Études géophysiques des sols : à quoi servent-elles ? Méthodes disponibles

Les levés géophysiques des sols sont le plus souvent effectués avant le début de divers investissements de cubature (familièrement appelés constructions) et linéaires (par exemple des routes), bien qu'ils soient également utilisés dans l'industrie. Grâce à eux, il est possible de détecter les menaces potentielles – tant pour l’environnement que pour l’ouvrage prévu. Dans l’article ci-dessous, vous apprendrez en quoi ils consistent et quelles méthodes de recherche sont le plus souvent utilisées.

Qu'est-ce qu'une étude géophysique des sols ?

 Commençons par les bases. L’objectif principal d’une étude géophysique est d’analyser les conditions du sol (par exemple hydrogéologiques) et de détecter tout problème ou anomalie pouvant affecter une structure planifiée – un immeuble résidentiel, une route, etc. Il s’agit notamment de failles tectoniques, de vides, de tunnels et d’objets physiques.

Une étude géophysique est nécessaire surtout dans des conditions géologiques difficiles. Les zones minières en sont un bon exemple. Si une route, un lotissement ou une maison doit être construit sur une telle zone, l'entrepreneur est tenu de vérifier si les conditions actuelles permettent la réalisation d'un tel investissement et comment il affectera la stabilité du sol.

Les méthodes de recherche géophysique les plus couramment utilisées

 Il existe au moins plusieurs façons d’analyser la situation géophysique. Ils sont sélectionnés en fonction des spécificités de la zone et du type d’investissement lui-même.

Enquêtes GPR : en quoi consistent-elles ?

 Méthode GPR, consiste en l'analyse du phénomène de réflexion des ondes à la surface séparant des couches d'un milieu géologique ayant des propriétés électriques différentes. Dans un levé géoradar, des ondes électromagnétiques allant des ondes courtes aux ondes ultracourtes sont utilisées. Le test est effectué à l'aide de dispositifs monocanaux (antennes), où le signal réfléchi par les limites est enregistré par un récepteur (antenne de réception) placé à une distance constante de l'émetteur (antenne émettrice).

De cette manière, il devient possible de détecter les vides et les affaissements du sol mentionnés précédemment. Elle permet également d'identifier les engorgements et les flux de polluants dans le milieu sol et rocheux, de contrôler la stabilité des ouvrages de géo-ingénierie et d'identifier la présence d'objets pouvant gêner l'investissement (canalisations, collecteurs, etc.). Il est important de noter que les mesures GPR sont bien adaptées à la détermination des limites géotechniques et géologiques (par exemple, les zones de fractures).

Mesures géophysiques du sol – méthode sismique

Elles consistent à générer des ondes sismiques artificielles dans un milieu continu, notamment des roches et des sols, qui sont ensuite analysés pour déterminer les conditions du sol ainsi que :

  • présence et niveau des eaux souterraines,
  • la présence d'objets, de vides et de formes karstiques,
  • intensité de l'affaissement,
  • déterminer les limites géologiques,
  • évaluation de l'ouvrabilité des roches à des fins de construction,
  • surveillance des installations hydrotechniques
  • analyse des propriétés du milieu rocheux (niveau de fissuration, faille, paramètres d'élasticité).

La précision de ce type de recherche dépend en grande partie de la qualité de l'équipement utilisé, c'est pourquoi du point de vue de l'investisseur, la coopération avec des entités spécialisées et éprouvées est d'une grande importance.

Méthode électromagnétique pour les tests de sol

 Les tests électromagnétiques, également appelés tests conductométriques, consistent en l'induction d'un champ électromagnétique primaire et l'analyse du champ secondaire., qui est généré par le milieu géologique. Cela vous permet de vérifier tout changement dans la résistivité du sol et donc de détecter les obstructions souterraines, les fuites, les vides et même les niveaux de contamination.

La méthode électromagnétique facilite non seulement la planification des investissements, mais réduit également la probabilité que des dangers potentiels surviennent pendant la construction. L’investisseur peut connaître les propriétés du sol et détecter les obstacles potentiels.

Les méthodes de recherche sur la résistance électrique sont basées sur l’analyse des paramètres du champ électrique généré artificiellement dans l’environnement du sol et des roches. Le flux de courant électrique est provoqué par la différence de tension appliquée aux extrémités d'un conducteur (électrode). Généralement, un ensemble de 4 électrodes est utilisé dans le test (deux d'entre elles sont des électrodes de courant utilisées pour transmettre le courant, et les deux autres sont des électrodes de potentiel utilisées pour recevoir le courant).

Cette méthode est utilisée, entre autres : pour déterminer la lithologie du milieu sol-roche, notamment lorsque le résultat de la recherche peut être lié à d’autres données géologiques. Les tests de résistance électrique sont également utiles pour :

  • dans la localisation des zones glaciectoniques (par exemple, les ruptures de continuité du substrat causées par le mouvement du glacier/de la calotte glaciaire), 
  • dans la détermination de la composition lithologique des remblais et des structures en terre,
  • reconnaissance des zones d'inhomogénéité,
  • en hydrogéologie, par exemple la recherche d'aquifères ou la séparation des niveaux d'eau salée et d'eau douce dans la zone côtière des océans et des mers,
  • dans la cartographie des gisements peu profonds,
  • dans la cartographie de la continuité des couches imperméables dans les emplacements des décharges prévues,
  • détection de vides et de zones de relâchement dans le sol.

Autres méthodes de recherche géophysique

 Parmi les méthodes d’analyse géophysique fréquemment utilisées, on peut également citer : méthode microgravimétrique.

Il étudie la gravité de la Terre ou, plus précisément, ses changements. De cette façon, il est possible de détecter des vides et des relâchements dans le sol. Ceci est donc crucial pour la réussite de l’investissement prévu.

Recherche géophysique des sols sont un élément clé de l’expertise en conception – tant avant la construction que lors des investissements routiers. Leur exécution est essentielle à leur réussite, c'est pourquoi il vaut la peine de faire confiance à des spécialistes qui disposent de l'équipement approprié et de la connaissance des méthodes de mesure les plus efficaces.

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