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Cavités et désordres en surface

R&D : AMÉLIORER LA DÉTECTION DES CAVITÉS - <p>Mesures de propagation d’ondes sismiques en modèle réduit : en fond, le banc<br />de mesures ultrasonores sans contact du laboratoire GeoEND de l’Ifsttar. Il permet<br />de réaliser des mesures sismiques sur maquette à échelle réduite en tous points<br />comparables à des mesures « réelles » (1 mm correspond à 1 m dans la réalité).<br />Sur le zoom, on distingue de gauche à droite la trace du laser interférométrique,<br />qui est ici le capteur sismique, la cavité à caractériser (tunnel) et la source sismique<br />(microvibrateur piézoélectrique). Ces mesures très précises constituent une étape<br />intermédiaire entre les modélisations numériques, forcément simplificatrices, et<br />la réalité terrain, forcément complexe.</p>
01/04/2019

R&D : AMÉLIORER LA DÉTECTION DES CAVITÉS



L’Ifsttar et le Cerema font des expérimentations prometteuses
sur leurs champs d’application respectifs pour détecter les
cavités.

Philippe Cote, directeur adjoint du département GERS de l’Ifsttar (géotechnique, environnement, risques naturels et sciences de la Terre), explique que la R&D de l’Ifsttar en matière de cavités porte désormais exclusivement sur l’usage des méthodes de géophysique pour les détecter. Elles se caractérisent par des techniques non destructives. La plus appropriée pour des cavités peu profondes est la microgravimétrie : la mesure du champ de pesanteur d’un point à un autre sur une surface étendue repère des anomalies du champ de pesanteur au droit de cavités souterraines. L’anomalie identifiée sur un plan sert ensuite à diriger précisément un forage qui en vérifie la nature.
D’autres méthodes sont également employées : le radar géologique sera utilisé dans des milieux
isolants électriquement, condition pour que les ondes radar passent. Ou alors, si la cavité n’est pas vide mais remplie de matière sédimentaire, argileuse, par exemple, les méthodes géoélectriques se
révéleront efficaces.
Si la géophysique perd de sa pertinence sur les petites surfaces, elle a deux atouts majeurs sur les grandes parcelles : faire des économies en limitant le nombre de forages, et moins traumatiser la surface par une multitude de forages, dont certains passent à côté de certains vides. Toutefois, du fait des valeurs acquises par la géophysique qui exigent un délai raisonnable d’exploitation, elle est souvent écartée par des opérateurs pressés de disposer rapidement de valeurs mécaniques pour dimensionner leurs ouvrages.
L’Ifsttar mène actuellement des recherches sur la propagation d’ondes sismiques, une technique
concurrente de la microgravimétrie pour aller au-delà des limites de cette dernière. À l’aide de
systèmes de très haute résolution, on cherche l’interaction des ondes sismiques entre la surface libre
et un trou dans le sol. On génère une onde sismique, avec un petit vibrateur et des capteurs sismiques
l’enregistrent. La partie des ondes guidée par la surface interagit avec les cavités. Les recherches
s’effectuent avec des modélisations numériques et sur des modèles réduits. Des expérimentations
communes sont menées avec une équipe de géophysique du BRGM.
Sur le champ des cavités, le Cerema a quant à lui des missions directes pour la Direction générale de la prévention des risques au ministère de la Transition écologique, en particulier pour l’écriture de guides. L’organisme mène également des recherches pour améliorer des connaissances sur des points très techniques, tel l’impact d’un matériau pour combler une cavité sur l’environnement ou encore l’appréciation de son efficacité, etc.
Outre les recherches menées avec l’Ifsttar pour améliorer les méthodes de détection géophysique
basées sur la vitesse de propagation des ondes dans le soussol, le Cerema met au point la détection par caméra infrarouge sur drone, le puits de la cavité en surface n’ayant pas forcément la
même température que les terrains aux alentours.
Enfin, pour le Cerema Nord-Picardie, implanté sur un territoire hautement concerné par les
cavités, l’innovation se vit aussi au travers d’un premier partenariat international : un projet européen
sur 3 ans avec la Wallonie, RISSC, financé par l’Union européenne (www.rissc-interreg.eu), a démarré
en janvier 2018 pour mutualiser les connaissances et partager les bonnes pratiques… car les cavités
ne s’arrêtent pas aux frontières !
À suivre…


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