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Auteur(s)
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Thibault FOURCADE : Ingénieur
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Le forage constitue une étape essentielle dans de nombreux projets de génie civil et de construction, permettant d'accéder aux sous-sols pour diverses applications telles que l'extraction de ressources, l'installation de fondations ou la réalisation d'études géotechniques. La sélection de la méthode de forage appropriée, qu'elle soit par rotation ou rotopercussion, dépend de la nature du terrain et des objectifs spécifiques du projet. Cet article explore en détail les différentes techniques de forage, les outils utilisés, ainsi que les innovations récentes qui optimisent l'efficacité et la fiabilité des opérations de forage.
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2. Carottage
2.1 Méthode
Le carottage en rotation consiste à découper un échantillon cylindrique de roche et à le remonter en surface pour une identification visuelle, des essais en laboratoire géotechnique ou pour une évaluation dans le cadre de la recherche minière.
Les premières méthodes de carottage permettaient d’obtenir des échantillons complets en faisant tourner un tube épais fendu sur la partie en contact avec la roche. Cette fente facilitait le passage de l’eau destinée à refroidir l’outil et à évacuer les débris de découpe. L’usure de la roche était obtenue en introduisant de la grenaille d’acier, de grains de 1,5 à 4 mm de diamètre, via les tiges de forage. En ajustant précisément les paramètres de rotation et de poussée, la roche était découpée par abrasion. Cependant, cette méthode entraînait également l’usure du tube et des grains de grenaille, nécessitant leur renouvellement régulier ainsi que l’élargissement de la fente.
Pour récupérer l’échantillon découpé, il était nécessaire de le coincer dans le tube en introduisant, par injection, des grains de sable ou de petits graviers entre la carotte et les parois du tube.
Depuis lors, les outils de découpe et les équipements destinés à récupérer les échantillons de roche ont considérablement évolué. Une avancée significative a été réalisée en 1923 avec l’apparition du Widia, un métal très dur positionné entre 9 et 9,2 sur l’échelle de Mohs. Composé d’un mélange de poudre de tungstène et de noir de fumée, auquel on ajoute du cobalt, le Widia, disposé sous forme de prismes de manière judicieuse, a permis le carottage des roches dures. Toutefois, son usure rapide dans les roches abrasives constituait un inconvénient majeur.
Les premières couronnes utilisant des diamants impropres à la joaillerie ont ensuite permis d’augmenter de manière significative les performances de carottage dans les roches les plus dures. La véritable révolution dans le domaine du carottage des roches a été l’apparition des couronnes à imprégnation diamantée...
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Carottage
BIBLIOGRAPHIE
NORMES
-
Reconnaissance et essais géotechniques – Méthodes de prélèvement et mesurages piézométriques – Partie 1 : principes techniques pour le prélèvement des sols, des roches et des eaux souterraines - NF EN ISO 22475-1 - Octobre 2021
-
Missions d'ingénierie géotechnique – Classification et spécifications - NF P94-500 - Novembre 2013
-
Reconnaissance et essais géotechniques – Essais de laboratoire sur les sols – Partie 3 : détermination de la masse volumique des particules solides - NF EN ISO 17892-3 - Décembre 2015
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Lorsque vous êtes prêt, vous passez le test de validation. Vous avez deux passages possibles dans un laps de temps de 30 jours.
Entre les deux essais, vous pouvez consulter l’article et réutiliser les quiz d'entraînement pour progresser. L’attestation vous est délivrée pour un score minimum de 70 %.
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