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Topographie - DUT Génie Civil - Belfort 1/49 SOMMAIRE Planimétrie Généralités :

Topographie - DUT Génie Civil - Belfort 1/49 SOMMAIRE Planimétrie Généralités :………………………………………………………………………………………. - Définition - Représentation - Echelle, précision - Plans 2 Les Canevas :………………………………………………………………….…………………. - Système LAMBERT - Réseau I.G.N. 69 4 Le Théodolite :……………………………………………………………………………………. - Description - Mise en station - Mesure des angles - Contrôle 7 La Planimétrie :…………………………………………………………………………………… - Mesures linéaires - Alignements - Méthodes de levé planimétrique - Cas particuliers 13 Méthodologie de relevé :………………………………………………………………………… - Reconnaissance - Levé 20 Coordonnées polaires – Coordonnées rectangulaires :……………………………………… - Gisements - Transmission de gisement - Le VO - Transformation de coordonnées polaires en rectangulaires - Transformation de coordonnées rectangulaires en polaires 21 Report de points :…………………………………………………………………………………. - Semis de points - Interprétation - Habillage 27 L’implantation planimétrique :…………………………………………………………………… - Implantation d’alignements droits - Implantation d’alignements perpendiculaires - Tracé d’une parallèle - Implantation d’un angle donné - Implantation de points - Cas particulier : implantation de courbes 31 Altimétrie Nivellement indirect :………………………………………………………….………………….. - Principe - Cas particulier 37 Nivellement direct :……………………………………………………………………………….. - Le matériel - Principe - Méthodes - Compensation - Cas particulier - Emploi des nivelettes 39 Courbes de niveau :……………………………………………………………………………… - Représentation du relief - Lignes caractéristiques du terrain - Méthodes de levé de l’altimétrie - Construction des courbes 46 Topographie - DUT Génie Civil - Belfort 2/49 GENERALITES 1) Définition. Le mot topographie vient du grec topos (le lieu) et graphein (décrire). La topographie est l’ensemble des opérations qui permettent la représentation graphique de la configuration du terrain avec tous les détails qui s’y trouvent, l’étude d’un projet, l’implantation. 2) Caractéristiques de cette représentation. La projection orthogonale : Cette représentation se fait à l’aide d’une projection orthogonale cotée sur une surface de référence. Le plan de projection étant horizontal, il est donc nécessaire d’utiliser à la fois des mesures de longueurs et d’angles horizontaux. Il en sera de même pour les surfaces. En ce qui concerne les distances, elles doivent être, soit mesurées directement à l’horizontale (cas le plus courant), soit suivant la pente et réduites ensuite (calcul trigonométrique). En ce qui concerne les mesures angulaires, elles sont directement effectuées sur le terrain à l’aide d’un instrument déterminant les angles horizontaux : le cercle d’alignement. En général, pour les travaux courants, le peu d’étendue de la zone à représenter permet de négliger les corrections dues à la sphéricité de la terre . Ainsi dans le cas de faible étendue, on prendra comme surface de référence un plan perpendiculaire à toutes les verticales. 3) Notions d’échelle et de précision. L’échelle d’un plan est le rapport constant existant entre la longueur graphique sur le plan et la même longueur horizontale sur le terrain, dans la même unité. dimension plan Echelle = dimension terrain Par convention, plus l’échelle est grande, plus le dénominateur est petit et inversement. Suivant l’étendue de la zone de terrain, on parlera de carte (échelle petite ou moyenne) ou de plan (grande échelle). { Cartes géographiques 1/10 000 et en-dessous { Cartes topographiques Plan Terrain Réalisation Projet LEVE ETUDE IMPLANTATION Topographie - DUT Génie Civil - Belfort 3/49 1/5 000 : Plans topographiques d’études Plans d'urbanisme 1,/2 000 : Plans d’occupation des sols (POS.) Plans descriptifs parcellaires 1/1 000 : 1/500 : Plans parcellaires Plans cadastraux urbains 1/200 : Plans de voirie, documents d’implantations 1/100 : Plans de propriétés 1/50 : Plans d’architecture Un plan topographique n’est qu’un instrument permettant d’avoir au bureau une image exacte du terrain afin de pouvoir en utiliser toutes les possibilités C’est aux besoins de l’utilisateur que doit se conformer le topographe dans le choix de l’échelle et de la précision à obtenir, donc des procédés à utiliser. On admet que pour un dessinateur confirmé, dans de bonnes conditions de travail, sa précision graphique est de +/- 0,2 mm . Ceci entraîne quelques contraintes au niveau des mesures sur le terrain. Echelle plan Précision graphique Précision terrain au 1/200 au 1/1000 +/- 0.2 mm +/- 0.2 mm 4 cm terrain 20 cm terrain Dans tous les cas il faudra adapter sa méthode de travail et son matériel aux exigences. 4) Exécution des plans. L’ensemble des mesures qu’il faut prendre sur le terrain pour obtenir les éléments de sa représentation graphique constitue ce que l’on appel un « levé en plan ». Pour représenter le terrain qui est un volume en trois dimensions sur un plan, surface plane en deux dimensions, on conçoit aisément que l’on est amené à faire deux représentations distinctes. Aussi, parmi les mesures prises sur le terrain il faudra donc distinguer : - celles qui fournissent les projections horizontales des détails du sol et qui constituent la planimétrie. - celles qui permettent de définir les cotes et courbes de niveaux et qui font l’objet de l’altimétrie. Ainsi on considérera deux types de plan : le plan planimétrique - position des points du terrain uniquement - (ex plan cadastral ) et le plan topographique - indication de la position et de l’altitude des points - (ex projet de voirie). Topographie - DUT Génie Civil - Belfort 4/49 LES CANEVAS 1) Système LAMBERT. Afin d’établir des plans avec une précision satisfaisante, quelle que soit l’échelle, il fallait absolument déterminer sur tout le territoire un certain nombre de points, bien visibles les uns des autres (donc placés relativement en hauteur), qui serviraient d’appui pour toutes les mesures topographiques courantes . C’est ainsi qu’a été créé, puis développé, grâce à une technique appelée la triangulation, le réseau géodésique en France (ou canevas géodésique). Le réseau géodésique On compte près de 100 000 points géodésiques qui couvrent le pays d’un réseau homogène dont la densité est de 1 point tous les km. Les points sont matérialisés de façon durable - le plus généralement par une borne - et choisis de telle sorte que d’un point, il soit possible d’observer les points voisins. Chaque point étant le sommet d’une chaîne de triangle, sa position est déterminée par des mesures d’angles et de distances effectuées à l’aide d’appareils de haute précision (théodolite et distancemètres) ; d’où le nom de triangulation donné à cette méthode. Quelques distances entre points du réseau sont mesurées avec une extrême précision. Ce sont les bases géodésiques. A partir de ces bases bien réparties, il est possible d’assurer une bonne mise à l’échelle du réseau. Une compensation générale des erreurs assure l’homogénéité de l’ensemble. Pour la représentation d’une portion d’éllipsoïde sur un plan, l’l.G.N. a opté pour le système Lambert (projection conique) créant ainsi un quadrillage Lambert. Ce quadrillage permet de désigner tous ces points par leurs coordonnées rectangulaires (X,Y). Pour éviter des déformations trop importantes (courbure de la terre), on partage la France en 4 zones : Quadrillage kilométrique Lambert. Dans chaque zone le méridien de Paris et le parallèle moyen sont représentés, sur la carte, par deux droites perpendiculaires; on peut alors réaliser, à partir de ces droites un quadrillage kilométrique qui permet le report des coordonnées cartésiennes de tous les points de la zone représentée. On ne donne pas à l’intersection du méridien de Paris et du parallèle moyen les coordonnées x = 0, y = 0, mais des valeurs telles qu’aucun point de la zone n ‘ait des coordonnées négatives; ainsi pour les zones I, II et III ces valeurs sont x = 600 km et y = 200 km. Le quadrillage Lambert n’est pas tracé sur la carte mais des amorces dans la marge et des croisillons à l’intérieur de la carte permettent éventuellement de le reconstituer. Tous ces points sont parfaitement repérés sur des « carnets de repérage de points géodésiques » et leurs coordonnées sont répertoriées sur des fiches signalétiques. Ces fiches sont mises à la disposition des géomètres à l’I.G.N. (Institut Géographique National). x = 600, y = 200 Topographie - DUT Génie Civil - Belfort 5/49 Depuis quelques années, est apparu un nouveau moyen de déterminer les coordonnées d’un point au sol, par l’intermédiaire des satellites C’est le système G.P.S. ( Global Positionning System ) qui s’avère d’une bonne fiabilité et d’une bonne précision (inférieur au cm). Ce schéma donne de manière simplifiée (dans le plan et non dans l’espace), le principe du fonctionnement d’un récepteur GPS utilisé pour positionner un mobile qui le porte (dans l’espace à trois dimensions, il faut quatre satellites au lieu de trois). Les satellites disposent chacun d’une horloge atomique très précise, ces horloges sont synchronisées (“elles indiquent la même heure”). Au temps « zéro », chacun émet une impulsion qui se propage dans l’espace en ondes concentriques aux satellites. Le mobile reçoit ces impulsions à tour de rôle en des temps t1, t2, t3..., ce qui doit en principe permettre de mesurer la distance du mobile à chaque satellite, puisque les ondes se propagent à la vitesse de la lumière, notée c. En effet, si le mobile dispose d’une horloge qui ”est à l’heure” par rapport à celle des satellites, il connaîtra exactement les temps t1, t2, t3... d’arrivée des impulsions et en déduira les distances aux satellites ct1, ct2, ct3. Connaissant la position de ces derniers au moment de l’émission, grâce aux messages uploads/Ingenierie_Lourd/ cours-de-topographie-1.pdf