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RÉSUMÉ
Pour l'exploitation, l'exploration et l'observation des massifs de sols et/ou de roches, les techniques majeures utilisées sont le forage et le carottage. Le forage consiste à creuser dans le terrain afin de trouver des ressources naturelles (eau, pétrole, gaz, ressources minières) ou de réaliser des actions de géotechnique. Les moyens techniques (matériels, personnel, etc) mis en œuvre sont variables en fonction des objectifs et du dimensionnement. Le carottage est une technique de prélèvement d'un échantillon dans le sol grâce à un tube. La "carotte" ainsi prélevée rend compte de l'histoire géologique du sol, grâce à son étude stratigraphique. Cet article présente ces deux méthodes détaillant les processus, les matériaux, les matériels, ainsi que les paramètres à étudier et à suivre.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Philippe REIFFSTECK : Directeur de recherche - IFSTTAR (France)
INTRODUCTION
Depuis toujours, l’homme a recherché dans le sous-sol les matériaux nécessaires à sa survie et à son développement.
Pour ce faire, il a développé des techniques et matériels de plus en plus sophistiqués. Mais c’est sans doute la traversée, ou le prélèvement, des roches qui a posé le plus grand nombre de problèmes.
Cet article s’intéresse plus particulièrement aux différentes méthodes de forage et carottage dans les sols raides et roches, ainsi qu’aux équipements que ces méthodes mettent en œuvre.
L'expertise technique et scientifique de référence
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- Version archivée 1 de nov. 2010 par Jean-Paul ROBERT
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Mécanique des sols et géotechnique
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2. Carottage
Bien qu’il intervienne principalement dans la recherche minière, le prélèvement d’échantillons dans les roches (carottes) est aussi utilisé pour la reconnaissance géotechnique.
Cet article s’intéresse aux deux domaines car les équipements nécessaires sont identiques.
Le prélèvement d’échantillons dans les roches s’est surtout développé à partir des années 1950 par l’arrivée sur le marché d’outils de coupe de plus en plus performants et du développement des machines les mettant en œuvre. C’est, sans aucun doute, la recherche minière qui a été principalement à l’origine du développement des outils diamantés.
Nous nous intéresserons à la description des équipements et matériels nécessaires au prélèvement d’échantillons dans les roches, à leur choix en fonction des types de sols, et à leur mise en œuvre.
2.1 Méthode
Il s’agit de découper un échantillon de roche et le remonter en surface pour identification visuelle et passage, en tout ou partie, en laboratoire pour essais (géotechnique), ou évaluation (recherche minière).
Les premiers échantillons complets ont pu être obtenus en mettant en rotation un tube épais, fendu sur la partie au contact de la roche. Cette fente permet de laisser passer l’eau destinée à refroidir le métal en contact avec la roche et de remonter les débris de découpage. Le découpage se fait en introduisant de la grenaille d’acier (grains de 1,5 à 4 mm de diamètre) par l’intermédiaire des tiges. En ajustant au mieux les paramètres de rotation et de poussée, la roche est découpée par usure. Il en est de même pour le tube et les grains de grenaille à renouveler régulièrement, ainsi que pour la fente, à approfondir.
Pour récupérer l’échantillon découpé, il faut le coincer dans le tube en introduisant, par l’intermédiaire de l’injection, des grains de sable ou de petit gravier entre la carotte et les parois du tube.
Depuis, les outils de découpage et les équipements destinés à récupérer les échantillons...
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Carottage
BIBLIOGRAPHIE
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(1) - REIFFSTECK (P.), LOSSY (D.), BENOIT (J.) - Forages, sondages et essais in situ géotechniques, Les outils pour la reconnaissance des sols et des roches - Ed. Presses des Ponts, ISBN : 978-2-85978-466-9, 800 pages.
-
(2) - Australian Drilling Industry Training Comity Limited - Drilling, The manual of methods Applications, and Management, - Lewis Publishers, Boca Raton, 615 pages (1997).
-
(3) - HVORSLEV (J.) - Subsurface exploration and sampling of soils for civil engineering purposes, - Rapport ASCE, 521 pages (1949).
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
-
Salons : BATIMAT – INTERMAT – ComexposiumReed Expositions – Salon international de la construction et des infrastructures, a lieu tous les deux trois ans à Paris (années impaires).
-
SOLSCOPE – Salon national de la géotechnique, du forage et des fondations, a lieu tous les deux ans (années impaires)
NF EN ISO 22475-1 (2005(E)), AFNOR Reconnaissance et essais géotechniques – Prélèvements et mesures piezométriques – Partie 1 : Principes d’exécution.
HAUT DE PAGEConstructeurs – Fournisseurs – Distributeurs (liste non exhaustive)
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APAGÉO : fabricant et distributeur matériels de forage, carottage
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ATLAS COPCO CRAÉLIUS : fabricant et distributeur matériels de forage
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DATC :...
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