Laboratoire géophysique
La géophysique superficielle dans le domaine géotechnique regroupe un ensemble de méthodes non destructives permettant d'explorer les premières dizaines de mètres du sous-sol. Elle joue un rôle essentiel dans la reconnaissance des terrains avant les travaux de construction, en fournissant des informations sur la nature, la structure et l’état mécanique des sols. Ces techniques complètent les sondages classiques en offrant une vision globale et continue du sous-sol, facilitant ainsi la prise de décision en ingénierie civile.
CONDUCTIVITE THERMIQUE
La conductivité thermique (λ) est une caractéristique propre à chaque matériau. Elle indique la quantité de chaleur qui se propage par conduction thermique.
Le service essais géophysique de LTP Ssud dispose le matériel suivant :
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Unité de contrôle et lecture CRU01 marque Hukseflux Thermal Sensors ;
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Sonde chauffent TP09 ;
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Une lance LN01 (1.5m);
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Logiciel de traitement et d’interprétation très performant (Hukseflux CRU01) ;
La méthode de conductivité thermique est applicable pour :
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Mesure de la conductivité thermique et de la résistivité de sol ;
Principe de la méthode
La méthode de mesure de la conductivité thermique du sol, est procédée par une sonde à choc thermique, elle est constituée de 2 parties :
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Un élément cylindrique résistif dans lequel est dissipée, par effet Joule, une quantité de chaleur constante pendant la durée de la mesure;
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Une sonde de calcul de la température placée à l’interface sol-sonde.
Essais sur site


Essais in laboratoire


Prospection Electrique
Les méthodes de prospection électriques ont pour objet de déterminer les propriétés des sols par la mesure de leurs résistivités ρ (Ohm.m).
Le département essais spéciaux de LTPS dispose le matériel d’électrique suivant :
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Terrameter LS marque ABEM (2500 mA, 250W, 600 V) ;
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4 bobines pour la tomographie électrique (64 électrode espacement jusqu'à 10 mètre) ;
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4 bobines pour le sondage électrique vertical ;
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logiciel de traitement très performant (RES2DINV, RES3DINV)
La profondeur d’investigation déponde de dispositif utilisé et la nature de terrain.
Il est applicable pour :
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Etude géotechnique et Etude de sols ;
-
La mise à la masse ;
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Etude des ressources en eau ;
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Protection cathodique ;
PRINCIPE DE LA METHODE
Le principe de mesure se décompose en trois étapes:
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Injection d'un courant i : depuis la source électrique par les électrodes d'injection (A, B) ;
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Mesure de la différence de potentiel DV : entre les électrodes de mesure (M, N) ;
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Calcul de la résistivité apparente ra : valeur qui découle de la loi d'Ohm.
LES DIFFERENTES TECHNIQUES
Sondage Electrique Vertical

Variation en profondeur de la résistivité
Traîné Electrique

Variation latérale de la résistivité (Carte iso résistivité)
Tomographie Electrique

Variation latérale et en profondeur de la résistivité
Méthode électromagnétique TDEM
La méthode électromagnétique en domaine temporel (TDEM) permet de reconstruire la distribution de la résistivité réelle du sous-sol à des profondeurs qui vont jusqu'à 300 - 400 m.).
Le département essais spéciaux de LTPS dispose le matériel d’électrique suivant :
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RX unit Walk TEM 2 marque ABEM ;
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TX transmitter 20 A Walk TEM 2 marque ABEM ;
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Boucle transmettre loop 40×40 m ;
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Boucle réceptrice RC-200.
La profondeur d’investigation déponde de dispositif utilisé et la nature de terrain.
PRINCIPE DE LA METHODE
La méthode TDEM est basée sur le phénomène de diffusion d’un champ électromagnétique transitoire. Ce dernier est créé par la coupure brusque d’un courant circulant dans une boucle émettrice. Ce champ électromagnétique primaire crée des courants de Foucault dans les objets conducteurs enterrés. Ces derniers induisent un champ magnétique secondaire transitoire mesuré par une ou deux boucles réceptrices durant la coupure.
Il est applicable pour :
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Etude géotechnique et Etude de sols.
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Recherche des eaux souterraine.
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Profondeur du substrat rocheux.
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La mise à la masse ;
-
Protection cathodique ;
Avantage de la méthode TDEM :
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Profondeur d'investigation importante.
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Absence de contact avec le sol (problème de résistance de contacte élevé du sol).
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Une bonne pénétration dans les milieux conductrice.
Méthode georadar
Le service essais géophysique de LTPS dispose le matériel d’électromagnétique (Géo Radar) suivant :
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Unité SIR-20 de la marque GSSI ;
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Des antennes de différente fréquence
Application |
Antenne |
Profondeur d’investigation |
Béton |
2.6 GHz |
0-0.3 m |
Route |
2 GHz |
0-0.5 m |
1 GHz |
0-1 m |
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Géologie |
400 MHz |
0-4 m |
200 MHz |
0-8 m |
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100 MHZ |
0-20 m |
- Logiciel de traitement très performant (RADAN 6.0) ;
Principe de la méthode
- Une antenne émettrice envoie dans le sol ou la structure des impulsions de très brève durée, à des fréquences variant de 16 MHz à 2,6 GHz. Quand les ondes rencontrent un contact entre deux milieux de permittivités diélectriques différentes, une partie de leur énergie est réfléchie, tandis que l'autre pénètre plus profondément.
- Une antenne de réception reçoit les ondes directes, réfléchies et réfractées.
Il est applicable pour :
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L’auscultation des chaussées (mesure des épaisseurs, anomalies…) ;
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Détection des réseaux sous terrain (cable, canalisation, objet métaux…) ;
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Archéologie, Géologie (cavités, socle…) ;
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Auscultation des bétons et des tabliers de pont (détection des armatures…) ;
Que mesure le Géo Radar
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Le GPR mesure le temps de parcours et l’amplitude des ondes EM réfléchies, transmises et\ou réfractées entre l’émetteur et le récepteur.
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L’amplitude et le temps de parcours des ondes EM sont fonctions de la permittivité et la conductivité des milieux traversés.
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L’amplitude d’une onde EM mesurée au récepteur dépend essentiellement des contrastes de permittivité.
Auscultation géologique

Auscultation des bétons

Auscultation des chaussées

Détection des réseaux sous terrain

Méthode sismique

Les méthodes sismiques sont fondées sur l’étude de la propagation des ondes mécaniques dans le sol. La vitesse de propagation des ondes dépend des propriétés élastiques des matériaux.
Le département essais spéciaux de LTPS dispose le matériel suivant :
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Sismogramme DAQ Link 3 marque Seismic Source;
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2 bobines de 12 traces (Espacement jusqu'à 10 mètre) ;
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Sondes de puits Down-hole ;
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Source Cross-hole ;
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Logiciel de traitement et d’interprétation très performant (SeisImager)
La méthode de prospection sismique est applicable pour :
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Déterminé les vitesses et les épaisseurs des couches ;
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Mesurer les modules dynamiques ;
Principe de la méthode
Le principe de la méthode sismique consiste à provoquer un ébranlement dans le sol, via une source (marteau, dynamite, etc...) qui donne naissance à une onde vibratoire qui se propage dans toutes les directions, puis à enregistrer, par l'intermédiaire de géophones, l'arrivée de certaines ondes (compression, cisaillement ...).
Les différentes techniques
Le département des essais spéciaux de LTPS vous propose trois techniques différentes de la sismique :
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Sismique Réfraction
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Down Hole
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Cross Hole
Sismique Réfraction

Down Hole

Cross Hole
