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Nivellement géométrique

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Nivellement géométrique

(6h)

1.1 Objectif : La détermination des altitudes d’un point ou d’un ensemble de points à partir d’un repère d’altitude connue

1.2 Matériels utilisés 1.2.1

Niveau automatique

La tendance actuelle de construction des niveaux se développe dans le sens d'une création de niveaux automatiques. Ces niveaux, après le seul réglage d'une nivelle sphérique, donnent automatiquement un plan de visée horizontale. Le nombre de ces appareils va croissant chaque année avec le développement des techniques mécaniques, optiques et électroniques.

1.2.2

Trépied

Trépied est constitué par un ensemble de trois jambes surmontées par un plateau sur le quel repose tous les instruments topographie. Ce dernier est fixer sur le trépied par un vise de fixation.

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Nivellement géométrique 1.2.3

Mire

Mire de nivellement généralement en bois ou métal (pliante), de 3 ou 4 mètres, munie d'un talon de mire. On effectue une lecture estimée au millimètre, au moyen du trait niveleur du niveau.

1.3 Mise en station d’un niveau La mise en station d’un niveau consiste a rendre horizontal l’axe optique de l’instrument pour y arriver on opère selon l’ordre suivant : 

Installer le trépied (plateau le plus horizontal possible)



Fixer l’appareil sur trépied



Centrer la nivelle sphérique



Régler l’oculaire de l’objectif

1.3.1

Installer le trépied

1. Installer le trépied de telle sorte que le plateau soit à peu près horizontal 2. S’assurer que les jambes du trépied sont placées à intervalles égaux 3. S’assurer que l es pieds sont solidement fixés au sol.

1.3.2

Fixer l’appareil sur trépied

1- Positionnez le niveau en position centrale sur l’embase. 2- Vissez l’appareil sans trop forcer à l’aide de la vis à pompe située sous l’embase.

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Nivellement géométrique 1.3.3

Centrer la nivelle sphérique

1. Première opération : à l’aide des deux vis calantes, que l’on fera tourner en sens inverse, ramener la nivelle sphérique en position centrale ou en direction de la troisième vis calante.

PL A T E A U DU T R E PIE D

V IS C A LA N T ES

A X E D E V ISE E D E L ’A PP A R E IL

N IV EL L E SPH ER IQ U E D E L ’A PPA R EIL

2. Deuxième opération : Tournez la troisième vis pour ramener la bulle au milieu du repère central de la nivelle.

PLATEAU DU TREPIED

VIS CALANTES

AXE DE VISEE DE L’APPAREIL

NIVELLE SPHERIQUE DE L’APPAREIL

1.3.4

Réglerr l’oculaire de l’objectif

1- Regarder par l’oculaire sur un fond clair et vierge.

2- Tourner l’oculaire dans da le sens des aiguilles d’une montre, puis dans le sens contraire. Arrêter avant que le réticule sorte du champ de netteté

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Nivellement géométrique

1.4 Réalisation d’une lecture sur une mire 1- Observation de la mire

2- Réglage de la netteté de l’image : On tourne le bouton de mise au point

Le réglage sera correct si en déplaçant l’œil devant l’oculaire les fils du réticule restent immobiles sur la mire. 3- LECTURE SUR MIRE

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Nivellement géométrique

1.5 Principe de fonctionnement Le nivellement géométrique consiste à déterminer la dénivelée entre deux points à l’aide d’un niveau (définissant un plan de visée horizontal) et une mire (échelle vertical) placée successivement sur les deux points. La lunette (niveau) permet de lire sur une mire la distance verticale entre le point occupé par celle-ci et le plan de visée.

HPV= HA + LA = HB + LB H= HB - HA = LA - LB

1.6 Nivellement par rayonnement A partir d’un repère R d’altitude connue, on veut déterminer les altitudes des points A, B, C et D, E et F Ces altitudes peuvent être déterminées à partir d’une seule station : L’appareil assure un plan de vision horizontal d’altitude Hpv, L’altitude du point R étant connue, on peut connaître l’altitude du plan de vision :

Hpv = HR+ LR A partir de l’altitude du plan de vision on peut connaître l’altitude d’un point I par la formule

HI = Hpv - LI

L’opération est sans contrôle, pour vérifier, il faudrait déplacer l’instrument, faire une autre station et reprendre tous les points.

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1.7 Nivellement par cheminement On emploi le nivellement par cheminement lorsque la distance entre les deux points sont éloignées. La méthode la plus employée est celle du cheminement fermé. Elle consiste à revenir au point de départ ou à se refermer sur un point d’altitude connue. A chaque position de l’appareil, après calage des nivelles, en prend une lecture arrière (LAR) et une lecture avant (LAV). 

LAR :

Dans le sens contraire du cheminement.



LAV :

Même sens du cheminement.

Attention : Ne pas déplacer l’appareil en station, entre une lecture arrière et une lecture avant.

Etapes à suivre pour faire un nivellement par cheminement : 1 Choisir le sens du cheminement 2 Parcourir les différents points et remplir le carnet du cheminement 3 Calculer les dénivelées mesurées 4 Contrôler le calcul de l’étape 5 Calculer la fermeture f du cheminement 6 Calculer la compensation C comp. 7 Calculer les dénivelées compensées Hij 8 Calculer les altitudes compensées des différents points H

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comp.

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1.8 Travail demandés 1.8.1

Nivellement par rayonnement

Déterminer les altitudes des points A, B, C, D, E et F à partir du point repère R. L’altitude du point R est HR= 10.000m.

1.8.2

Nivellement par cheminement

1- On vous propose de déterminer les altitudes des points 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 et 10 situés entre les points A d’altitude HA , et le point B d’altitude HB. 2- On vous propose de déterminer les altitudes des points 1’, 2’, 3’, 4’, 5’, 6’, 7’, 8’, 9’ et 10’ situés entre les points A d’altitude HA , et le point B d’altitude HB.  Effectuer le nivellement par cheminement entre les deux points A et B, en passant par 1,2, …10 remplir le carnet du terrain  Déterminer les altitudes des différents points (1,2,…10) en faisant la compensation du cheminement selon la valeur des dénivelées  Effectuer le nivellement par cheminement entre les deux points A et B, en passant par 1’,2’, …10’ remplir le carnet du terrain  Déterminer les altitudes des différents points (1’,2’,…10’) en faisant la compensation du cheminement selon la valeur des dénivelées  Déterminer les altitudes du point B en faisant la compensation du cheminement selon la valeur des dénivelées (Cheminement fermé de A -12….10-B -10’-9’…..1’- A)  Conclusion

1.9 Compte rendu IIIIIIIV-

V-

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Objectif Matériels utilisés Mise en station d’un niveau Application : 1- Nivellement par rayonnement 2- Nivellement par cheminement a- Cheminement rattaché aux deux extrémités A, 1, 2, ……..10,B b- Cheminement rattaché aux deux extrémités A, 1’,2’, ……..10’,B c- Cheminement fermé A, 1, 2 ………10, B ,10’, 9’, ………2’, 1’, A Conclusion

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L’Imprimé de nivellement par rayonnement Groupe : Nom : Prénom : Station

Station 1

Points R A B C D E F

Lecture

HPV

Hi

Points R A B C D E F

Lecture

HPV

Hi

Les étapes de calcul

Station

Station 2

Les étapes de calcul

Interprétation

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Nivellement géométrique L’Imprimé de nivellement par cheminement A,1,…..10, B

Groupe : Nom : Prénom : N°points

Lecture arrière

Lecture avant

Hmes +

-

comp

Hcomp +

H

-

A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 B  Les étapes de calcul

Interprétation

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Nivellement géométrique L’Imprimé de nivellement par cheminement B,10’,…..1’, A

Groupe : Nom : Prénom : N°points

Lecture arrière

Lecture avant

Hmes +

-

comp

Hcomp +

-

B 10’ 9’ 8’ 7’ 6’ 5’ 4’ 3’ 2’ 1’ A  Les étapes de calcul

Interprétation

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H

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Nivellement géométrique L’Imprimé de nivellement par cheminement A, 1, 2 ………10, B ,10’, 9’, ………2’, 1’, A

N°points

Lecture arrière

Lecture avant

H

mes

H

comp

H

comp +

-

+

-

A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 B 10’ 9’ 8’ 7’ 6’ 5’ 4’ 3’ 2’ 1’ A 

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Nivellement géométrique

Les étapes de calcul

Interprétation

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