Études géophysiques à Saint‑Pierre‑d’Entremont

Analyses rapides et précises

Son intérêt

Les méthodes d’investigation géophysique sont mises en œuvre en complément des études géologiques et des reconnaissances par sondages mécaniques afin de caractériser le sous-sol.

Elles permettent d’identifier la nature et la géométrie des formations géologiques, ainsi que leur degré de compacité, de fracturation ou d’altération, et de détecter d’éventuelles hétérogénéités, structures tectoniques, la présence d’eau ou de cavités. L’atout majeur de la géophysique réside dans sa capacité à couvrir rapidement et à moindre coût de vastes périmètres.

Nous l’utilisons notamment dans le cadre d’études de stabilité de versant, de recherche d’eau ou de projets de grandes superficies comme le photovoltaïque.

Les données issues d’une campagne géophysique conduisent à l’élaboration d’un modèle géophysique du terrain. Après calage à l’aide des informations géologiques provenant des observations de terrain et des sondages de reconnaissance mécanique, ce modèle permet d’aboutir à une représentation géologique cohérente du sous-sol.

Les techniques géophysiques d'Alpes Géo Conseil reposent sur l’application des lois de la physique à l’étude du sous-sol. Le choix de la méthode dépend à la fois des caractéristiques du milieu étudié et des phénomènes que l’on souhaite mettre en évidence.

Nos moyens d’investigations

Les méthodes d’investigation géophysique sont présentées ci-dessous selon leur principe, leur domaine d’application, le matériel utilisé et leurs limites.

La géophysique est utilisée pour l’étude de la stabilité des versants : explorez notre approche des risques naturels.

Méthodes non destructives efficaces

SISMIQUE RÉFRACTION

Principe et domaine d’application

Basée sur la propagation des ondes sismiques, la sismique réfraction permet de caractériser la structure du sous-sol en déterminant la géométrie des couches et leurs propriétés mécaniques, notamment la vitesse des ondes de compression (Vp).

Les vitesses sismiques varient généralement de 300 à 6 000 m/s entre un sol meuble et une roche cristalline saine. Plus un matériau est compact et rigide, plus sa vitesse de propagation est élevée.

Les conditions d'application de la sismique réfraction sont les suivantes :

• Les vitesses des couches doivent être croissantes avec la profondeur ;
• Les épaisseurs des couches ne doivent pas être trop faibles par rapport à leur profondeur ;
• Les couches doivent être relativement tabulaires, homogènes et isotropes.
• Des lithologies différentes peuvent présenter des vitesses sismiques identiques ;
• Nécessite un étalonnage sur des forages géotechniques.
• Matériel

Le dispositif d'acquisition comprend 6 géophones d'intertraces 10 m reliés au sismographe DAQLINK 4. La source est une masse d’environ 5 kg, déclenchée à l’aide d’un accéléromètre.

Les enregistrements des ondes sismiques sont traités à l'aide du logiciel SeisImager2D, dont les modules Pickwin et PlotrefRa afin d’obtenir une coupe sismique du profil.

Limites de la méthode

• Le dispositif est sensible au bruit (trafic, vibrations…)
• La profondeur d’investigation est limitée pour conserver une bonne résolution
• La méthode suppose un gradient de densité positif avec la profondeur.

Modèles géologiques cohérents

MÉTHODES ÉLECTROMAGNÉTIQUES

Principe et domaine d’application

Cette méthode de reconnaissance non destructive repose sur l’induction électromagnétique afin de cartographier les hétérogénéités du sous-sol (cavités, structures enterrées, aquifères). En générant un champ magnétique, le conductivimètre détecte la réponse du terrain pour en déduire sa facilité à conduire le courant. Cela dépend notamment de la teneur en eau du milieu et de sa porosité.

Matériel et résultats

Une bobine émettrice génère un champ magnétique primaire induisant des courants de Foucault dans le sol. Chacune des boucles produit un champ magnétique qui est proportionnel à la valeur du courant circulant dans cette boucle. Une partie du champ magnétique de chaque boucle créé des courants induits dans les terrains conducteurs engendrant un champ secondaire, qui est intercepté par la bobine réceptrice. Le rapport entre l'amplitude du champ secondaire et l'amplitude du champ primaire est proportionnel à la conductivité électrique du milieu, qui est l’inverse de la résistivité électrique.

La profondeur d'investigation est modulable selon l'écartement des bobines, leur orientation et la fréquence utilisée, permettant d'ausculter de un à plusieurs dizaines de mètres.

Après l'élimination des bruits de fond et des interférences externes, les données sont restituées sous forme de profils linéaires ou de cartes d'isovaleurs (iso-contours) de la conductivité électrique. L'interprétation finale croise ces résultats avec le contexte géologique afin de répondre précisément aux objectifs de la mission.

Limites de la méthode

La profondeur d’investigation dépend du couple émetteur-récepteur (distance et orientation) mais aussi de la géologie en place.