Nivellement et topographie

Claude PRECHEUR

finition : le nivellement est l’ensemble des opérations qui permettent de déterminer des altitudes et des dénivelés (différences d’altitudes).

Exemple :

Si deux points A et B sont peu éloigné l’un de l’autre, on peut définir deux plans horizontaux parallèles passant par A et B qui sont perpendiculaires aux verticales et elles-mêmes parallèles entre elles.

Le nivellement se réalise par visées horizontales. Avec comme matériel un trépied télescopique, une lunette de chantier et une mire. Dans certains cas, comme le report, de points nous pourrons également utiliser le laser.

Altitudes

L’altitude, dans le langage commun, exprime l’éloignement d’un objet par rapport au niveau moyen de la mer.

Définition : elle exprime également une réalité physique, l’eau s’écoule du point d’altitude le plus élevé vers le point d’altitude le plus faible. NGF niveau général de la France.

Ne pas confondre le niveau NGF qui est utilisé dans le TP et sur les chantiers de grande importance et les niveaux en relatif utilisés sur les petits chantiers de moindre importance tels une maison individuelle. Dans ce cas une correspondance se matérialise par un point de référence donné en général sur le plan de masse.

Exemple : la borne sur le plan de masse indique + 211.00 (NGF) correspondant au point de niveau – 0.20 de la construction. Le point ± 0.000 sera 20 cm au dessus du point NGF de référence, soit 211.00 + 0.20 = 211.20.

Le matériel


Lecture

L’opération consiste à mesurer la différence de hauteur entre deux points ou de reporter la même hauteur sur un point différent. La mire (règle graduée) est positionnée verticalement et tenue par un porte mire sur les différents points . L’opérateur dans la lunette de niveau va lire sur la mire une hauteur sur le premier point. Et on renouvellera l’opération et ainsi trouver les différences de niveau en faisant les différences des lectures.
1,52 -1,75 = -0,23 le point B est plus bas que le point A de 23 cm.

Mise en station :

Le trépied sera réglé de sorte que le support de lunette se trouve à hauteur du menton de l’opérateur et le plus horizontalement possible. La lunette se fixera à l’aide de la vis et sera réglée parfaitement de niveau à l’aide des trois vis de réglage, la bulle d’air doit se situer dans le petit cercle prévu à cet effet. La position de la station dépendra de la distance entre les points à relever. Il faudra toujours essayer de se positionner à peu près à égale distance entre ces points.


Nivellement direct

Définition : Le nivellement direct, ou nivellement géométrique consiste à mesurer la différence d’altitudes à partir de visées horizontales.

Cette opération s’effectue à l’aide d’un niveau permettant de matérialiser une ligne de visée horizontale et d’une règle graduée verticale appelée mire.

Exemple : Supposons l’altitude du point A connue, en notant LAR (lecture arrière) et LAV (lecture avant) les lectures sur les 2 mires, l’altitude du point B s’obtient comme suit :

Alt B = Alt A + L ar - L av

Choix de la station

Lecture par rayonnement.

L’opérateur se mettra en station de façon à faire le maximum de visées sans se déplacer et à peu près à égale distance entre chaque point.

Lecture par cheminement

Cette méthode s’effectue par visée arrière et visée avant en reprenant à chaque fois le point précédent.



Feuille de nivellement

Repère Altitude de Référence Visée arrière (R) Visée avant (V) Différences en Altitude finale Observations
Montant Descendant
PT1 +-0,000 1,60 1,60 - 1,80 = -20
PT2 1,80 -0,20 -0,200 0,20 en dessous du zéro = -0,200
PT2 1,75 1,75 - 1,32 = 0,43
PT3 1,32 +0,43 +0,230 0,43 au dessus du -0,200 = +0,230
PT3 1,56 Fermeture sur le point 1 1,56 - 1,79 = -0,23
PT1 1,73 -0,23 +-0,000 0,23 en dessous du +0,230 = 0,000

Exemple 1

  • Lecture du point A 1,52 m
    — Lecture du point B 1,75 m
    — Le point B se trouve 1,52- 1,75= - 23 cm donc plus bas que le point A.
  • Lecture du point A 1,52 m
    — Lecture du point C 1,40 m
    — Le point C se trouve à 1,52 – 1,40 soit + 12 cm donc plus haut.

Exemple 2

  • Le point zéro (lecture N°1) 1,60 m
  • La plateforme est (lecture N°2) 1,95 m soit 1,60 m - 1,95 m = -0,35 m
  • Le terrassement de la fouille est (lecture N°3) 2,60 m soit 1,60 m - 2,60 m = -1,00 m
  • La hauteur du dessus de la semelle béton est (lecture N°4) 2,45 m, soit 1,60 m - 2,45 m = -0,85 m
  • L’arase du mur de soubassement est (lecture N°5) 1,35 m, soit 1,60 m - 1,35 m = +0,25 m



Sur les plans, les cotes de nivellement sont données en (+) ou en (-). Les cotes en (+) sont au dessus du point +/- 000 et les cotes en (-) se trouvent en dessous du point +/-000.

Détermination d’une pente

La pente sera implantée grâce à un niveau à bulle et une règle. Deux piquets sont placés à quelques mètres d’écart, plus cette distance sera importante, plus précise sera l’implantation.

Grâce à la règle et au niveau, on trace deux repères de niveau sur les piquets, à l’altitude d’origine. Par le calcul, on détermine le dénivelé comme ceci.


Rappel : Pour calculer les différences de niveaux, il faut additionner les altitudes lorsque celles-ci sont en + et en - et il faut les soustraire lorsque les deux cotes sont : soit en positif (+) soit en négatif (-).
consulter le fonctionnement

Le laser

Le trait de niveau + 1,00 m

Le trait de niveau doit être reporté par le maçon dans toutes les pièces et couloir de chaque étage. Ce trait généralement, ligne bleue, est tiré à une altitude de 1,00 mètre par rapport au sol FINI. C’est-à-dire carrelage, moquette ou revêtement divers posés.

Ce trait de niveau est reporté par rapport au point zéro (+/- 000) fourni par les plans. Ce point est donné par une altitude d’un point fixe. Tel bordure, plaque d’égout ou autre. Il est repositionné sur le chantier au niveau des chaises d’implantation à un endroit où il ne peut pas être détérioré.

Traçage par rapport au + 1,00 m : C’est par rapport à ce trait bleu que l’on trace toutes les cotes de niveau. Linteau seuil, appui, allège, arase de mur etc...

Niveau des dalles et dallages : La dalle est en général en cote brute. Ne jamais prendre une mesure par rapport au sol.

Cotes de niveau sur murs : Toutes les cotes de niveau seront prises par rapport au trait +1,00

  • cotes supérieures au mètre : la cote d’arase à +2,51 se trouvera au-dessus du trait de 1,00 m. Soit 2,51 m - 1,00 m = 1,51 m
  • cotes inférieures au mètre palier d’escalier +0,96 m. Soit 1,00 m - 0,96 m= 0,04 m



    Cliquez ici pour une petite évaluation ; le métier de maçon