniement aisé il est utilisé pour la mesure de détails (hauteur des tourillons, mesures en renforcement…..). b) Le pas ou le double pas Cette méthode permet de mesurer rapidement les dimensions de certains détails pour les levés à petit échelle (1/2 000 et en - dessous). Elle permet égale – ment de vérifier si une erreur importante n’a pas été commis sur la mesure d’une distance. c) Le télescomètre ou « télescopique » Il remplace les règles en bois et en métal utilisées jadis. Constitué de plusi - eurs
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éléments coulissants, il est télescopique et rigide, et permet de mesurer avec précision des détails jusqu’à 5 m. Surtout utilisé pour les mesures dans les parties bâties, il peut être manié par un seule personne. d) La chaîne d’arpenteur Présentant de nombreux inconvénients (maillons de fil de fer, reliés entre eux par les anneaux) elle est actuellement abandonnée. e) Le ruban (étalon à bouts) Il est en acier ou en inox, de longueurs 10, 20, 30 ou 50 m, il est bien adap – té pour tous les travaux topo métriques. Le ruban porte : tous les mètres une plaque de cuivre indiquant la distance : - tous les 20 cm un rivet et une rondelle de cuivre, - tous les 10 cm (impairs) un rivet de cuivre ou un simple trou. Les mètres sont souvent indiqués sur les deux faces, en sens opposés, de façon à pouvoir donner la distance à partir de l’une quelconque des deux poignées. Certains rubans ont une chiffrage centimétrique.
Fig. 21 f) La roulette (étalon à traits) Montée dans un boîtier, elle est d’un emploi plus aisé.Elle est munie, soit d’un ruban plastifié (très sensible aux différences de températures, allongement important) soit d’un ruban d’acier, de 10, 20, 30 ou 50 m. Graduations tous les centimètres. L’anneau des rubans à roulette n’est pas compris dans la longueur. Malgré l’utilisation de plus en plus courante des roulettes, les rubans restent l’instrument le plus précis pour les raisons suivantes :
- Les mesures sont faites « bout à bout », les poignées articulées étant com prises dans la longueur.
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- Les poignées possèdent des canelures demi circulaires du même diamètre que les fiches.
LE JALONNEMENT Un jalon est un tube métallique de 200 x 3 cm 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, comme un trottoir asphalté par exemple (fig. 23).
Fig. 23
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Tous les points d’une verticale ayant la même image topographique, 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. LES AUTRES INSTRUMENTS le niveau de chantier :
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Voir TPN°1 : Mise en station d’un un niveau de chantier
La mire :
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En travaux topographiques, des mesures et des lectures précises ne sont possibles qu’avec des mires . I1 existe plusieurs types de mires suivant leur présentation et leur graduation. Dans le modèle ci-contre sont représentés : - Les centimètres noir.'
petits rectangles alternativement blanc et
- Les décimètres
chiffres de 0 à 9 situés dans un intervalle de 10 cm limité par deux traits.
- Les mètres
points placés au-dessus de chaque chiffre décimétrique. 1 point = 1 mètre 2 points = 2 mètres etc.
Observation Les lunettes donnent quelquefois des images renversées. Les chiffres dessinés à l'envers sur la mire apparaissent à l'endroit dans la lunette, mais les lectures doivent être faites de haut en bas sur le réticule.
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La lecture de la mire doit se faire en énonçant mille pour 1e chiffre des mètres, cent pour les décimètres, dix pour les centimètres et unité pour les millimètres. L'évaluation des mètres se fait en l'absence de point, par le premier chiffre du nombre figurant sur la mire. L'évaluation des décimètres se fait, soit par la lecture du chiffre situé dans 1a case, soit par la lecture du dernier chiffre du nombre. L'évaluation des centimètres se fait en comptant le nombre de divisions (de haut en bas), soit dans le premier groupe des 5 cm, soit dans le deuxième groupe et se lit alors cinquante, soixante, etc. L'évaluation des millimètres se fait à l'estime.
Lecture sur mire
a- Lecture au fil niveleur Amener le trait vertical du réticule dans l'axe de la mire à l'aide de la vis de rappel en azimut. Effectuer la lecture. Si plusieurs lectures sont faites de la même station, vérifier avant chaque lecture la coïncidence des demi bulles. b- Lectures aux fils stadimétriques La demi somme des lectures aux fils stadimétriques est égale â la lecture du fil niveleur. La différence des lectures aux fils stadimétriques multipliée par 100 donne la distance entre le niveau et la mire.
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Lectures Détail des lectures 1°/ Détermination du chiffre des mètres : points ou chiffre : (se dit mille) 2°/ Détermination du chiffre des décimètres : chiffre de la case : ( se dit cent) 3°/ Détermination du centimètres : nombre de case sous le trait supérieur de la mire se lit de zéro à quatre vingt dix 4°/ Détermination des chiffres des millimètres : fraction comprise et estimé à vue entre le dernier trait des unités et le fil du réticule se lit de zéro à neuf Lecture de la hauteur
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Ex1
Ex2
Ex3
0
0
1
2
7
3
2
6
9
5
3
7
0.225
0.763
1.397
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Lectures Fil niveleur Demi somme Somme Fil stadimétrique (1) Fil stadimétrique (2) Différence d Distance x100
Exemples 1 890 890 1780 990 790 200 20000m/m 20 mètres
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Exemple 2 2075 2075 4150 2275 1875 400 40000 m/m 40mètres
Exemple 3 1404 2806 1468 1338 130 13000 m/m 13 mètres
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- Le théodolite :
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Le théodolite est un appareil de base pour les mesures topographiques. Il est construit avec trois axes, autour desquelles on peut tourner le tube optique. Il y a deux cercles – horizontal et vertical. On peut mesurer deux types des angles – horizontaux et verticaux. Les deux cercles sont gradués en grades. Ils sont cachés dans la construction de l’appareil et on peut faire des lectures sur eux avec grande précision sur un écran. Avec HZ sont les angles horizontaux et avec V sont marqués les angles zénithaux. Graduation du cercle verticale commence par 0, qui se trouve au point de zénith, 100gr sur le horizon et 200gr au point de nadir. Dans le tube optique se trouve le réticule et on mesure toutes les distances optiques. La figure 2.6 vous montre toutes les composantes d’un théodolite.
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Mise en station d’un théodolite La station pour les mesures est fixée sur le terrain avec un piquet en bois ou en fer et on pose le théodolite exactement sur le point avec le fil à plomb dirigé par les trois pieds du trépied, ou par un dispositif optique avec un petit cercle qui doit tomber sur le centre dirigé de niveau par les trois pieds du trépied. Après se centrage on commence le horizontalement de l’appareil avec les trois vises successivement comme chez le niveau de chantier. Quand la bulle de la nivelle se trouve au centre par n’importe quelle position du tube le théodolite est centré sur le point de station et il est horizonté mais ce n’est pas toujours de niveau. Pour ce faire : placer la nivelle tubulaire parallèlement à 2 vis calant, amener la nivelle tubulaire entre ses repères par réglage de l’une des deux coulisses de ces 2 pieds en posant sa chaussure sans pression sur le sabot sollicité (pour éviter que ce dernier ne remonte). L’axe principal de l’appareil se déplacera ainsi dans un cône qui à pour sommet le point de station. Tournez la lunette azimut halement de 100gr, donc troisième vis calant. De même, amener la nivelle tubulaire entre ses repères par réglage de la coulisse du pied P3. Manipuler les coulisses avec précision. L’APPAREIL DOIT ÊTRE DE NIVEAU. Vérifiez toutefois la concentricité du centre optique du plomb avec le point de station. Mesures avec le théodolite On doit savoir qu’il y a deux types de tubes optiques au point de vue de l’image – avec limage droite où inverse. Selon ça on doit choisir la mire – avec l’image droite où inverse. La mire doit rester toujours verticalement pendant les mesures. On doit faire sur le terrain cinq mesures sur chaque point et de fixer ces lectures dans le carnet. Ces cinq lectures sont sur : 1. fil stadia en haut 2. fil stadia en bas 3. fil niveleur 4. angle horizontale 5. angle verticale Avant le commencement des mesures de chaque station on doit mesurer la hauteur de l’appareil avec une roulette où avec la mire. C’est la distance entre le terrain et l’axe horizontale du théodolite. On doit savoir aussi l’altitude de la première station. Ces choses sont nécessaires pour les formules de nivellement indirect avec le théodolite.
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Établissement d’un angle de 100gr En supposant maintenant que votre théodolite se trouve au dessus du point A de la figure 2.25, voici la marche à suivre pour établir un angle de 100gr.
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3-PRINCIPE DE NIVELLEMENT
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La dénivelée entre deux points est égale : • Soit à la différence des altitudes de ces 2 points, • Soit à la différence des cotes de ces deux points, • Soit à la différence des lectures effectuées sur les mires placées sur ces 2 points
1- Marche du nivellement :
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Nivellement indirect avec un théodolite optico – mécanique Sur de très courtes portées (Dh< 100m), on peut effectuer un nivellement indirect avec un théodolite optico – mécanique, une chaîne et une mire. La précision OFPPT/DRIF/CDC/BTP
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obtenue est médiocre mais peut être suffisante dans certains cas, par exemple, pour le calcul d’altitude approchées pour un avant – projet de terrassement.
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4. LEVÉ TACHÉOMÉTRIQUE
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Voir le TP N°3 et TPN°4
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METHODE GRAPHIQUE
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5. IMPLANTATION
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Voir TPN°5
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Voir TPN°6
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6. PROFILS Définitions
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Divers types de profil en long
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7- CUBATURE DES TERRASSEMENTS
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8- PLAN DE MASSE
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Module 20 IMPLANTATION DES OUVRAGES
GUIDE DE TRAVAUX PRATIQUE
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RAPPELS DE TRIGONOMETRIE
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TPN°1 : MISE EN STATION D’ UN NIVEAU DE CHANTIER
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II.1. Objectif visé : On doit vérifier si les stagiaires ont appris le manier de mise en station un niveau de chantier. II.2. Durée du TP : 2 heures ………………………………………………………………………………………………….. II.3. Equipement : Un niveau de chantier et un trépied
II.4. Description du TP : Le niveau n’étant pas (ou très rarement) stationné sur un point donné, le trépied est posé sur un point quelconque. Le stagiaire doit reculer après avoir positionné le trépied afin de s’assurer de l’horizontalité du plateau supérieur. Lorsque le plateau est approximativement horizontal, le stagiaire y fixe le niveau. II.5. Déroulement du TP :
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TPN°2 :Nivellement OFPPT/DRIF/CDC/BTP
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Durée : 4 heures
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TPN°3:Levés par abscisses et ordonnées : Durée : 4 heures
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Module 20 Implantation Des Ouvrages
TPN°4:Levé planimétrique d’un ouvrage Durée :6 heures
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TPN°5:Implantation par rayonnement Durée : 4 heures OFPPT/DRIF/CDC/BTP
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TPN°6 : Implantation d’un profil Durée : 4 heures
TPN°7 : Cubature des terrassements : méthode des plans côtés
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Durée : 4 heures
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TPN°8 : Cubature des terrassement : méthode des profils OFPPT/DRIF/CDC/BTP
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Durée : 8 heures
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Evaluation fin de module La Topographie 1. Quelles sont les axes dans la construction d’un théodolite ? 2. En quoi on mesure une pente en topographie ? 3. Pour créer un plan coté on utilise quoi : a) une roulette b) la méthode tachéometrique c) l’équerre optique
3pts. 2pts.
2pts.
4. Sur le réticule de niveau de chantier vous avez fait de station N1 les lectures suivantes ; P1 P2 P3 P4 P5 1244 1632 …… 2010 ……. ……. 1260 1068 1732 1896 0832 …… 0724 …… 1538 Ajoutez les lectures qui manquent et calculez les distances entre la station N1 et chaque point. 5. Avec un niveau de chantier on peut mesurer : a) les angles verticaux b) les niveaux et les distances 6. Nous avons la ligne AB , la direction A vers B , XA = 109.60 m YA = 143.57 m et XB =129.60 m YB =158.57m Calculez la distance AB. Total :
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6pts.
2pts.
5pts. 20pts.
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Corrigé 1. Ils sont trois : - l’axe principal - l’axe secondaire (ou axe des tourillons) - l’axe de la visée 2. En pourcentage (%) 3.
3pts.
→ i%
2pts. 2pts.
b) On utilise la méthode tachéométrie
4. P1 1244 1038 0832
P2 1632 1260 0888
P3 1412 1068 0724
P4 2010 1732 1454
P5 2254 1896 1538
LN1P1 = 1244 - 0832 = 0.412 x 100 = 41.20m. LN1P2 = 1632 - 0888 = 0.744 x 100 = 74.40m. LN1P3 = 1412 – 0724 = 0.688 x 100 = 68.80m. LN1P4 = 2010 -1454 = 0.556 x 100 = 55.60m. 6pts. LN1P5 = 2254 – 1538 = 0.716 x 100 = 71.60m. 2pts.
5. b) Les niveaux et les distances 6. ∆XAB = 129.60 – 109.60 = 20.00m. ∆YAB = 158.57 – 143.57 = 15.00m. LAB2 = ∆X2 + ∆Y2 = 20.00 2 + 15.00 2 = 625.00m.
5pts. LAB = 25.00m. Total :
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20pts.
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Liste des références bibliographiques Ouvrage
Auteur
GERARDE DURBEC
METHODES DE LEVE ALTIMETRIE SERGE MILLES et JEAN TECHNIQUE DE MESURE LAGOFUN ET DE REPRESENTATION MICHEL BRABANT MAITRISER LA TOPOGRAPHIE B. DUBUSSON COURS ÉLÉMÉNTAIRE DE TOPOGRAPHIE LUCIEN LAPOINTE et GILLES TOPOGRAPHIE MEYER APPLIQUE AUX TRAVAUX PUBLIQUE, BÂTIMENTS ET LEVERS URBAINS ERNEST P. LAUZON et ROGER DUQUETTE
TOPOMETRIE GENERALE
Edition 1985 1992
2000 1974
1991
1980
NB : Outre les ouvrages, la liste peut comporter toutes autres ressources jugées utiles (Sites Internet, Catalogues constructeurs, Cassettes, CD, …)
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