Géophysique

GÉOTECHNIQUE ET GÉOPHYSIQUE : COMMENT OPTIMISER CETTE RELATION ?
01/04/2017

GÉOTECHNIQUE ET GÉOPHYSIQUE : COMMENT OPTIMISER CETTE RELATION ?


Aide au diagnostic d’un glissement de terrain par méthode du panneau électrique et de sismique réfraction
Synoptique des résultats de différentes investigations géophysiques (panneau électrique, électromagnétisme, radar) dans le cadre d’une étude de sol.
Cartographie des diaclases du fond d’un futur bassin d’irrigation agricole par radar multi-antennes 200 MHz.
Mise en évidence de zones décomprimées sous chaussée par méthode MASW.

La géotechnique fait de plus en plus appel à des techniques géophysiques pour imager le sous-sol et faire le lien avec les données ponctuelles issues des sondages destructifs.
Explications avec ARKOGEOS, bureau d’études spécialisé en imagerie du sous-sol et expertise d’ouvrages par méthodes géophysiques.

En effet, une campagne de forages avec une maille très serrée présente un coût prohibitif, et il existe de nombreux sites inaccessibles aux machines où la géophysique constitue le seul recours.
Cependant, la géophysique continue à être souvent considérée comme un outil de reconnaissance incertain des sols conduisant à des résultats inexacts ou tout simplement décevants. La raison d’une telle réputation provient en grande partie des moyens insuffisants qui lui sont consacrés tant au niveau de la mise en oeuvre que de l’interprétation mais aussi souvent d’un manque de communication et de sensibilisation sur les limites et/ou incertitudes des méthodes. Le positionnement même de la prospection géophysique dans la chaîne de l’étude est souvent mal appréhendé en amont du projet. Il est ainsi très important que le géotechnicien travaille de conserve avec le géophysicien afin de conjuguer la précision du sondage mécanique et l’apport d’informations plus globales fournies par
l’investigation géophysique.
Une étude géophysique nécessite une vraie rigueur dans son approche et les moyens proposés, et peut se conformer à la procédure suivante :

 

IDENTIFIER ET BIEN POSER LA PROBLÉMATIQUE GÉOTECHNIQUE

 

Le géotechnicien doit exposer la problématique en fournissant un maximum d’informations sur le but de l’étude et la cible recherchée (taille, profondeur, nature…). De ce simple échange découle bien souvent la qualité de la future étude géophysique. Si généralement une méthode ad hoc existe, répondant tout à la fois à l’objectif et au contexte géologique, la complexité du problème posé pourra parfois amener le géophysicien à proposer plusieurs méthodes complémentaires.

Il peut arriver aussi qu’au problème posé ne corresponde aucune réponse géophysique satisfaisante, et la responsabilité du géophysicien est alors de clairement expliciter les limites des méthodes qui auraient pu être envisagées.

 

QUANTIFIER LES MOYENS NÉCESSAIRES À SA RÉSOLUTION


Les moyens nécessaires à la résolution du problème posé sont trop souvent contraints par l’enveloppe financière qui leur est allouée. Un programme géophysique réduit a minima ou une méthode géophysique inadéquate ne pourront répondre à l’objectif malgré la volonté du géophysicien d’optimiser sa prospection. Le cercle vicieux serait que le géotechnicien (ou le maître d’oeuvre) déçu de l’insuffisance des résultats diminue encore son apport la fois suivante, voire renonce à tout programme géophysique.

 

DÉFINIR LE PROGRAMME DE RECONNAISSANCE GÉOPHYSIQUE


À ce stade, la fourniture d’un plan topographique précis et, selon les cas, d’un relevé géologique (ou du moins de la possibilité d’une discussion avec le géotechnicien-géologue s’occupant de l’étude) est souvent primordiale. En effet, ces informations permettront de placer le plus judicieusement
possible les reconnaissances et d’en choisir le pas de mesure.

Le paramètre de coactivité entre les entreprises doit être aussi abordé. Outre l’aspect sécuritaire pour le personnel, les dispositifs géophysiques sont parfois encombrants ou mesurent des paramètres interdisant l’utilisation de machines à proximité.

 

INTERPRÉTER, ANALYSER LES DONNÉES ET FAIRE LE LIEN AVEC L’ÉTUDE GÉOTECHNIQUE

 

Si la qualité de la phase d’acquisition est la pierre angulaire d’une bonne étude géophysique, il est indispensable que les données recueillies soient traitées puis interprétées par un géophysicien suffisamment expérimenté. En effet, ce dernier doit avoir à l’esprit l’ordre de grandeur des paramètres
mesurés ainsi que leur degré d’incertitude afin de pouvoir contraindre à bon escient les modèles issus des logiciels qui ne doivent surtout pas être utilisés comme simple « presse-bouton ».
L’interprétation pourra utiliser les données issues des sondages mécaniques et toute information utile à la connaissance du milieu physique traversé.

 

Dans le cas où l’étude géophysique est menée en préalable aux sondages mécaniques, elle peut permettre dans un premier temps d’implanter judicieusement ou de réviser la position des sondages, cette interprétation initiale n’étant contrainte alors que par les informations générales (carte géologique, témoignage, etc.).
Dans un second temps, le géophysicien procédera à un calage de son interprétation à partir du résultat des sondages mécaniques, voire à une réinterprétation complète en fonction de l’objectif initial de la mission.
Dans le cas où les investigations géophysiques sont menées après les sondages mécaniques, l’apport de ces données ponctuelles est très important pour le calage des interprétations géophysiques. Mais si la géophysique révèle des structures non reconnues par sondages, elle ne peut à elle seule en garantir la présence (limites intrinsèques à chaque méthode employée). Seule une campagne de sondages supplémentaire viendra confirmer ou infirmer l’hypothèse émise lors de l’interprétation.

 

Jérôme Mention
Directeur d’Arkogeos
et Yann Penhouet
Ingénieur géophysicien chez Arkogeos

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