Nivellement

“ Les opérations de nivellement sont simples ou composées : simples, lorsqu'elles permettent de comparer les hauteurs de deux points sans changer le niveau de place; composées, lorsqu'elles font dépendre la différence de niveau d'une série de nivellements simples facilement exécutables. ”

“ 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. ”

“ Autant que possible le niveau est placé à égale distance des termes de chaque station, car on a vu combien de causes d'erreurs peuvent compromettre la justesse des nivellements où l'on s'écarte de cette condition. Il doit être extrèmement rare qu'on parvienne à les combattre toutes avec succès. ”

“ « Le nivellement général de la France est destiné à procurer une connaissance du relief du terrain, assez détaillée pour faciliter et simplifier toutes les études qui ont pour objet l'établissement des voies de communication ou l'amélioration du sol.
» Une opération aussi vaste doit comprendre nécessairement : » 1° L'établissement d'un réseau principal de lignes de bases,
tracées de manière à pénétrer dans tous les départements et à procurer, pour les nivellements ultérieurs, des repères rapportés à une même surface de niveau ”

“ Tout l'objet du nivellement consiste à connaître de combien un lieu est plus élevé qu'un autre, et sa théorie est fondée sur la connaissance de la ligne de niveau vrai et de la ligne de niveau apparent. ”

“ Le cas de nivellement le plus simple est celui qui consiste à déterminer la différence de niveau entre deux points éloignés. Alors la route pour aller de l'un à l'autre est à peu près indifférente, et on choisit la plus facile, de manière à éviter les obstacles qu'un tracé obligé peut offrir, tels que des accidents de terrain , des bois, des marécages, etc.
On se dispense de planter des piquets aux endroits où l'on pose la mire; il suffit d'y placer une petite pierre qui, enfoncée en partie dans le sol, fournisse momentanément un point d'appui solide. ”

“ Nous n’ignorons pas que, malgré tous les soins qu’on peut apporter dans l’exécution d’un nivellement de quelque étendue, sa vérification est toujours une opération utile. Celle du nivellement général de la France, tel que nous proposons de l’exécuter, pourra être faite autant de fois et en telles circonstances qu’on le jugera à propos. ”

“ 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 ”

“ Il nous suffira de rappeler que le nivellement transversal est toujours facile à exécuter puisqu'il a, en général, un faible développement. Par suite, on peut employer pour son exécution, le niveau d'eau et la mire ordinaire.
Mais il y a de grandes précautions à prendre dans la marche de ce nivellement et dans la tenue du carnet pour l'inscription des cotes.
On devra toujours suivre le même ordre pour tous les profils.
En général, on chemine toujours de la droite extrême vers la gauche extrême. Ainsi, dans l'exemple du profil 1 (fig. 54) , on a marché de 3 d. vers 3 g. ”

“ Mais, en général, si on doit faire un travail agricole (drainage, irrigation, conduite d'eau, chemins ruraux, etc.) il sera toujours nécessaire de bien reconnaître le terrain avant d'exéculer le nivellement.
CHAPITRE V.
Alignement, tracé et piquetage des projets de nivellement.
246. — Lorsque l'ingénieur connaît, par une reconnaissance, le terrain sur lequel il doit opérer, il faut encore qu'il précise la direction qu'il doit suivre. ”

“ Les surfaces de niveau que l'on peut concevoir à toute hauteur sont à peu près parallèles; leur écartement est un peu plus fort à l'équateur qu'au pôle : toutefois la différence, ne s'élevant qu'à 19' 4, est négligeable dans les plus grandes opérations de nivellement. ”

“ Le carnet a la forme ordinaire avec une large colonne pour les croquis.
Le calcul des cotes peut avoir lieu indistinctement en prenant le plan de comparaison inférieur ou supérieur.
Nivellement des pays boisés ou hérissés d'obstacles.
372. — Le nivellement des pays boisés offre toujours une certaine difficulté. S'il s'agit de traverser des futaies on peut encore à la rigueur cheminer à travers par petites stations successives.
On fait alors peu de travail chaque jour ; et le prix de revient du nivellement est plus ou moins élevé. ”

“ Un nivellement est simple ou composé, selon que les hauteurs de ses différents points ont été obtenues sur le terrain à l'aide d'une seule ou de plusieurs stations dont les opérations sont rattachées entr'elles ainsi que nous le verrons plus tard. ”

“ La planimétrie ne détermine que la projection horizontale des points ; il y a nécessité de compléter son étude par le nivellement ; définition du nivellement ; expression de la différence de niveau de deux points. ”

“ Il est indispensable que les profils soient levés avec toute la précision que comporte l'art du nivellement. Dans les pays où les chutes d'eau sont complétement. utilisées, on voit des industriels se disputer quelques millimètres de chute, et soutenir des procès importants pour cet objet. ”

“ 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. ”

“ Le génie militaire, le corps des ponts-et-chaussées, les ingénieurs civils et agricoles ont besoin à chaque instant de connaître la profondeur et la forme du fond des lacs, des étangs, des rivièresj etc.
Le nivellement qui nous occupe appartient à la classe du nivellement régulier, genre composé, espèce générale, variété système des sondes. ”

“ Dans les petites opérations le premier terme (ou repère du nivellement) est généralement supposé à une hauteur quelconque au-dessus du niveau moyen de la mer.
On a toujours soin dans ce cas de donner au repère une cote assez grande pour éviter d'avoir deux natures de cotes.
Si malgré cette précaution il se trouvait encore des points inférieurs à la surface de comparaison on ferait précéder leurs cotes du signe (-) pour les distinguer de ceux cotés positivement.
Pour un nivellement considérable on devra toujours avoir un grand nombre de repères répartis aussi uniformément que possible. ”

“ Il n'en est pas de même pour une grande surface où il est avantageusement remplacé par le nivellement par courbes de niveau, tracées à l'aide des cotes fournies par les profils, les polygones topographiques, le cheminement des lignes magistrales, des traverses ou des lignes de faîtes ou de thalwegs. ”

“ Tout constructeur de maison, avant de se mettre à l'œuvre, devra demander l'alignement et le nivellement de la voie publique audevant de son terrain et s'y conformer.
(Aux termes d'un arrêté préfectoral du 31 mars 1856, les nivellements, pour tous les travaux publics et privés dépendant de la Préfecture de la Seine, sont rapportés au niveau moyen de la mer ; en conséquence, les cotes de nivellement expriment la distance ou ordonnée de chaque point considéré à ce niveau pris pour zéro.) ART. 4. ”

“ M. Breton dit à ce sujet, dans son traité du nivellement : « Il parait bien démontré qu'on ne gagne rien à recommencer pour une différence de deux unités sur le dernier chiffre, dès que la portée du niveau est d'une centaine de mètres. »
L'emploi de'deux mires parlantes est le moyen le plus sûr de niveler rapidement et avec une précision remarquable. ”

“ Tel est le but du nivellement.
SURFACES DE NIVEAU. DIFFÉRENCE DE NIVEAU DE DEUX POINTS. On appelle surface de niveau, celle qui est perpendiculaire, en chacun de ses points, à la direction de la verticale; or, toutes les verticales concourant vers le centre de la terre dont la forme est sensiblement celle d'une sphère, les surfaces de niveau peuvent être elles-mêmes considérées comme appartenant à des sphères concentriques. Ainsi, les eaux d'un étang, d'un lac ou de la mer, à l'état de repos, forment autant de surfaces de niveau. ”

“ On n'a pas alors de calculs à faire et les ouvriers peuvent exécuter le travail de nivellement et de levé sur de simples instructions de l'ingénieur.
Il est presque inutile de faire remarquer que plus l'équidistance des horizontales sera faible, mieux le relief du sol sera représenté. ”

“ Le premier soin de l'industriel qui veut établir une usine sur un cours d'eau doit être de s'assurer par un nivellement qu'il existe une chute disponible suffisante; l'opération à faire se réduit alors à trouver la différence de niveau entre les têtes de deux piquets plantés à fleur d'eau, dans le même instant, d'une part au point marqué pour l'établissement de la roue, et de l'autre part à l'endroit où il est nécessaire que le gonflement ou le remoits de l'eau cesse d'être sensible. ”

“ C'est l'autorité compétente pour approuver le plan d'alignement qui l'est aussi pour arrêter les cotes de nivellement; les formalités d'enquête à remplir avant la fixation des cotes de nivellement sont les mêmes que celles qui doivent précéder l'homologation des plans d'alignement. Les deux opérations projetées peuvent être, du reste, soumises à une seule enquête; de même, toute décision qui arrête les cotes de nivellement doit, comme celle qui homologue un plan d'alignement, être publiée, soit avec celle-ci, soit séparément*
408. ”

“ Pour régler la verticalité du miroir, on courbe plus ou moins le plomb dans le sens convenable.
196. L'idée d'appliquer le principe de la réflexion au nivellement n'est pas nouvelle. MARIOTTE avait inventé (*) un niveau fort ingénieux fondé sur ce même principe; il consistait dans un vase long et plat contenant de l'eau, dont la surface d'équilibre ab était horizontale. ”

“ Dès qu'on déplacerait cette mire à droite ou à gauche, il fau- drait hausser le voyant ; ce qui prouverait que ladite ligne descendrait.
Pour une ligne plus grande, on ferait un nivellement composé.
362. — 8° PROBLÈME. DÉTERMINER LE POINT LE PLUS BAS OU LE POINT LE PLUS ÉLEVÉ D'UNE SURFACE DONNÉE. La solution de ce problème ne peut être rigoureusement obtenue, si la surface est considérable, qu'à la condition de faire le nivellement complet par l'es méthodes des points cotés, ou des profils en long et en travers, ou des courbes de niveau. ”

“ Il est toujours possible de faire un bon nivellement, parce que la fin ainsi définie de l'opéraiion générale étant nécessaire, il n'y a lieu de ne l'admettre qu'autant qu'elle apparaît, par des vérifications comparées, dégagée de toute chance d'erreur. ”

“ 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. ”

“ But et utilité du nivellement; première théorie de Picard; niveau à bulle de Thévenot; traité du nivellement de Mariotte; mode de représentation du sol de Buache et Ducarla; nivellement général par Girard; ouvrage de Busson-Dcscars ; traité de topographie de Puissant ; carte topographique de la France; ouvrage de Clerc; ouvrage de Salneuve; mémoires de Boisvillette et Leblanc; notice Bourdaloue; son nivellement général; ouvrage de M. Breton; publications de MM. Goulard-Henrionnet, Leclerc et Toussaint; Andrès, Vauthier et Allyre-Bureau; Briot et Vacquanl, Laussedat, Debauve, etc. ”

“ L'emploi simultané des nivellements par profil en long et en travers sert aussi à la construction des plans cotés. Puis à l'aide de ceux-ci on peut représenter le relief du sol par courbes de niveau, ainsi que nous l'expliquerons.
En d'autres termes les trois modes de représentation du relief de la surface du sol (par profils, par plans cotés et par courbes de niveau) peuvent être obtenus par un nivellement longitudinal et une série de nivellements transversaux appliqués en même temps sur la même surface de terrain. ”

“ De tels résultats sont très-dignes d'attention; ils montrent que-le nivellement proprement dit est bien plus susceptible d'exactitude que les méthodes de la géodésie. Si toute la France était nivelée ainsi par ses ingénieurs, on aurait les altitudes de ses points remarquables à quelques centimètres près, au lieu de 2 mètres, comme il arrive pour la carte publiée par le dépôt de la guerre. ”

“ Tandis que le nivellement et la centralisation, avec l'uniformité qu'ils engendrent, tendent à prévaloir de plus en plus dans la société moderne, celle du moyen âge, essentiellement hiérarchique, avait pour caractère la diversité de condition des personnes et des choses. ”

“ Lorsqu'il existe à proximité du théâtre du nivellement des points dont les altitudes sont connues, on les rattache à l'un de ses termes extrêmes.
Si, au contraire, il n'y a pas de repères connus de hauteur audessus du niveau de la mer, on se donne l'altitude de l'un des termes-limites du nivellement ”