Utiliser un niveau de chantier

Le niveau de chantier est un instrument essentiel en topographie, utilisé pour mesurer des hauteurs à l’aide d’une règle graduée appelée mire, et pour calculer les différences d’altitude entre différents points. C’est un outil indispensable pour tous les travaux paysagers. Ainsi, nos jardiniers professionnels vous rappellent l’importance et l’utilisation appropriée de cet outil.🪴🌿

Présentation des niveaux de chantier

Le niveau de chantier SN1CD

Il s’agit d’un appareil à lecture inversée.

Légende :

Le niveau de chantier S.N.A

Il s’agit d’un niveau de chantier à lecture droite ou directe.

Légende :

Le niveau de chantier S.A.L 26

Il s’agit également d’un niveau de chantier à lecture droite ou directe.

Légende :

Chronologie de mise en station des niveaux de chantier

1. L’installation du trépied

Dépliez complètement le trépied et placez-le à hauteur d’homme en jouant sur ses charnières. L’utilisateur doit être à l’aise, il ne doit pas s’appuyer sur la pointe des pieds et ne doit pas être courbé pour effectuer les lectures.👍🏻

La partie supérieure du trépied, appelée platine, doit être le plus horizontale possible. Son horizontalité est appréciée à l’œil 👁️. Cette recommandation est importante car elle facilite les réglages d’horizontalité de l’appareil, réglage de la nivelle sphérique. Si la platine est trop inclinée, les réglages sont plus laborieux voire même impossibles à réaliser car le pas de vis du calage orthogonal a une course limitée. Enfoncez les bêches à refus lorsque le terrain le permet pour donner une bonne stabilité à l’appareil. Sur les surfaces minérales, il est possible d’utiliser une étoile de trépied.

2. La fixation de l’appareil sur le trépied

L’appareil est solidaire de la platine grâce à une molette de fixation située sous le trépied. La serrer modérément pour ne pas détériorer le pas de vis.🔩

3. Le réglage de l’horizontalité

Sur le modèle SN1CD, deux réglages doivent être effectués pour définir l’horizontalité de l’appareil :

• La nivelle sphérique : il s’effectue grâce aux 2 vis de calage orthogonal (7). Inscrire la bulle à l’intérieur du cercle tracé sur la nivelle sphérique (5).

• La bulle à coïncidence : il s’effectue grâce à la molette située sur l’avant de l’appareil sous l’objectif (4). Agir sur cette molette et raccorder les deux arcs de cercles. Au départ ces derniers ne sont pas visibles. Vissez ou dévissez assez vite la molette de réglage de la bulle à coïncidence jusqu’à leur apparition dans l’oculaire (15), puis agir doucement pour les raccorder parfaitement. Ce réglage est très sensible. Il faut le vérifier à chaque fois que l’on met en rotation le niveau de chantier pour viser les points suivants.

4. Le pointé approché sur la mire

Il permet d’amener approximativement l’objectif du niveau de chantier en direction de la mire grâce à un viseur situé sur la partie supérieure de ce dernier.

5. Le réglage des fils internes du niveau de chantier

Lorsque l’on regarde dans l’objectif de l’appareil, on aperçoit 4 fils :

• le fil vertical
• le fil niveleur
• deux fils stadimétriques

Pour que ces fils soient bien nets, placez une feuille blanche devant l’objectif sans l’accoler et agissez sur la molette de réglage de l’oculaire.

6. Le réglage de la netteté de l’image

La netteté de l’image varie en fonction de 3 paramètres :

• la distance qui sépare le niveau de chantier de la mire
• la vue de l’utilisateur
• la luminosité

Remarque : ce réglage doit être réitéré à chaque fois que le niveau de chantier pivote sur un autre point. La distance entre le point de station de l’appareil et la mire varie selon les points visés.

7. Le blocage de l’appareil sur la visée choisie

Cette fonction n’existe que sur le niveau de chantier SN1CD. Une fois que vous avez la mire dans l’objectif, bloquez ce dernier grâce à cette molette. La molette de fin pointé située juste à côté reste fonctionnelle.👍🏻

8. Le réglage du fin pointé

Il permet de centrer parfaitement le fil vertical de l’objectif sur la largeur de la mire et améliore la précision des lectures. C’est grâce à ce fil, que l’on peut corriger l’aplomb de la mire. Cette molette permet de déplacer le fil vertical sur la mire de gauche à droite ou réciproquement. Attention son ouverture d’angle est limitée.

9. La lecture des données

Effectuez les lectures, enregistrez-les et refaite toujours une vérification avant de passer à un autre point. Un enregistrement trop rapide des données topographiques peut être lourd de conséquence en particulier sur les chantiers où des travaux de terrassements sont importants.

Principes de lecture des données sur la mire

Identification et fonctions des fils observés dans l’objectif

Les différents fils observables dans l’objectif du niveau de chantier servent en fait de repères pour effectuer les différentes lectures sur la règle graduée appelée mire :

• le fil vertical : il doit être parfaitement centré sur la largeur de la mire. Certains appareils sont dotés d’un réticule à encadrement ; c’est le cas du niveau de chantier SN1CD. Le fil vertical est alors dédoublé dans la partie supérieure ou inférieure, ce qui permet d’encadrer la portion de jalon visée.
• le fil horizontal du centre : il s’agit du fil niveleur. Il permet de relever ou d’implanter les côtes, altitudes ou points de niveau d’un terrain. C’est le fil le plus utilisé sur les chantiers.
• les fils horizontaux supérieur et inférieur : ils sont équidistants, ce sont les fils stadimétriques. Les données relevées sur les fils stadimétriques supérieur et inférieur permettent de calculer grâce à une formule simple, la distance qui sépare le point de station du niveau de chantier de l’endroit où est placée la mire.

(FIL STADIMÉTRIQUE SUPÉRIEUR – FIL STADIMÉTRIQUE INFÉRIEUR) X 100 = DISTANCE ENTRE LE NIVEAU DE CHANTIER ET LA MIRE

Cette fonction est assez peu utilisée sur les chantiers car elle n’est pas suffisamment précise. Un métre au décamètre est plus fiable à condition que ce dernier soit bien utilisé. Cette imprécision est due à l’estimation des millimètres sur ces deux valeurs. En effet, une surestimation ou une sous-estimation de ces dernières entraîne après application de la formule une erreur de un à plusieurs décimètre(s) sur la distance qui sépare le niveau de chantier de la mire.

Remarques : Si vous inversez les valeurs des fils stadimétriques supérieur et inférieur lors de l’application de la formule, cela n’a pas d’importance. Vous obtiendrez un résultat négatif, mais il suffit de prendre la valeur absolue (sans tenir compte du signe négatif). Toutes les valeurs lues sur la mire (fils stadimétriques et fil niveleur) seront toujours exprimées en mètres, avec une précision de trois chiffres après la virgule. La portée des visées varie en fonction des niveaux de chantier et des théodolites. Chaque équipement a une portée minimale et maximale. Si la mire est trop proche du niveau de chantier, le grossissement de l’objectif est trop important et les premiers chiffres (mètres et décimètres) inscrits sur la mire ne sont pas visibles. Inversement, si la mire est trop éloignée, le grossissement de l’objectif devient insuffisant et les chiffres inscrits sur la mire ne sont plus lisibles.

Principes de lecture de données sur la mire

Toutes les valeurs lues sur la mire sont exprimées en mètres et à 3 chiffres après la lecture. Ces derniers correspondent aux décimètres, centimètres et millimètres.

Valeurs lues sur une mire a lecture droite ou directe

Pour relever les fils stadimétriques supérieur et inférieur ainsi que le fil niveleur, le sens de lecture s’effectue de bas en haut sur ce type de mire.

Valeurs lues sur une mire à lecture inversée

Pour relever les fils stadimétriques supérieur et inférieur ainsi que le fil niveleur, le sens de lecture s’effectue de haut en bas sur ce type de mire.

Remarques : il est important que le niveau de chantier et la mire soient compatibles sinon on ne peut pas faire les lectures. La mire à lecture droite ou directe sera employée avec les niveaux de chantier SNA et SAL 26. La mire à lecture inversée sera utilisée avec le niveau de chantier SN1CD. Quel que soit le type de mire employé, le zéro se trouve toujours en bas (y compris la mire à lecture inversée). Le niveau de chantier SN1CD est doté d’un dispositif optique qui redresse les chiffres lorsque l’on regarde dans l’objectif.

La lecture des angles

Les angles sont exprimés dans les unités de mesures suivantes : radians, grades et degrés. En topographie, on utilise les grades et les degrés car ils sont plus commodes à exploiter sur le terrain et au bureau d’étude lors du report sur plan. Ce sont ces unités de mesure que l’on retrouve sur différents modèles de niveaux de chantier ou de théodolites.

La lecture des angles ne peut être réalisée que si le ou les réglage(s) de l’horizontalité du niveau de chantier ont été effectués (réglage de la nivelle sphérique et de la bulle à coïncidence).

Niveau de chantier SN1CD

Sur ce niveau de chantier, les angles sont exprimés en degrés (graduation de 0 à 360°). Une graduation sexagésimale permet dans certains cas d’exprimer un angle avec une partie décimale (1° = 60 minutes).

La lecture des angles est interne et s’effectue par l’intermédiaire d’un petit oculaire (15). Ce dernier est réglable afin de mieux visualiser la valeur de l’angle à lire.

Une petite molette située dans le prolongement de cet oculaire permet de remettre à zéro le vernier de lecture des angles. C’est le cas lorsque l’on souhaite relever ou implanter un angle sur un chantier. Pour l’activer, tournez cette molette en exerçant une pression permanente.

Niveau de chantier doté d’une graduation sexagésimale

Niveau de chantier SNA et SAL 26

Le vernier de lecture des angles est gradué de 0 à 400 gr. Un repère permettant la lecture de l’angle et la mise à zéro de ce dernier est situé au-dessus de celui-ci.

Remarques : une fois que le vernier est remis à zéro, ne plus le toucher lorsque l’on fait pivoter le niveau de chantier. Sur le modèle SAL 26, une petite fenêtre permet de lire la valeur de l’angle. Attention au sens de rotation lors de sa lecture. Dans le sens des aiguilles d’une montre, la valeur des angles est croissante. Dans le sens inverse, elle est décroissante.

Relevé ou l’implantation d’un angle sur le chantier

Lorsque l’on doit relever un angle sur le terrain, le sommet de ce dernier est connu. En revanche lorsqu’il faut implanter un angle sur le chantier, il est nécessaire de piqueter son sommet. Pour repérer ce dernier une méthode d’implantation telle que la triangulation peut être utilisée.

Remarques : dans le cas de gros projets d’aménagement (terrains de sport avec piste d’athlétisme périphérique, golf) nécessitant une très grande précision d’implantation, l’entrepreneur devra faire appel à un géomètre expert pour matérialiser certains points sur le chantier. Ces points seront matérialisés par des piquets en bois. Ils seront ensuite bétonnés et protégés par une chaise. Pour accroître la précision, un clou sera placé au centre de la section carrée du piquet.

Placez le trépied et son fil à plomb en vous rapprochant le plus possible au-dessus de la tête du piquet. Atténuez le balancement excessif du fil à plomb pour approcher le piquet matérialisant le sommet de l’angle.

Ne pas perdre de vue que la platine doit être le plus horizontal possible pour faciliter le ou les réglage(s) d’horizontalité du niveau de chantier ou du théodolite (réglages de la nivelle sphérique et de la bulle à coïncidence).

Fixez le niveau de chantier ou le théodolite sur le trépied. Sur certains appareils, il est possible d’affiner la mise en station sur le sommet de l’angle en desserrant légèrement la molette de fixation et en déplaçant le niveau de chantier par translation d’avant en arrière et de gauche à droite. Attention la première approche au-dessus du sommet de l’angle doit être assez correcte car ce mouvement de translation est limité.

Effectuez le calage du niveau de chantier ou du théodolite. Si l’angle est déjà matérialisé sur le chantier, placez des jalons à l’extrémité de chacune de ses demi-droites. Visez le premier point (jalon). Mettre le vernier de lecture des angles à zéro.

Faire pivoter le niveau de chantier dans le sens des aiguilles d’une montre sur le second jalon. Enregistrez la valeur de l’angle en grades ou en degrés selon le niveau de chantier ou le théodolite employé.

Si l’angle doit être implanté, matérialisez l’extrémité d’une de ses demi-droites par un jalon. Visez ce premier point. Mettre le vernier de lecture des angles à zéro. Faire pivoter le niveau de chantier dans le sens des aiguilles d’une montre jusqu’à l’obtention de la valeur angulaire notée sur le plan.

Pour matérialiser la seconde demi-droite de cet angle, une personne doit aider l’opérateur. Elle déplacera progressivement le deuxième jalon en fonction des directives de l’opérateur.

Lorsque l’opération est terminée, le fil vertical observé à l’intérieur de l’objectif doit se situer dans l’axe du second jalon. Si le niveau de chantier dispose d’un réticule à encadrement, utilisez la partie dédoublée pour encadrer le diamètre du jalon.

Remarques : lorsque l’on procède au relevé ou à l’implantation d’un angle sur le chantier, il faut toujours tenir compte du sens de rotation du niveau de chantier ou du théodolite. Dans le sens des aiguilles d’une montre, on lira la véritable valeur de l’angle en grades ou en degrés. Dans le sens inverse, il faudra retrancher la valeur lue à 400 grades sur les niveaux de chantier SNA et SAL 26, à 360 degrés pour le niveau de chantier SN1CD.