L'implantation et le nivellement : cours de Bac pro Travaux publics

Un ouvrage de travaux publics (une route, un réseau d'assainissement, un trottoir, une plateforme) naît d'abord sur un plan. Mais personne ne creuse sur un plan : on creuse sur un terrain. Il faut donc un moyen fiable de faire passer l'information du papier au sol. C'est le rôle de deux opérations complémentaires que tu vas rencontrer tous les jours en chantier : l'implantation et le nivellement.

Sans elles, une canalisation risque de passer à côté de son tracé, un caniveau de couler à l'envers, une chaussée de se retrouver trop haute par rapport aux accès voisins. Une erreur de quelques centimètres au départ se paie souvent en démolition et en reconstruction : c'est pourquoi on les traite avec méthode et avec des contrôles.

Dans le référentiel du Bac pro Travaux publics, cette capacité figure dans la compétence « Réaliser une implantation », rattachée à l'unité U2.¹ Elle s'appuie sur la maîtrise des outils et appareils de relevé et d'implantation couramment disponibles sur le chantier.¹ Elle est aussi évaluée dans une épreuve où l'on enchaîne implantation, réalisation et contrôle.¹

On n'implante jamais « au feeling ». Avant d'allumer un appareil, il y a un travail de préparation qui évite la plupart des erreurs.

Le dernier point est loin d'être secondaire. Les situations de travail à risques sont identifiées en amont, et les mesures de sécurité mises en place avant d'intervenir : circulation d'engins, réseaux enterrés, tranchées ouvertes, circulation publique proche.¹ Un géomètre ou un chef d'équipe qui implante au milieu des engins sans balisage prend un risque inutile.

Dire qu'un point est « à 124,84 m » n'a de sens que si tout le monde compte à partir du même zéro. En France métropolitaine, ce zéro est donné par un réseau officiel de repères d'altitude : le nivellement général de la France, ou NGF. L'IGN, l'Institut national de l'information géographique et forestière, en assure aujourd'hui la charge.³ Le réseau couvre la France métropolitaine continentale et la Corse.³

Le NGF a connu plusieurs versions. Trois réseaux de nivellement général ont été établis l'un après l'autre sur le continent à partir de 1857.³ Chaque nouvelle version corrige la précédente, mais les cotes obtenues ne sont pas tout à fait identiques d'un réseau à l'autre. Le tableau suivant récapitule l'essentiel.

Quelques précisions utiles pour comprendre ce tableau :

• Le premier zéro, dit « zéro Bourdalouë », a été fixé par décision ministérielle du 13 janvier 1860 à partir du niveau moyen de la Méditerranée, repéré à Marseille sur une échelle de marée du fort Saint-Jean.³
• Le réseau suivant, établi par Lallemand, utilise un « zéro normal » déduit d'observations du niveau de la mer à Marseille entre 1885 et 1897. Ce zéro se situe 71 mm sous le zéro Bourdalouë.³
• Le réseau IGN 1969 garde ce zéro normal comme point de départ. Il est recalculé régulièrement, si bien que la cote d'un repère peut légèrement évoluer par rapport à sa première détermination.³

L'appareil le plus courant pour niveler est le niveau, utilisé avec une mire graduée. Le niveau, posé sur son trépied et réglé de façon à ce que son axe de visée soit parfaitement horizontal, définit un plan de visée horizontal. La mire, tenue verticalement sur un point, permet de lire la hauteur entre ce point et le plan de visée.

Attention : le niveau ne donne jamais l'altitude directement. Il donne des lectures, qu'on convertit ensuite en cotes par un petit calcul.

L'implantation en planimétrie consiste à retrouver, sur le terrain, les points qui définissent l'ouvrage : angles d'un bâtiment, axe d'une chaussée, regards d'un réseau, bordures. Le plan donne ces points soit par leurs coordonnées, soit par des distances à partir de repères existants.

Les points implantés doivent durer. Ils sont souvent détruits par la circulation des engins, les terrassements ou les intempéries. On place donc des repères de sécurité hors de l'emprise des travaux, appelés selon les usages points de report ou piquets décalés, qui permettent de retrouver un point détruit. Le référentiel du bac pro attend d'ailleurs que l'implantation reste conforme au plan d'exécution et qu'elle soit pérenne pendant toute la réalisation.¹

Une fois la position fixée, il faut donner à l'ouvrage la bonne altitude. C'est l'opération inverse de celle de la section précédente : au lieu de chercher la cote d'un point, on impose une cote connue, la cote projet, et on se demande quelle lecture à la mire correspond à cette cote.

Une mesure non contrôlée est une hypothèse. Dans la chaîne implantation, réalisation, contrôle, chaque étape se termine par une vérification, et ce n'est pas un hasard si l'épreuve d'examen associe ces trois temps.¹ Le contrôle s'applique à ce que tu as implanté, mais aussi à ce que l'équipe a réalisé ensuite.

Un carnet tenu proprement (date, station, lectures, croquis) est précieux : il permet de refaire les calculs, de retrouver une erreur, de prouver ce qui a été fait. Un point détruit se remplace grâce aux repères que tu as notés. L'objectif est qu'à tout moment, n'importe quel collègue puisse reprendre ton travail sans ambiguïté.

Pour mettre tout cela ensemble, voici le déroulé typique d'une mission d'implantation et de nivellement, de la préparation au contrôle final.