Introduction Ce rapport est le support écrit du stage de topographie réalisé à l ESIB, au campus des Sciences et Technologies, afin d accomplir et de pratiquer les indications théoriques acquises pendant le cours de topographie dans le cadre du cursus d ingénieur civil donné par M. Saad SFEIR. En effet, le mot «topographie» signifie la science qui permet de représenter graphiquement ou numériquement la surface de la Terre. Elle permet alors de déterminer la position et l altitude d un point situé dans une zone donnée dans le but de créer des plans de hautes précision. C est pourquoi nous pouvons affirmer que les travaux de topographies et ceux d ingénierie sont complémentaires surtout dans les opérations qui demandent le levé de détails sur un terrain. A travers les pages suivantes, j essaierai d exposer premièrement un aperçu rapide du matériel utilisé. Ensuite, pour chacune des manipulations, j exposerai l enjeu et le but de l étape ainsi que la démarche suivie et les mesures relevées à chaque fois par la Brigade 5. 1 P a g e
Manipulation 0 : Présentation du matériel I. Matériel utilisé : Il est bien clair que de nos jours, le progrès technologique dans les méthodes de travail et dans les appareils topographiques a largement augmenté en efficacité et en exactitude. C est ainsi que la séance du Mardi 23 juin 2015 a été une séance d initiation au stage où l on a découvert le matériel à utiliser ainsi qu une idée globale de chacune des manipulations. Théodolite : Instrument de visée composé d'une lunette montée sur une fourche lui permettant de tourner autour d'un axe horizontal, utilisé en géodésie et en astronomie pour mesurer les angles horizontaux ou verticaux et les coordonnées azimutales d'un astre. Fig.1 : Photographie d un théodolite Fig. 2 : Figure annotée d un théodolite Tachéomètre : Théodolite de faible précision qui sert à déterminer des angles azimutaux et zénithaux, qui permet par ailleurs de mesurer des distances et des dénivellations et qui est 2 P a g e
utilisé dans les chantiers pour réaliser des alignements et en topographie pour des relevés à grande et à moyenne échelle Fig. 3 : Photographie d un tachéomètre Niveau : Instrument à bulle ou à eau qui sert à vérifier l'horizontalité d'un plan ou d'une droite, à mesurer des différences de hauteur et d'inclinaison. L appareil optique de visée utilisé durant notre stage est le niveau à lunette. Fig.4 : Photographie d un niveau Fig. 5 : Figure annotée d un niveau Mire graduée: Une mire, en topographie, est une règle graduée qui permet avec un niveau, de mesurer des différences d'altitude. Elles sont graduées en mètres, décimètres et centimètres ; la lecture se fait en estimant le millimètre. 3 P a g e
Fig. 6: Photographie d une mire graduée Fig. 7: Mire graduée indiquant 9.75dm Prisme réflecteur : Le prisme reflète les rayons infrarouges renvoyés par le tachéomètre. Sa hauteur est réglable et il est muni d une nivelle sphérique pour une verticalité parfaite. Sur le côté du prisme on trouve un creux indiquant son axe central qui doit être réglé selon l axe du tachéomètre pour des mesures précises. Fig. 8: Figure annotée du fonctionnement d un prisme Fig. 9: Photographie d un prisme réflecteur Equerre à prisme : C est un instrument qui permet de construire rapidement des perpendiculaires pour l alignement des jalons et ainsi déterminer les coordonnées de certains points se trouvant sur le chantier, dans un repère orthonormé. Elle est associée à un fil à plomb pour une orthogonalité parfaite sachant que le sol n est pas parfaitement horizontal. 4 P a g e
Fig. 10: Photographie d une équerre à prisme Fig. 11: Principe de fonctionnement de l équerre à prisme Fil à plomb : C est un fil relié à une masse plombée ayant en son bout un cône de révolution. Son usage le plus fréquent est de régler le jalon afin qu il soit parfaitement vertical. Pour atteindre la verticale parfaite, il suffit de se placer dans le même plan de vision que celui du jalon et de laisser le fil prendre sa position d équilibre. Fig. 12: Photographie d un fil à plomb Décamètre : C est un ruban gradué flexible et pouvant s enrouler. Etant en tissu, long de 20 à 50 mètres, il est couramment utilisé pour effectuer des mesures grossières et est muni d une manivelle pour faciliter son rangement. Fig. 13: Photographie d un décamètre 5 P a g e
J alon : Piquet ou marque quelconque, planté en terre comme repère, pour déterminer un alignement, une direction, une distance ou une limite (notamment dans les travaux d'arpentage, de nivellement, de terrassement). Il est généralement peint en rouge et blanc et peut se rallonger en lui attachant un autre jalon. Fig. 14: Photographie d un Jalon reposant sur son trépied Embase : C est la base ou le support du tachéomètre, il s agit alors de la partie entre le trépied et l appareil installé. Elle permet de viser avec précision le point du sol indiqué ainsi que de régler la verticalité de l appareil grâce à la nivelle (fiole transparente contenant un mélange d alcool et d éther et une bulle de vapeur qui permet de détecter l équilibre de l appareil). Fig. 15: Photographie d une embase Fig. 16: Photographie d une nivelle à bulle 6 P a g e
Trépied : Formé de trois pieds réglables en hauteur à l aide d une vis métallique, il a pour rôle de supporter les différents instruments topographiques et de leur assurer une stabilité optimale lors des applications. Fig. 17: Photographie d un trépied en bois II. Installation des principaux instruments cités : Le tachéomètre, le théodolite et le niveau sont tous les trois installés sur un trépied et donc leur installation est similaire. La mise en station est constituée de différentes étapes dans le but de placer l instrument topographique dans le chantier, peu importe la nature du terrain et sa forme. A l aide d une lunette, on vise le point marqué au sol pour s assurer qu on est exactement dessus. Par la suite, on devra ajuster l horizontale de l appareil. Pour cela on fixe un pied du trépied que l on ne devra plus bouger et on règle les deux autres afin que la bulle de la nivelle soit à l intérieur de son cercle. Le réglage précis se fera ensuite à l aide des vis réglables de l embase. Quant à l équerre à prisme, elle est fixée à une barre métallique pointue d un côté. Le but est de déplacer l équerre (portée par le pouce et l index et élevée de quelques centimètres du sol pour une verticalité maximale et une chute minimale) jusqu à trouver, par ordre et de haut en bas, l objet visé, le jalon gauche, le jalon droit et l objet visé une deuxième fois. Une fois 7 P a g e
l horizontalité de ces trois objets est atteinte, on lâche l équerre et son côté pointu indiquera le point désiré qu on marquera par une craie. Par contre, le réflecteur et la mire sont facilement manipulés sans techniques complexes. Il suffit donc de poser la partie pointue sur le point visé et d ajuster la verticalité selon la nivelle sphérique sans oublier, bien sûr, de suivre les consignes du lecteur se trouvant derrière l appareil. Manipulation 1 : Nivellement A. Matériel : - Un niveau - Une mire B. Principe de la manipulation: Le nivellement est l ensemble des opérations qui permettent de déterminer des altitudes et des dénivelées. Durant cette manipulation, nous avons effectué le nivellement direct (ou géométrique) qui s appuie exclusivement sur des visées horizontales et est, généralement, exécuté avec un niveau. 8 P a g e
Soient A et B deux points entre lesquels on désire mesurer la différence de niveau. Le niveau est stationné presque à mi-distance de A et de B et les deux mires sont placées respectivement en ces points. C est ainsi que l opérateur lit sur les mires les hauteurs H A et H B. La différence sera par la suite : H = H A - H B Il est à noter de même que si lors de la prise de mesure un obstacle se présente et la lecture de la valeur sur la mire est impossible, un point intermédiaire doit être considéré pour effectuer les lectures et ainsi déterminer la différence de niveau. On mesure successivement les différences de niveau des points consécutifs puis, connaissant l altitude du premier point, on calcule celle des autres. D où la nécessité du point de nivellement puisqu il est naturellement impossible de commencer à chaque fois notre travail en partant de la mer. C est pourquoi, un réseau de ces points est réparti afin de faciliter la tâche et ces points ont été placés sur des édifices, des bâtiments, et doivent être conservés avec soin. Fig. 18: Mesure d une dénivelée à l aide d un niveau C. Etapes suivies sur le terrain : Notre travail a été basé sur le point R1 relié au repère de nivellement, par la suite, nous partons de l altitude référence étant de 200m. On se propose dans cette manipulation de définir un périmètre autour du bâtiment principal de l ESIB et aboutir à une fermeture des mesures et cela en déterminant la côte de certains points. En commençant par le point R1, et en effectuant un tour selon le sens des aiguilles d une montre, les points sont numérotés de R1 jusqu à R8. Ainsi, on pose premièrement une mire sur R1 et une mire sur R2, et ensuite on stationne l appareil à mi-distance entre les deux mires. 9 P a g e
Après avoir fait les visées et mesures nécessaires, on recommence l opération pour deux autres points consécutifs jusqu à retourner au point de départ R1. On peut donc de cette façon déduire les autres altitudes ayant celle de R1. Fig. 19: Dessin montrant le principe du nivellement D. Valeurs relevées lors de la manipulation : Afin de détecter au plus vite les erreurs éventuelles, nous nous sommes divisés en deux groupes et deux appareils ont été mis en marche. Voici les valeurs relevées sur le terrain lors de cette manipulation. Il est à noter que lors de la prise des mesures, le premier groupe a dû utiliser un point intermédiaire R 3 entre R2 et R3 et le second groupe trois point intermédiaires R 4, R 6 et R 8. Les valeurs obtenues par le premier groupe : Station Point visé Lectures arrières Lectures avant Porté 100(S'-S) (m) Denivelées (dm) Altitude (m) Compensation S1 S' Niv S S' Niv S - + R1 18.18 17.61 17.04 114 222.181 222.181 R2 23.26 22.72 22.18 5.43 4.89 4.35 108 12.72 223.453 223.459 10 P a g e
S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 R3 33.59 32.63 31.7 6.48 5.84 5.2 189 16.88 225.141 225.147 R'3 26.12 25.42 24.72 6.18 5.66 5.13 140 26.97 227.838 227.844 R4 46.55 44.91 43.3 14.42 14.11 13.78 325 11.31 228.969 228.975 R5 2.64 1.4 0.17 8.32 7.37 6.43 247 37.54 232.723 232.729 R6 12.52 11.73 10.95 42.42 41 39.59 157 39.6 228.763 228.769 R7 10.61 9.82 9.03 26.99 25.89 24.82 158 14.16 227.347 227.353 R8 4.35 2.85 1.46 35.66 34.69 33.71 289 24.87 224.86 224.866 R1 32.19 29.7 27.2 26.85 222.175 222.181-0.06 Tableau 1: Valeurs obtenues par la brigade 5.1 On remarque, d après le tableau, que l erreur de fermeture du premier groupe est de 0.06dm soit une erreur de 6mm. Il est donc nécessaire de faire une compensation sur les mesures et de distribuer la valeur de l erreur sur toutes les altitudes. ** La compensation est une simple distribution de l erreur pour réduire au maximum la valeur des différentes erreurs faites sur le terrain dont les principales causes sont les erreurs systématiques ainsi que la difficulté de tenir la mire sans oscillation pendant la prise de valeur. Les valeurs obtenues par le second groupe : Station Point visé Lectures arrières Lectures avant Porté 100(S'-S) (m) Denivelées (dm) Altitude (m) Compensation S1 S' Niv S S' Niv S - + R1 25.04 27.42 29.81-477 222.181 222.181 R'8 18.36 18.77 19.19 8.19 8.83 9.47-83 18.59 224.04 224.0418 11 P a g e
S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11 R8 33.19 34.22 35.24 10.05 10.5 10.97-205 8.27 224.867 224.8688 R7 24.3 25.4 26.5 8.57 9.33 10.09-220 24.89 227.356 227.3578 R6 37.25 38.62 40 10.47 11.22 11.98-275 14.18 228.774 228.7758 R'6 17.95 18.22 18.48 0.92 1.77 2.62-53 36.85 232.459 232.4608 R5 1.6 2.69 3.78 15.09 15.45 15.82-218 2.77 232.736 232.7378 R4 13.01 13.32 13.64 39 40.35 41.7-63 37.66 228.97 228.9718 R'4 7.67 8.21 8.76 17.79 17.96 18.12-109 4.64 228.506 228.5078 R3 6.03 6.72 7.42 40.41 41.87 43.33-139 33.66 225.14 225.1418 R2 5.75 6.3 6.83 23.08 23.61 24.13-108 16.89 223.451 223.4528 R1 18.45 19.02 19.6 12.72 222.179 222.1808-0.02 Tableau 2: Valeurs obtenues par la brigade 5.2 De même, on remarque, d après le tableau, que l erreur de fermeture du premier groupe est de 0.02dm soit une erreur de 2mm. Il est donc nécessaire de faire une compensation sur les mesures et de distribuer la valeur de l erreur sur toutes les altitudes. Par la suite, nous pouvons déterminer la valeur des altitudes des différents points en faisant la moyenne des deux valeurs obtenues par chacun des deux groupes. Point Altitude (m) R1 222.181 R2 223.4559 R3 225.1444 R4 228.9734 R5 232.7334 R6 228.7724 12 P a g e
R7 454.7108 R8 224.8674 Tableau 3: L altitude des différents points Manipulation 2 : Relèvement A. Matériel : - Un théodolite 13 P a g e
B. Principe de la manipulation : Comme il est primordial de relier notre travail au système de coordonnées ayant comme origine le (0,0) à Palmyre, nous avons eu recours au relèvement qui est un procédé de détermination de la position planimétrique d un point stationné depuis lequel on effectue un tour d horizon des points connus. Durant cette manipulation, on désire connaitre les coordonnées d un point S présent sur le toit du bâtiment de l ESIB. Ainsi, on doit viser des points géodésiques différents, déterminer les angles qui séparent ces points et enfin, en utilisant le logiciel «Free-Station», déjà présent dans l appareil, on pourra déterminer les coordonnées manquantes du point S. C. Etapes suivies sur le terrain : Cette manipulation s est faite durant le matin afin de minimiser les risques d erreurs liées aux réflexions atmosphériques et pour une bonne visibilité des différents points visés qui sont dans ce cas : L Hôpital de Baabda, Deir el Salib et Deir Mar Roukoz. L instrument de mesure utilisé étant le théodolite, il est donc impératif d effectuer les étapes de mise en station afin de bien préparer l appareil. Le premier point à viser est l intersection de la croix du couvent Deir el Salib. On fait entrer premièrement les coordonnées connues de ce point et c est à l aide du triangle présent sur l appareil qu on pourra se positionner dans une direction presque identique à celle du point à viser. Ensuite, on se sert de la lunette du théodolite pour déterminer la direction exacte. On fixe alors l appareil à l aide des vis et on note la valeur de l angle. La même démarche est suivie pour les deux autres points géodésiques. Et on ne s intéresse pas à la valeur de l angle 0 puisque nous cherchons la valeur des angles entre les points. D. Valeurs relevées lors de la manipulation : Point Abscisse (m) Ordonnée (m) Deir el Salib Deir Mar Roukoz Baabda -329708.03-331681.98-331189.11-27402.37-31245.0-34470.5 Angles Horizontales (grades) 51.074 342.7555 260.8855 Tableau 4: Coordonnées et angles horizontaux des points géodésiques ciblés. 14 P a g e
Le logiciel nous a d effectuer déterminer du point S suivants : FREE-STATION ensuite permis les calculs et les coordonnées qui sont les P o i n t A bs cis se (m ) S - 33 02 31.2 41 O rd o n n ée ( m ) - 3 1 2 5 1. 4 3 8 Il ne nous reste donc qu à relier le point S à une station de rayonnement nommée P qui sera utilisée ultérieurement lors de différents levés. Pour cela, il nous faut chercher le gisement entre S et P qui est l angle horizontal formé par la direction orientée entre deux points avec l axe des ordonnées qui est en même temps l axe pointant le Nord et peut varier entre 0 et 400 grades. Le gisement entre la station S et le point géodésique situé sur l Hôpital de Baabda étant de 218.4125grades nous permettra de déterminer la direction qui pointe le Nord. Et ayant la valeur du gisement entre les deux stations S et P qui est de 150.9490grades, nous pourrons dessiner un plan sur le logiciel Autocad. 15 P a g e
Figure sur Autocad des différents points géodésiques trouvés. Manipulation 3 : Cheminement 16 P a g e
A. Matériel : - Une station totale - Un réflecteur B. Principe de la manipulation : Le cheminement est l un des procédés de levé par des mesures combinées de distances et d angles. L consiste à déterminer les coordonnées géodésiques de points préalablement fixés. Ainsi, on aura un ensemble de stations distribuées sur tout notre terrain ayant des caractéristiques bien déterminées. Dans cette manipulation, les différents points sont placés d une façon polygonale fermée. Notre but est donc de déterminer de la distance séparant deux points consécutifs ainsi que l angle formé entre ces deux points. C est suite à des calculs qu on obtient un réseau de points avec des coordonnées géodésiques précises permettant de créer un plan final à échelle exacte. C. Etapes suivies sur le terrain : Pour des valeurs expérimentales précises, nous avons reliés le réseau de station au point S dont les coordonnées sont déjà connues et au point R1 dont l altitude est aussi connue. Voici l ensemble des étapes à suivre à chaque fois qu on place la station sur un point. Les étapes suivantes ont été effectuée sur le point B1, le travail continue de la même façon jusqu à revenir au point B1. 1. On place la station sur le point B1 étant une station dont on ignore les coordonnées. 2. On place le prisme sur C1 afin de déterminer la distance horizontale et la différence d élévation entre B1 et C1. On ne doit pas oublier de prendre comme origine des angles la direction B1C1. 3. En fixant la station sur B1, on vise le point F1 et on note les valeurs de l angle horizontal, la distance et la différence d élévation entre B1 et F1. Finalement, puisque nous connaissons les différentes valeurs d angles et des distances séparant les différents points du polygone fermé englobant l ESIB, nous pouvons désormais dessiner le territoire du bâtiment principal. D. Valeurs relevées lors de la manipulation : Le tableau suivant met en relief les différentes valeurs relevées lors du cheminement de façon à ce que chaque point soit pris une fois comme station et deux fois comme point visé. 17 P a g e
Station Hauteur de l'instrument (hi) (cm) Hauteur du réflecteur (hr) (cm) Point visé Angle horizontal (grades) Distance horizontale (m) Dénivelée ( z) (m) B1 158 158 C1 0 58.179 3.487 F1 123.057 90.499-6.851 C1 157.5 157.5 D1 0 89.66-5.668 B1 89.231 58.181-3.489 D1 156.5 156.5 E1 0 27.324-2.203 C1 174.537 89.657 5.679 S2 270.519 19.868-0.587 E1 161 161 F1 0 66.074-2.455 D1 109.718 27.318 2.257 F1 149.8 149.8 B1 0 90.508 6.848 E1 103.487 66.08 2.454 Tableau 5: Valeurs relevées lors du cheminement E. Quelques calculs à effectuer: A. Calcul des angles intérieurs: La forme obtenue étant polygonale, la somme des angles intérieurs est donc égale à π (n-2) radians sachant que n est le nombre des sommets du polygone et π radians vaut 200 grades. L équation devient lors : Σangles intérieurs = π(n-2)radians = 200(n-2)grades Notre polygone est formé de 5 sommets, donc la somme de ses angles intérieurs doit être égale à 600grades. D après les valeurs obtenues, nous allons trouver la somme des angles tout en utilisant les valeurs non-compensées. Station Point Angle Horizontal B1 F1 123.057 C1 B1 89.231 D1 C1 174.537 E1 D1 109.718 18 P a g e
F1 E1 103.487 Σangles horizontaux 600.03 Tableau 6: Tableau des angles intérieurs non-compensés Lors des calculs, nous avons trouvé une somme des angles intérieurs égale à 600.03grades ce qui réduit l erreur de travail à : = 600-600.03 = -0.03grades Cette erreur est due à l imperfection de nos sens et des erreurs éventuelles de l appareil et de la manipulation. Afin de minimiser cette imperfection, il est nécessaire de compenser les valeurs des angles en divisant la valeur de par 5 puis ajouter cette valeur aux angles horizontaux. (On soustrait alors la valeur de 0.006 de chaque mesure d angle) Ainsi on obtient le tableau de valeurs compensées suivant : Station Point Angle Horizontal B1 F1 123.051 C1 B1 89.225 D1 C1 174.531 E1 D1 109.712 F1 E1 103.481 Σangles horizontaux 600 Tableau 7: Tableau des angles intérieurs compensés B. Calcul des coordonnées : Afin de pouvoir déterminer les coordonnées des différents sommets des polygones, nous allons nous servir des coordonnées du point S2 dont les coordonnées sont connues d après la manipulation de relèvement. Commençons par calculer la moyenne des distances horizontales entre chaque deux points pour avoir la valeur la plus rapprochée et précise. Cette moyenne est obtenue à l aide des deux valeurs relevées entre deux points consécutifs durant notre trajet. Station Point Visé Moyenne des Distances B1 C1 58.18 C1 D1 89.6585 D1 E1 27.321 D1 S2 19.868 19 P a g e
E1 F1 66.077 F1 B1 90.5035 Tableau 8: Valeurs moyennes des distances horizontales. Ensuite, nous avons calculé les altitudes respectives de chacun des points du polygone. Lors du cheminement, nous avons relié le polygone à un repère de nivellement, le point R1, ayant une altitude de 222.181m, ainsi, nous pouvons déterminer le reste des altitudes en utilisant les valeurs des dénivelées. Station Point Visé Moyenne de la Dénivelée B1 C1 3.488 C1 D1-5.6735 D1 E1-2.23 D1 S2-0.587 E1 F1-2.4545 F1 B1 6.8495 F1 R1-0.56 Tableau 9: Valeurs des moyennes des dénivelées Point Altitude (m) R1 222.181 F1 221.621 E1 224.0755 D1 226.3055 C1 231.979 B1 228.491 S2 226.8925 Tableau 10: Valeurs des altitudes des différents points Il reste alors à déterminer les coordonnées des différents points ayant les valeurs des différents gisements en se servant des formules suivantes : X b =X a + ab*sin(g ab ) ET Y b =Y a + ab*cos(g ab ) 20 P a g e
Point Abscisse (m) Ordonnée (m) Altitude (m) B1-330172.8092-31208.2709 228.491 C1-330132.3116-31250.0174 231.979 D1-3302206.2650-31300.7189 226.3055 E1-330233.0402-31306.1526 224.0755 F1-330255.8841-31244.1569 221.621 R1 222.181 S -330231.241-31251.438 238.2937 S2-330167.3440-31297.5308 228.6427 P -330197.7034-31285.9605 226.8925 Tableau 11 : Coordonnées des points visés Finalement, nous pouvons placer sur un même dessin les différents points qui ont été visés à partir du point S avec leurs coordonnées respectives par rapport au (0,0) qui se trouve à Palmyre. Par la suite, nous relions le dessin du cheminement déjà effectué et on obtient à l aide du logiciel Autocad les coordonnées des stations et points qui forment le polygone du cheminement. 21 P a g e
Figure sur Autocad montrant les différents points dont on a relevé les coordonnées pour tracer la bordure externe du bâtiment de l ESIB. Manipulation 4 : Rayonnement 22 P a g e
A. Matériel : - Une station totale - Un réflecteur B. Principe de la manipulation : Le rayonnement a pour but de déterminer les limites d une parcelle de terrain, de calculer sa surface et de matérialiser sur une carte les différents détails naturels et non-naturels ici présents. C est l un des procédés de levé de détails par mesure mixte d angles et de distances. La méthode consiste à fixer une station indestructible de laquelle on visera une direction origine. Le procédé est donc le suivant : D une station A et à partir d une direction connue Aa, cette technique consiste à définir les positions des points inconnus à partir d une direction orientée et d une distance. Fig. 19 : Principe du rayonnement topographique C. Etapes suivies sur le terrain : Dans cette manipulation, on avait utilisé le tachéomètre avec le réflecteur, il est donc primordial de bien stationner l instrument et de s assurer que la bulle de niveau reste bien à l intérieur de son cercle. La méthode consiste à fixer une station indestructible de laquelle on visera une direction origine. Nous avons commencé par la station P et avons considéré la direction P1P3 comme direction origine des angles horizontaux. Il est très important de considérer un point origine accessible et repérable dans le temps. Nous avons ensuite utilisé le croquis de la région pour matérialiser et nommer les différents points particuliers et c est au manipulateur de placer le prisme réflecteur sur le point considéré. A l aide de la station totale nous avons pu déterminer la distance horizontale et la différence d élévation qui sépare le réflecteur de l appareil, ainsi que l angle formé par le point considéré et la direction d origine. 23 P a g e
Fig. 20 : Croquis du terrain utilisé pour numéroter les points choisis Il ne faut surtout pas oublier de viser la nouvelle station à l aide de l ancienne avant de l utiliser pour lever les points inaccessible par cette dernière. Dans le tableau suivant, nous avons noté les différentes informations concernant les points et levées durant la manipulation pour pouvoir dessiner un plan à échelle exacte. D. Valeurs relevées lors de la manipulation : 24 P a g e
Station Hi Hr Point visé Angle Horizontal Distance Horizontale (m) Difference d'élevation (m) Description du point P 152.5 152.5 P3 0 30.639-1.049 Station 3 P 152.5 152.5 A1 87.878 15.293-0.178 P 152.5 152.5 A2 69.803 15.844-0.377 debut arc P 152.5 152.5 A3 67.129 16.334-0.478 milieu arc P 152.5 152.5 A4 66.727 17.004-0.539 fin arc P 152.5 152.5 A5 70.006 20.716-0.915 P 152.5 152.5 A6 55.911 22.487-0.911 P 152.5 152.5 A7 48.929 18.532-0.524 debut arc P 152.5 152.5 A8 39.895 18.075-0.491 milieu arc P 152.5 152.5 A9 39.433 20.531-0.617 fin arc P 152.5 152.5 A10 44.08 17.059-0.456 point D1 P 152.5 152.5 A11 24.555 33.74-0.867 P 152.5 152.5 A12 23.915 33.539-0.916 debut escalier P 152.5 152.5 A13 22.667 34.719-1.495 4eme marche P 152.5 152.5 A14 19.364 33.984-1.469 fin 4eme marche P 152.5 152.5 A15 20.335 32.72-0.921 fin escalier P 152.5 152.5 A16 9.528 30.981-0.911 debut arc 1 P 152.5 152.5 A17 394.01 31.632-1.19 mileu arc 1 P 152.5 152.5 A18 386.084 35.995-1.714 fin arc 1/ debut arc 2 P 152.5 152.5 A19 385.377 38.903-2.1 milieu arc 2 P 152.5 152.5 A20 387.15 30.874-2.558 fin arc 2 P 152.5 152.5 A21 392.716 37.496-2.699 P 152.5 215 A22 398.752 35.751-2.221 P 152.5 152.5 A23 158.537 47.917 11.02 Toit P 152.5 152.5 A24 362.331 14.165 0.133 P 152.5 152.5 A25 376.574 13.467 0.015 debut arc P 152.5 152.5 A26 385.457 11.539 0.005 point arc P 152.5 152.5 A27 375.095 10.069 0.11 milieu arc P 152.5 152.5 A28 358.182 11.248 0.261 point arc P 152.5 152.5 A29 353.734 15.634 0.324 fin arc P 152.5 152.5 A30 382.527 3.812 0.073 debut arc P 152.5 152.5 A31 377.381 4.821 0.122 milieu arc P 152.5 152.5 A32 366.918 5.19 0.165 fin arc P 152.5 152.5 A33 334.165 7.725 0.383 P 152.5 152.5 A34 341.148 20.077 0.374 debut arc P 152.5 152.5 A35 332.974 18.249 0.617 milieu arc P 152.5 152.5 A36 319.685 19.556 0.883 fin arc P 152.5 152.5 A37 360.608 34.162-1.008 Pres Security P 152.5 152.5 A38 336.018 34.889 1.191 Station 2 25 P a g e
P2 149.4 149.4 P1 0 34.824-1.161 Station 1 P2 149.4 149.4 B1 4.105 22.264-0.569 P2 149.4 149.4 B2 105.753 17.854 0.449 debut mur P2 149.4 149.4 B3 176.563 14.78-0.118 fin mur P2 149.4 149.4 B4 179.645 12.923 0.04 debut arc 1 P2 149.4 149.4 B5 186.364 12.471 0.073 milieu arc 1 P2 149.4 149.4 B6 190.826 12.667 0.114 fin arc 1/ debut arc 2 P2 149.4 149.4 B7 199.045 12.621 0.114 milieu arc 2 P2 149.4 149.4 B8 198.945 11.045 0.061 fin arc 2/ debut arbres P2 149.4 149.4 B9 275.224 8.059-0.055 coin 1 arbres P2 149.4 149.4 B10 25.22 9.19 0.088 coin 2 arbres P2 149.4 149.4 B11 105.214 13.547 0.346 fin arbres P2 149.4 215 B12 100.253 16.712 0.963 debut triangles P2 149.4 215 B13 83.156 17.084 0.91 P2 149.4 149.4 B14 93.144 19.097 0.349 P2 149.4 149.4 B15 97.029 20.194 0.436 P2 149.4 149.4 B16 53.176 9.871 0.003 fin triangles/ sommet 1 P2 149.4 149.4 B17 43.466 11.515-0.082 sommet 2 P2 149.4 149.4 B18 32.297 10.183-0.104 sommet 3 P2 149.4 149.4 B19 0.287 5.26 0.09 pente (entre les arbres 2 et 3) P2 149.4 149.4 B20 324.799 3.676-0.038 pente (entre les arbres 4 et 5) P2 149.4 149.4 B21 347.776 27.198-1.965 "rond point" P2 149.4 149.4 B22 347.281 27.419-1.954 "rond point" P2 149.4 149.4 B23 323.924 22.906-2.637 "rond point" P2 149.4 149.4 B24 315.259 23.734-2.957 "rond point" P2 149.4 149.4 B25 356.328 19.571-1.542 grand bac a fleurs P2 149.4 178 B26 354.619 24.452-1.446 grand bac a fleurs P2 149.4 178 B27 323.916 19.002-2.046 grand bac a fleurs P2 149.4 178 B28 355.437 18.378-1.027 1er poteau P2 149.4 180 B29 34.295 26.077 0.301 debut triangles/sommet 1 P2 149.4 180 B30 37.393 24.115 0.328 sommet 2 P2 149.4 180 B31 42.299 25.572 0.42 sommet 3 P2 149.4 180 B32 66.28 26.294 0.706 fin triangles P2 149.4 180 B33 339.254 31.827-1.916 Station 3 P2 149.4 149.4 C1 101.767 3.252 0.114 Cercle P2 149.4 149.4 C2 133.109 4.587 0.088 Cercle P2 149.4 149.4 C3 164.079 4.481 0.084 Cercle P2 149.4 149.4 C4 203.953 1.762 0.038 Cercle 26 P a g e
P3 150 150 P2 0 31.766 2.25 Station 2 P3 150 150 R1 37.359 22.431-0.82 entrée ESIB P3 150 150 R2 50.071 18.848-1.118 cabine 1 P3 150 150 R3 59.661 15.984-1.204 cabine 2 P3 150 150 R4 64.947 18.681-1.504 cabine 3 P3 150 150 R5 40.716 14.548-0.655 "rond point" P3 150 180 R6 355.156 20.174 1.67 2eme poteau P3 150 180 R7 273.426 19.315 0.658 P3 150 180 R8 269.207 17.064 0.55 P3 150 180 R9 362.622 9.462 0.766 grand bac a fleur P3 150 150 R10 322.839 35.336 1.12 escalier 1 P3 150 150 R11 324.157 32.503 1.118 escalier 2 P3 150 150 R12 294.278 32.718 0.955 escalier 3 P3 150 150 R13 295.412 35.536 1.007 escalier 4 Tableau 12: Valeurs relevées lors du rayonnement **Quelques remarques pour faciliter la compréhension de notre travail : MESURES ENTRE B2 ET B3 B2B = 4.372 BC = DE = 0.6 CD = 3.281 EF = 1.92 MN = KL = IJ = FH = 0.61 HI = LH = 0.39 JK = 0.783 Tableau 13: Mesures en mètres des distances entre B2 et B3 pris à la main REMARQUES 6 arbres entre B8 et B9 7 arbres entre B9 et B10 5 arbres entre B10 et B11 4 triangles entre B12 et B18 4 triangles entre B29 et B32 Tableau 14 : Remarques pour faciliter la lecture des valeurs sur le croquis 27 P a g e
Figure sur Autocad reliant les points relevés par rayonnement 28 P a g e
Manipulation 5 : Implantation A. Matériel : - Une station totale - Un réflecteur B. Principe de la manipulation : L implantation consiste à positionner des points sur le chantier dont le but est la construction ou le repérage d un bâtiment. Sur une carte topographique dessinée à l échelle exacte, les ingénieurs placent les différents points pour le travail d implantation. Malgré cela, c est le travail du topographe de positionner ces points sur le terrain de construction en minimisant au maximum les différentes erreurs et imprécisions qui puissent arriver. C est en fait à l aide d un programme informatique, Liscad, que le topographe choisit une station connue du terrain ainsi que la direction d origine des angles horizontaux. Suite à un traitement informatique, le programme nous donne les différentes coordonnées (angles et distances) correspondantes. Par la suite, c est en se positionnant sur cette station prise comme origine, et en fixant le zéro dans la direction choisie lors du travail informatique, que le manipulateur commence à positionner les points. C. Etapes suivies sur le terrain : Pour effectuer ce genre de travail, nous étions munis d un tableau présentant les différentes coordonnées polaires de chaque point. Nous avons choisi comme origine de notre travail la station P1, alors nous y avons stationné l appareil topographique suivant les étapes déjà expliquées dans la première partie du rapport. On vise ensuite la station D1 afin de considérer cette direction comme étant la direction origine des angles horizontaux. L opérateur fixe donc l appareil dans la direction de l angle indiqué et cela à l aide des vis de fixation ainsi que celles de fins mouvements présentes sur l appareil. Ensuite, c est à la personne qui tient le réflecteur de se placer dans la direction prise par l appareil. On cherche ainsi la distance qui sépare le réflecteur de la station totale. Par tâtonnement, l opérateur tenant le réflecteur se déplace suivant les directives de celui derrière le tachéomètre électrique de façon à se positionner à la distance demandée. Finalement, le point marqué sur le terrain on peut passer au point suivant. 29 P a g e
D. Valeurs relevées lors de la manipulation : Station Point visé Angle Horizontal Distance Horizontale D1 P1 0 D1 1 386.45 17.06 D1 2 367.24 14.52 D1 3 383.8 6.73 D1 4 379.46 5.28 D1 5 14.75 5.43 D1 6 8.55 8.16 D1 7 398.66 7.97 D1 8 397.95 9.78 D1 9 10.41 9.99 D1 10 8.83 11.31 D1 11 2.21 11.19 D1 12 399.02 12.17 D1 13 5.19 12.93 D1 14 0.75 14.42 D1 15 395.65 14.58 D1 16 392.79 16.06 Tableau 15: Valeurs des points utilisés dans l implantation 30 P a g e
Manipulation 6 : Levé de détails A. Matériel : - Une équerre à prisme - Un décamètre - Deux jalons - Deux porte jalons - Un fil à plomb B. Principe de la manipulation : Le levé de détails est un procédé appliqué pour réaliser des plans masse. Il s agit de reproduire sur des plans le contour d un bâtiment, les différents éléments qui forment l intersection de la façade avec le sol de tous les bâtiments et les éléments de l aménagement extérieur comme les escaliers, les fenêtres, les portes, Le principe général de cette manipulation consiste à trouver les coordonnées de certains points caractéristiques du bâtiment par rapport à un axe déterminé au préalable. Pour ceci, il s agit de se mettre sur l alignement considéré par les deux jalons et de projeter orthogonalement le point considéré sur cet alignement et faire la mesure de ses coordonnées. Fig. 21 : But du levé de détails Pour placer un point sur un alignement, l opérateur se place où il juge qu il est sur l alignement et il observe à travers l équerre à prisme les images des deux jalons. Pour que l alignement soit réalisé, il faut que l opérateur voie les deux jalons superposés sur la même ligne. 31 P a g e
C. Etapes suivies sur le terrain : Le but de cette manipulation était de tracer le plan topographique de la façade du bâtiment de l ESIB. Chaque brigade s est occupée de l une de ces façades, notre brigade a réalisé le levé de la partie qui fait face au centre sportif. Premièrement, nous avons tracé le croquis de la partie qui nous intéresse et on numérote les points utiles à notre travail. A l aide de l équerre à prisme, on trace à la craie la projection des points sur l axe formé par les deux jalons A et B, avec A l origine de notre repère et B distant de A. Une fois tous les points et les projections sont placés sur la ligne qui relie les deux jalons, nous pouvons mesurer à l aide du mètre ruban les différentes valeurs des abscisses et ordonnées. Le tableau suivant met en valeurs les coordonnées des points choisis : Point Projeté X (m) Y (m) Description 1 1' 2.18 15.6 2 2' 4.41 14.05 1ere face fenêtre 3 3' 6.02 13.74 dernière face fenêtre 4 4' 8.23 13.7 coin mur extérieur 5 5' 17.52 13.72 fin mur 6 6' 9.1 15.75 coin a cote de la porte 7 7' 9.88 15.39 fin porte 8 8' 17.75 11.4 pergula en haut 9 9' 18.8 19.39 10 10' 19.25 19.35 coin poteau 11 11' 19.41 20.1 coin intérieur 12 12' 21.58 10.18 mur extérieur 13 13' 30.6 8.25 fin mur extérieur Tableau 16 : Coordonnées des points et intersections de la façade 32 P a g e
Fig. 21 : Croquis de la façade Figure sur Autocad reliant les différents points afin de pouvoir dessiner la façade demandée. 33 P a g e
Conclusion Notre travail pratique d initiation à la topographie s est ainsi achevé. C était bien une semaine d expérience et de familiarisation avec les instruments et les manipulations topographiques. La grande précision des appareils nous a poussés à donner une plus grande importance à l erreur pour ainsi accomplir un travail sans imperfections. De plus, nous avons remarqué l importance des coordonnées et des caractéristiques des points pour une reproduction des plans à des échelles exactes et précises. Finalement, les notions acquises nous seront assez importantes durant notre vie professionnelle et surtout le travail en groupe qui nous a poussé à coopérer afin d obtenir un meilleur résultat. Figure finale renfermant toutes les manipulations executées durant notre stage. 34 P a g e
Bibliographie et Webographie - Notre cours de topographie donné par M. Saad SFEIR durant le 2 nd semestre de l année 2015 - http://www.cnrtl.fr/definition/ - https://fr.wikipedia.org/wiki/ - http://www.aftopo.org/fr/lexique/ - ftp://ftp.fao.org/fi/ 35 P a g e