Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
La géophysique consiste à étudier la structure des terrains avec les moyens de la physique. Elle permet l’analyse et la reconnaissance d’un terrain avant même la mise en place d’un ouvrage de construction. Cet article propose une étude générale de la géophysique appliquée au génie civil. Ainsi, une présentation rapide est proposée en premier lieu, accompagnée de quelques généralités telles que définitions, paramètres physiques, et autres caractéristiques. Puis, la gravimétrie, les méthodes sismiques, les méthodes électriques, le magnétisme, les méthodes électromagnétiques ou encore la radioactivité sont autant d’aspects de la géophysique qu’il est nécessaire d’aborder.
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Geophysics is the study of the structure of grounds using the means of physics. It allows for the ground analysis and recognition even before the setting up of construction works. This article offers a general study of the geophysics applied to civil engineering. A brief presentation is provided, with some general information such as definitions, physical parameters and other characteristics. Various essential aspects of geophysics, such as gravimetry, seismic methods, electrical methods, magnetism, electromagnetic methods and radioactivity are then dealt with.
Auteur(s)
-
Richard LAGABRIELLE : Ingénieur Civil des Mines - Docteur ès Sciences - Directeur technique Laboratoire Central des Ponts et chaussées
INTRODUCTION
La géophysique applique les moyens de la physique à l’étude de la structure des terrains. Elle se pratique à partir de la surface du sol (géophysique de surface), dans un forage au moyen d’une sonde portant les instruments de mesure (diagraphies) ou entre forages, forage et surface, forage et galerie (géophysique de forage). C’est l’une des approches utilisées pour la reconnaissance géotechnique du site avant la construction d’un ouvrage (bâtiment, infrastructure urbaine ou infrastructure de transport, barrage...). La reconnaissance géotechnique d’un site consiste à déterminer la nature et la répartition des matériaux dont il est composé et à déterminer leurs propriétés. Ces éléments servent à préciser l’emplacement ou le tracé de l’ouvrage à construire, à concevoir ses fondations et à décider des procédés de construction. Une grande partie des reconnaissances s’applique à l’hydrogéologie et en particulier aux relations de l’ouvrage avec l’eau.
La reconnaissance se traduit par l’élaboration d’un modèle géologique.
Un modèle géologique est un ensemble de représentations d’un site sous ses différents aspects (nature, répartition, propriétés des matériaux qui le constituent). Ces représentations prennent matériellement la forme de cartes, de coupes, de blocs diagrammes, de coupes de sondages, de textes ou même de maquettes.
Au départ, la reconnaissance est toujours fondée sur un premier modèle géologique, qui peut être très sommaire, imprécis ou peu fiable. Le but de la reconnaissance est de l’améliorer, de le rendre fiable, précis, le plus complet possible afin de permettre une conception de l’ouvrage qui repose sur les données dont on a besoin et qui soient les plus sûres possible.
L'expertise technique et scientifique de référence
VERSIONS
- Version archivée 1 de déc. 1974 par Marcel RAT
- Version archivée 2 de août 1981 par Marcel RAT
- Version archivée 3 de févr. 1998 par Richard LAGABRIELLE
DOI (Digital Object Identifier)
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Radioactivité (pour mémoire)7. Méthodes électromagnétiques
7.1 Principe de base
Il y a deux grands types de méthodes électromagnétiques suivant les fréquences f de variation du champ électromagnétique observé.
On définit d’abord la fréquence caractéristique :
avec :
- σ :
- conductivité du terrain
- ε :
- permittivité
- ρ :
- résistivité
- εr :
- permittivité relative.
Exemple
Pour un matériau courant avec ρ = 100 Ω · m et εr = 4, on trouve fc = 45 MHz.
Lorsque la fréquence de variation du champ électromagnétique est beaucoup plus petite que fc, on démontre que la valeur du champ électromagnétique mesuré à la surface du sol dépend de la résistivité et non de sa permittivité. Les méthodes géophysiques correspondantes sont qualifiées de méthodes électromagnétiques en basses fréquences (méthodes em BF). Leur objectif est de déterminer la répartition des matériaux du sol à travers la variation de leur résistivité.
Si la fréquence de variation du champ électromagnétique est plus grande que fc, l’onde électromagnétique doit être considérée comme se propageant dans le sol ; sa vitesse de propagation ne dépend que très peu de la résistivité et elle dépend fortement de la constante diélectrique. Les méthodes géophysiques correspondantes sont qualifiées de méthodes électromagnétiques dans le domaine de la propagation. Leur objectif est de déterminer la répartition des matériaux...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - 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).
-
(2) - MAGNIN (O.), BERTRAND (Y.) - Guide Sismique réfraction - . Les Cahiers de l’AGAP No 2, édité par le Laboratoire Central des Ponts et Chaussées, Paris, 91 pp (2005).
-
(3) - BALTAZART (V.), ABRAHAM (O.), LEPAROUX (D.), COTE (Ph.), DEMAND (J.), ALEXANDRE (J.), DURAND (O.) - Utilisation des ondes sismiques de surface pour la détection de cavités souterraines sous voies ferrées - , in « Champs physiques et propagation dans les sols et les structures de génie civil », Éditions du Laboratoire Central des Ponts et Chaussées, p. 42-63 (2006).
-
(4) - LOKE (M.H.) - * - Res2dlnv, logiciel d’inversion des mesures de résistivité par la méthode des moindres carrés, distributé par IRIS INSTRUMENT, Orléans (1996).
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