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Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique Universit

Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique Université des Sciences et de la Technologie Houari Boumediene Faculté de Génie Civil 3ème année Lice. Académique Génie civil Support de Cours Topographie 2 M. CHIKHAOUI M. Mme. HADDADENE N. Année universitaire 2018 – 2019 USTHB/FGC – 2018/2019 Topographie 2 3éme Année LIC. ACAD. GC 1 Références bibliographiques : 1. Topographie et navigation, Leica – wild GPS system 200, gosystms A. G. Heerbrugg, 1992. 2. Topographie appliquée aux travaux publics, bâtiment et levés urbains. L. Lapointe, G. Meyer. Eyrolles, Paris, 1986. 3. Topographie générales, tome 1 et 2, R. D’hollander. Eyrolles, Paris, 1970. 4. Maîtriser la topographie, M. Brabant. Eyrolles, Paris, 2003. 5. Topographie et topométrie modernes, S. Milles, J. Lagofun. Eyrolles, Paris, 1999. 6. Support du cours de topographie. 3ème année GC. A. BOUKERCH. FGC. USTHB. Algérie, 2014. 7. Support du cours de topographie. M. CHIKHAOUI. U.F.A.S– Facultéde Technologie – Département de Génie Civil. 3ème année LMD. GC / 2010-2012. USTHB/FGC – 2018/2019 Topographie 2 3éme Année LIC. ACAD. GC 2 Programme de cours Chapitre 1: Polygonation Les différents types de cheminement polygonal, Polygonale rattachée, Calculs polygonal, Report Chapitre 2 : Tachéométrie Initiation à l’utilisation de l’ancien tachéomètre Initiation à l’utilisation de la station totale GPS Levé tachéomètrique Chapitre 3 : Levé par abscisse et ordonnée et quasi-ordonnée Définitions, Méthode de levé, Calculs Chapitre 4 : Levé oblique latéral Définitions, Méthode de levé, Calculs Chapitre 5 : Implantation Définitions, Implantation d’alignements droits, Implantation de courbes (Raccordements circulaires), Implantation de Bâtiments USTHB/FGC – 2018/2019 Topographie 2 3éme Année LIC. ACAD. GC 3 Chapitre 0. Rappels et généralités INTRODUCTION A LA TOPOGRAPHIE 1. FINALITÉ DE LA TOPOGRAPHIE On peut dire que, la topographie a comme principaux objectifs de permettre l’établissement de cartes et de plans graphiques sur lesquels sont représentées, sous forme symbolique, toutes les informations ayant trait à la topologie du terrain et à ses détails naturels et artificiels. Cette cartographie de données existantes permettra par exemple de s’orienter sur le terrain ou bien d’étudier un projet de construction. La topographie permet aussi de mener des travaux à l’échelle d’une ville ou d’un pays en utilisant une représentation planimétrique et altimétrique identique sur l’ensemble de son territoire. Ces travaux peuvent être des constructions, d’autoroutes, des ponts, tunnels, etc. 2. COMMENT ATTEINDRE CES OBJECTIFS 2. 1. Établissement de cartes à petite (ou à moyenne) échelle La première idée qui vient à l’esprit est d’effectuer des prises de vue aériennes par avion ou par satellite puis de transcrire ces informations sur papier. La photogrammétrie est une technique cartographique, qui permet de “mesurer” tous les élé- ments visibles à partir des photos aériennes du territoire. A partir d’un avion équipé d’une caméra spéciale, des photos aériennes sont prises à des intervalles très courts, de manière à ce que 2 photos successives se couvrent à 60% dans le sens du vol. Grâce au prin- cipe de la stéréoscopie, on peut mesurer et restituer tous les éléments situés à l’intérieur des 60% de couverture à partir d’un couple de photos aériennes. Une relation entre la terre et la photo aérienne est établie par la signalisation des points connus sur le terrain. Ces points peuvent être détectés sur la photo, ce qui permet de calculer tous les points de la photo dans le système de coordonnées souhaité. 2. 2. Cartographie à grande échelle Raisonnons maintenant à partir d’un autre exemple : la préparation, l’exécution et le suivi d’un chantier de construction. Pour un chantier, il faut disposer de plans et de cartes à moyenne et grande échelle que la photogrammétrie ne peut pas toujours fournir, pour des questions de précision et de coût. Il faut donc établir des cartes et des plans en allant lever sur le terrain la position et la nature des objets naturels et artificiels, cette opération peut être faite par des mesures d’angles, de distances et de différences d’altitudes ou par des mesures GPS qui fourniront des coordon- nées dans le système général. Pour certaines constructions de petite étendue, très isolées ou ne disposant pas à proximité de points d’appui matérialisant le système général de coordonnées, on peut simplement travailler dans un repère local associé à la construction. L’outil idéal pour ce type d’opération est la station totale ou le niveau numérique en raison de leur facilité d’emploi et de leurs possibilités de stockage des informations récupérées ensuite par un logi- ciel informatique. USTHB/FGC – 2018/2019 Topographie 2 3éme Année LIC. ACAD. GC 4 2. 3. La topographie et son utilisation La topographie est l'art de la mesure puis de la représentation sur un plan ou une carte des formes et détails visibles sur le terrain, qu'ils soient naturels (notamment le relief) ou artifi- ciels (comme les bâtiments, les routes, etc.). Son objectif est de déterminer la position et l'alti- tude de n'importe qu'el point situé dans une zone donnée, qu'elle soit de la taille d'un conti- nent, d'un pays , d'un champ ou d'un corps de rue. La topographie s'appuie sur la géodésie qui s'occupe de la détermination mathématique de la forme de la terre (forme et dimensions de la terre, coordonnées géographiques des points, altitudes, déviations de la verticales...). La topographie s'intéresse aux mêmes quantités, mais a une plus grande échelle, et elle rentre dans des détails de plus en plus fins pour établir des plans et des cartes à différentes échelles. La cartographie proprement dite est l'art d'élaborer de dessiner les cartes, avec souvent un souci artistique et ne doit pas être confondue avec la topographie. La topographie se dit aussi de la disposition, ou du relief d'un lieu. La topographie permet de mener des travaux à l’échelle d’une ville ou d'un pays en utilisant une représentation planimétrique (planimétrie) et altimétrique (altimétrie) identique sur l'en- semble de son territoire. Ces travaux peuvent être des constructions d'autoroutes, des ponts, tunnels, etc. Les travaux de topographie sont menés par des géomètres, des topographes ou des géo- mètres-experts. Dans une perspective linguistique, la topographie sert à décrire l'espace d'un lieu. Elle fait partie de la typologie descriptive qui regroupe plusieurs types de descriptions selon l'objet d'écrit. Pourquoi ce cours de topographie ? C’est pour vous, les futurs ingénieurs, qui serez amenés à résoudre des problèmes d'aménagement ou de génie civil et qui se résument à : • Savoir lire un plan topographique, • Etre en mesure de définir les caractéristiques des plans d’exécution, • Pouvoir effectuer des opérations topographiques sur le terrain. 3. GÉNÉRALITÉS ET DÉFINITIONS La géodésie est une des sciences de base nécessaires au topographe. Sa maîtrise n'est pas in- dispensable : elle relève du domaine du spécialiste mais un aperçu centré sur les incidences de la forme et des caractéristiques de la terre sur la topographie est indispensable. Ceci per- met d'introduire et de justifier les problèmes de projection plane et leurs incidences sur la carte de base, les choix de points et de surfaces de référence pour un système de coordonnées général, etc. Mais, définissons dans un premier temps, le vocabulaire de base. a. Topométrie : du grec : topos signifiant le lieu et métrie signifiant l'opération de mesu- rer. C'est donc l'ensemble des techniques permettant d'obtenir les éléments métriques indispensables à la réalisation d'un plan à grande ou très grande échelle. USTHB/FGC – 2018/2019 Topographie 2 3éme Année LIC. ACAD. GC 5 Ces éléments nécessitent des différentes mesures sur le terrain suivies de nombreux cal- culs, schémas et croquis. C'est un domaine vaste qui demande de nombreuses compé- tences auxquelles l'outil informatique est aujourd'hui indispensable. b. Topographie : association de topos et de graphein qui, en grec, signifie décrire. C'est donc la science qui donne les moyens de représentation graphique ou numérique d'une surface terrestre. La nuance entre ces deux techniques réside dans le fait qu'en topographie le terrain est repré- senté in situ alors qu'en topométrie les calculs et reports sont des phases ultérieures au travail sur le site. c. Topologie : c'est la science qui analyse les lois générales de la formation du relief par les déformations lentes des aires continentales appelées mouvements épirogéniques, atténués ultérieurement par les actions externes : érosion due à la mer, au vent, à la glace, à l'eau et à la neige. d. Géodésie : c'est la science qui étudie la forme de la terre. Par extension, elle regroupe l'ensemble des techniques ayant pour but de déterminer les positions planimétriques et alti- métriques d'un certain nombre de points géodésiques et repères de nivellement. e. Cartographie : c'est l'ensemble des études et opérations scientifiques, artistiques et techniques intervenant à partir d'observations directes ou de l'exploitation d'un document en vue d'élaborer des cartes, plans et autres moyens d'expression. Ci-après, est donnée une clas- sification des cartes en fonction de leur échelle et de leur finalité : Echelles Finalité 1/1 000 000 à 1/500 000 Cartes géographiques 1/250 000 à 1/100 000 Cartes topographiques à petite échelle 1 /50 000, 1/25 000 (base), 1/20 000 Cartes topographiques à moyenne échelle (IGN) 1/10 000 Cartes topographiques à grande échelle 1/5 000 Plans topographiques d'étude, plans uploads/Geographie/ topographie-2-chap-0.pdf