Paul Breton de Champ

“ On tâchera de séparer, autant que possible, les unes des autres, les erreurs de toute espèce, afin d'atténuer ou de faire disparaître tout à fait celles qu'on peut éviter. Il ne faut pas oublier que toute erreur constante, qui influe toujours dans le même sens sur le coup de niveau, met l'observateur dans la nécessité de se placer à égale distance des points à niveler. ”

“ Si cet exemple était suivi, et que tous les repères, exactement vérifiés, fussent, en outre, rapportés à une même surface de niveau, il est aisé de comprendre quels immenses avantages résulteraient d'un semblable travail.
A la vérité, la nouvelle carte de France, publiée par le dépôt de la guerre, semble atteindre ce but, puisqu'elle donne les hauteurs des points principaux du sol au-dessus du niveau de la mer. Mais ces hauteurs sont bien loin d'offrir le degré d'exactitude nécessaire pour un nivellement rigoureux; elles ne peuvent servir qu'à faire connaître les mouvements généraux du sol *. ”

“ Évidemment, par un point donné N, on peut toujours faire passer une surface de niveau; mais on n'en peut faire passer qu'une, car autrement, si la verticale du point A, pris sur une surface de niveau passant par le point N, rencontrait en B une autre surface passant aussi par le point N, il faudrait nécessairement descendre ou monter pour aller de A en B. Mais, si l'on allait d'abord de A jusqu'à N sur la première surface, et ensuite de N jusqu'à B sur la seconde, on aurait fait le même trajet A B sans descendre ni monter, conclusion absurde. ”

“ Lorsque le terrain naturel ne présente pas une résistance suffisante, on y enfonce quelque objet dur, comme une pierre ou un piquet.
Le porte-mire se tient debout, en face de l'observateur, les yeux attachés sur lui pour saisir ses signaux, et la main sur la vis que porte l'embrasse du voyant *. L'habitude et le sentiment de l'horizontalité lui apprennent quelle est, à quelques centimètres près, la hauteur du rayon de visée, et il place d'abord le voyant en conséquence, afin d'arriver plus promptement au point voulu. ”

“ Les deux mécanismes que je viens de décrire ne sont pas les seuls que l'on ait imaginés dans le but de rendre un axe parfaitement vertical ; il en existe beaucoup d'autres, qui conviennent plutôt aux instruments de haute précision qu'au niveau à pinnules dont les opérations doivent être rapides.
Ajoutons que ces mécanismes, quelque parfaits qu'ils soient, ne sont cependant presque jamais tels que la bulle reste entre ses repères pour toutes les directions de visée. Par suite, il faut, à chaque coup de niveau, toucher encore aux vis, pour rendre le rayon de visée horizontal. ”

“ On peut aussi déduire la pression atmosphérique des variations qu'éprouve une quantité d'air constante renfermée dans un vase dont une paroi est mobile; l'air intérieur se mettant en équilibre de pression avec l'air extérieur, la position que prend la paroi mobile fait connaître cette pression. Si, par exemple, on ferme la partie supérieure de la cuvette d'un baromètre, et que l'on ouvre à l'air extérieur le haut du tube, il y aura une relation entre le volume occupé par l'air de la cuvette, la hauteur de la colonne de mercure et la pression atmosphérique. ”

“ On est averti soit par l'inspection directe, soit par la comparaison avec le fil vertical de la lunette ou même avec le côté de l'un des verres du niveau d'eau.
Les déviations en avant et en arrière sont presque impossibles à reconnaître; on en comprend facilement la raison. Heureusement que le porte-mire, en cherchant l'aplomb dans un sens, le cherche aussi dans tous les autres, et il est extrêmement rare que les écarts de cette espèce soient assez considérables pour compromettre l'exactitude du nivellement. ”

“ Il est aisé d'en trouver beaucoup d'autres; par exemple celle de viser toujours au milieu de la ligne de foi, et non à l'une de ses extrémités, à cause du jeu de l'embrasse sur la tige de la mire; de faire arriver le voyant à la hauteur du rayon de visée toujours dans le même sens, en descendant ou en montant, etc.
La position même que prend l'observateur pour donner le coup de niveau n'est pas indifférente. ”

“ Les terrains marécageux sont peut-être ceux où les opérations de nivellement sont le plus difficiles.
Dans les parties où l'eau semble stagnante, sa surface n'est pas toujours horizontale; elle coule avec lenteur à travers une foule de plantes aquatiques, en vertu d'une pente qui lui assignerait une vitesse considérable si cette végétation ne retardait pas sa marche. ”

“ Quel que soit le but en vue duquel on entreprend un nivellement, il faut, avant de le commencer, bien connaître le terrain où l'on doit opérer, et déterminer la marche et les limites du travail à faire.
Cela n'offre aucune difficulté dans les pays nus et découverts, lorsque les points à niveler y sont répartis sur un espace dont la plus grande longueur n'excède pas quelques centaines de mètres.
La question n'est pas aussi aisée à résoudre quand le sol présente des accidents, et pour un terrain tant soit peu étendu, elle exige de l'observateur une certaine expérience. ”

“ Les endroits où l'on peut arriver à pied sec offrent un autre genre de difficulté. La mobilité du terrain y est si grande qu'elle rend presque impossible l'usage du niveau à bulle et à lunette, car pendant que l'observateur pointe le niveau sur la mire, la bulle se dérange.
320. Le moyen le plus simple de faire le nivellement d'un marais est de n'y employer que le niveau d'eau, en prenant la précaution de se rattacher à une série de repères établis sur le sol ferme, hors de la limite des terrains mobiles, et reliés entre eux par un nivellement exécuté dans de meilleures conditions. ”

“ Il dénote un défaut de justesse et de précision du coup
d'œil, qui provient de ce que le rayon de visée est plus ou moins incliné à l'horizon. Les onglets formés par l'eau dans les verres, étant inégalement distants de l'œil, ne sont pas vus avec la même netteté, et il faut une certaine habitude pour distinguer quels sont ceux de leurs points qui se correspondent. ”

“ Lorsque l'on se propose d'opérer rapidement, il faut que l'instrument dont on fait usage soit centré assez exactement pour qu'aucune erreur ne soit à craindre. On s'en assure préalablement par l'observation de la distance angulaire de deux objets. Elle
doit rester la même, quelle que soit la partie du limbe qui lui sert de mesure.
462. Pour que les angles lus soient exacts, il faut, le niveau étant calé et l'axe optique de la lunette horizontal, que l'instrument accuse un angle nul ou un angle droit, suivant qu'il doit faire connaître les distances à l'horizon ou les distances zénithales. ”

“ Lorsqu'on se propose de déterminer les lignes de niveau d'un terrain, il est nécessaire d'en lever le plan pendant l'opération même du nivellement, et par suite d'emporter une planchette, ou une boussole, ou tout autre instrument propre au lever des plans. ”

“ L'observateur, quand il veut pointer la lunette sur la mire ou sur tout autre objet, applique l'œil à l'oculaire, et tire d'abord plus ou moins cette partie de l'instrument, jusqu'à ce qu'il aperçoive les fils le plus distinctement possible et sans fatigue. ”

“ Une aussi parfaite verticalité n'est heureusement pas nécessaire. Par une seule épreuve, on en approche assez pour que la variation de hauteur des rayons visuels, dans deux directions différentes, soit tout à fait négligeable. Cela résulte de ce que la règle, une fois disposée horizontalement, si le perpendicule s'arrête tant soit peu en avant de la ligne de foi, dans le sens perpendiculaire au plan du niveau, l'écart ne pourra être que fort petit et ne dépassera point la limite de 2 millimètres, ce qui ferait la cinquantième partie d'un fil long de 0m. ”

“ Les ruisseaux et cours d'eau de peu d'importance qui se présentent sur la ligne d'un nivellement ne font point obstacle au lever du profil en long. Les chaîneurs et le porte-mire entrent dans l'eau, et les coups se donnent comme à l'ordinaire.
Le piquetage seul est modifié : on enfonce chaque piquet de manière que sa tête demeure visible audessus de la surface. Il est bien évident que la cote du fond s'obtient en ajoutant à celle de la tête du piquet la longueur de celui-ci hors de terre. ”

“ Pour indiquer que la mire penche, on porte la main du côté opposé; pour faire hausser ou baisser le voyant, on élève ou l'on abaisse la main à plusieurs reprises, d'un geste d'autant plus prononcé et rapide que le voyant est plus éloigné du rayon de visée. A mesure qu'il s'en rapproche, on diminue les mouvements, et le porte-mire, de son côté, ne déplace le voyant qu'avec précaution, de manière à ne point dépasser le but lorsqu'il y arrive. ”

“ L'embrasse du voyant doit avoir le moins de jeu possible, afin que la ligne de foi ne s'écarte pas trop de l'horizontale, mais il est indispensable qu'il y en ait un peu, afin que par les temps humides le mouvement puisse toujours avoir lieu malgré le gonflement du bois dont la mire est formée. ”

“ Le niveau de pente de Chézy trouve sa principale application dans la recherche des tracés dont la pente est donnée. La marche à suivre consiste alors à disposer d'avance le châssis de la grande pinnule de manière que le rayon visuel ait l'inclinaison voulue, puis à chercher par tâtonnement un point tel qu'en y faisant poser une mire dont la hauteur est égale à celle de l'oculaire au-dessus du sol, la ligne de foi du voyant soit couverte par le fil de visée. Il est bien clair que la ligne qui va du pied de la verticale de l'oculaire à celui de la mire satisfait à la question. ”

“ Dans ces opérations de remplissage, on se sert de la mire ordinaire à voyant, et même il convient, pour abréger les calculs, de placer autant que possible le voyant à la hauteur de l'axe autour duquel pivote la lunette. On effectue ainsi, de proche en proche, le nivellement des points où le terrain change de forme d'une manière sensible. Comme il se trouve presque toujours dans un rayon de 300 ou 400 mètres autour de chaque station un certain nombre de cotes à relever, on ne dépassera guère cette portée, et au contraire on aura souvent à la réduire, surtout dans les pays montueux. ”

“ Lorsque l'on a l'attention de placer le niveau en un point N qui soit également distant des points 1 a, b, l'erreur du niveau apparent et celle de la réfraction affectent également les deux hauteurs de mire, et par conséquent disparaissent de leur différence, sans qu'on ait besoin de les corriger. ”

“ Par une disposition fort ingénieuse, l'oculaire peut servir d'objectif et réciproquement. Ce niveau, remarquable par son élégance, ne saurait remplacer, du moins sous un si petit volume, les niveaux à bulle et à lunette actuellement en usage. On peut ajouter que le mercure, qui est cher, se perd trop facilement pour ne pas être d'un emploi dispendieux. ”

“ Pour niveler dans l'intérieur de propriétés bâties ou closes de murs, il faut se munir d'un niveau simple à perpendicule ou à bulle d'air, d'un fil à plomb, et d'une règle droite de 3 ou 4 mètres de longueur.
252. Au reste, la manière de composer une expédition de nivellement dépend des circonstances en vue desquelles on la prépare, et du résultat que l'on se propose d'obtenir. Les conditions essentielles à
remplir se réduisent à deux, savoir, 1° que les individus qui en font partie possèdent les connaissances et le degré d'intelligence nécessaires ”

“ On pourra encore s'astreindre à donner deux coups en faisant arriver la bulle entre ses repères, tantôt dans un sens, tantôt dans l'autre, de manière que les retards de la bulle se compensent dans la moyenne. Enfin, si les points nivelés sont à égale distance du niveau, ce qui aura lieu le plus souvent, on fera disparaître une partie de l'erreur qui nous occupe en rappelant la bulle toujours dans le même sens. ”

“ Les niveaux à bulle et à lunette ne sont pas sujets à cet inconvénient.
332. Les nivellements qu'on exécute dans des localités très-populeuses rencontrent de grandes difficultés aux heures où la circulation s'établit. On est obligé d'y consacrer ordinairement les premières heures de la journée. Peut-être parviendrait-on à niveler au milieu de la foule en plaçant le niveau à une hauteur telle que le rayon de visée de l'observateur pût s'étendre au-dessus de la tête des passants.
V. Remarques générales sur la pratique du nivellement. ”

“ La chaîne d'arpenteur est l'instrument avec lequel on relève les mesures de distances nécessaires à connaître pour les opérations de nivellement. Elle a tantôt 10 mètres de longueur, tantôt 20 mètres, et se compose de chaînons de gros fil de fer réunis de mètre en mètre par des anneaux de cuivre, et pour le surplus par des anneaux de fer. L'anneau du milieu est plus grand que les autres. ”

“ M. Courtois, ingénieur en chef des ponts et chaussées, a imaginé de rendre le plateau du niveau-cercle de Lenoir, mobile autour d'une charnière horizontale, de telle sorte qu'on puisse l'incliner plus ou moins.
Alors les points qui tombent sous la croisée des fils de la lunette , au lieu d'être dans un plan horizontal, se trouvent dans un plan incliné, et appartiennent à des tracés dont la pente, quoique variable , ne peut excéder celle qu'on a donnée au plateau de l'instrument
les idées, qu'on veut trouver le point d'une rampe de om. ”

“ Quand ce défaut est trop sensible, on rectifie la position de l'axe optique par des moyens qui varient d'un instrument à l'autre. Je supposerai,
pour fixer les idées, qu'on puisse faire mouvoir la croisée des fils parallèlement à l'axe de rotation, à l'aide d'une vis de rappel agissant sur le réticule ou sur le corps de la lunette, et qu'on soit à même de faire décrire à l'ensemble du limbe et de la lunette un angle de 180° autour de la verticale. ”