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Auteur(s)
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Richard LAGABRIELLE : Ingénieur Civil des Mines - Docteur ès Sciences - Directeur technique - Laboratoire Central des Ponts et Chaussées
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Les diagraphies et la géophysique de forage font partie de la panoplie des méthodes auxquelles on a recours pour reconnaître le terrain sur lequel on a des projets de construction d’ouvrage de génie civil. Parmi les techniques géophysiques, elles sont caractérisées par un mode particulier de mise en œuvre puisqu’elles sont employées en forage.
Pour ce qui concerne les principes généraux de la géophysique et les bases des différentes méthodes, nous renvoyons à l’article « Géophysique appliquée au génie civil ». Cependant, nous rappelons ici les définitions de la géophysique de forage et des diagraphies en précisant dans quelles circonstances elles sont plus particulièrement indiquées.
L'expertise technique et scientifique de référence
VERSIONS
- Version archivée 1 de août 1999 par Richard LAGABRIELLE
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Tomographie électromagnétique
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7. Tomographie sismique
7.1 Domaine et conditions d’application
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La tomographie sismique sert à mettre en évidence des variations de propriétés mécaniques d’un terrain situé entre deux forages, entre un forage et la surface de sol ou encore entre des galeries souterraines. Elle sert aussi à explorer l’intérieur d’objets dont on peut faire le tour, comme des piles d’ouvrages d’art ou des piliers de mines ou de carrières souterraines.
Les applications principales sont l’étude des fondations d’ouvrages (piles de ponts ou appuis de culées de ponts, fondations de barrages), la reconnaissance du terrain de recouvrement d’un tunnel, le contrôle des injections dans le sol ou dans des ouvrages, à faible profondeur ou lors du creusement d’un tunnel à partir du front de taille. Lors du terrassement de déblais rocheux, elle permet de mettre en évidence les modifications des propriétés du terrain resté en place, provoquées par les tirs de mines pour le déroctage.
La tomographie sismique ne peut être mise en œuvre que s’il existe des forages ou des galeries dans le sol. S’il s’agit d’ausculter une structure, comme une pile de pont ou un pilier de carrière, il faut que cet objet soit accessible sur plusieurs faces. Si les forages sont tubés, le couplage mécanique entre le tubage et le terrain doit être de bonne qualité. S’agissant de mesures de vibrations, l’environnement ne doit pas être trop bruité (engins de chantiers, circulation automobile intense…).
7.2 Principes de la technique et résultats fournis
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Prenons, pour fixer les idées, le cas de la tomographie sismique entre deux forages. Dans l’un des forages, on descend une source d’ébranlement mécanique (détonateur, marteau bloqué à la paroi, source piézoélectrique dans un forage noyé…) et, dans l’autre forage, des récepteurs sont répartis sur toute la longueur du forage (hydrophone en forage noyé, accéléromètre ou géophones plaqués à la paroi en forage sec). On mesure, à chacun des récepteurs, le temps de trajet de l’onde mécanique de compression entre la source et le récepteur. Cette opération est répétée pour des positions...
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Tomographie sismique
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - CHAPELLIER (D.) - Diagraphies appliquées à l’hydrologie - . Techniques et Documentation (Lavoisier), Paris, 165 pp. (1987).
-
(2) - Géophysique Appliquée, Code de Bonne Pratique - . BRGM, Compagnie Générale de Géophysique (CGG), Compagnie de Prospection Géophysique Française (CPGF), Réseau des Laboratoires des Ponts et Chaussées (LRPC), géré par AGAP-Qualité, diffusé par UFG, Paris, 206 pp. (1996).
-
(3) - CORIN (L.), HALLEUX (L.), DETHY (B.), RICHTER (T.) - Borehole Radar Survey Applied to HVT Tunnel investigation - . Proc. EEGS.ES 1rst meeting, Torino, pp. 16-154 (1995).
-
(4) - MARI (J.L.), DELAY (J.), GAUDIANI (P.), ARENS (G.) - Geological formation characterisation by stoneley waves - . Actes du 2e congrès géophysique de l’ingénieur et de l’environnement (EEGS-ES), Nantes, pp. 27-30 (1996).
-
(5) - BARON (J.P.), CARIOU (J.), THORIN (R.) - Les diagraphies nucléaires développées par les Laboratoires des Ponts et Chaussées ; principe physique, mise...
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