NIVEAU DE LA NAPPE PHRÉATIQUE ET QUALITÉ DES EAUX
La base est généralement un piézomètre en acier qui peut être installé dans des sols meubles jusqu'à une profondeur d'environ 30 mètres. Cette méthode d'installation ne nécessite pas de forage et est donc très économique. Sur demande, les piézomètres peuvent être équipés de capteurs pour surveiller le niveau ou la qualité des eaux souterraines. Des capteurs séparés pour différents niveaux de nappes phréatiques sont possibles. Les données sont mises à disposition en temps réel sur notre géoportail et peuvent être associées à un concept d'alarme. Il est possible de prélever des échantillons d'eau souterraine pour des analyses plus approfondies en laboratoire.
Als Basis dient in der Regel ein Stahlpiezometer, der bis in Tiefen von etwa 30 Metern in Lockergestein installiert werden kann. Die Installationsmethode kommt ohne Bohrung aus und ist somit sehr wirtschaftlich. Auf Wunsch können die Piezometer mit Sensoren zur Überwachung des Grundwasserpegels oder der Grundwasserqualität ausgestattet werden. Separate Sensoren für unterschiedliche Grundwasserstockwerke sind möglich. Die Daten werden in Echtzeit auf unserem Geoportal zur Verfügung gestellt und können mit einem Alarmierungskonzept verknüpft werden. Für weiterführende Analysen im Labor ist die Entnahme von Grundwasserproben möglich.
Des solutions optimales aux questions géotechniques, hydrogéologiques et environnementales nécessitent une compréhension approfondie de la structure spatiale du sous-sol et des propriétés des différentes couches. Pour ce faire, il est possible d'avoir recours à des explorations directes, des sondages indirects ou encore des méthodes géophysiques. Nous utilisons une large palette de méthodes qui ont chacune leurs points forts pour étudier le sous-sol. Vous avez ainsi la certitude de toujours pouvoir recourir à la méthode d'investigation la mieux adaptée.
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Méthodes indirectes
Les méthodes indirectes fournissent des informations ponctuelles sur la structure des couches et sur les propriétés respectives de celles-ci. Les propriétés du sous-sol sont mesurées in situ, sans que le matériel ne soit transporté à la surface. Les données ne sont donc pas faussées par les influences du forage ou les changements de contraintes. La résolution est généralement élevée, mais le volume analysé est plutôt faible. Nous utilisons un large éventail de méthodes d'investigation - dont les sondages au pénétromètre statique, les sondages par battage et les essais dilatométriques.
sONDAGE AU PÉNÉTROMÈTRE STATIQUE (CPTu)
Le sondage au pénétromètre statique est une méthode d'investigation permettant de déterminer les conditions du sol de fondation dans les terrains meubles. Les trois grandeurs mesurées, à savoir la résistance de pointe, le frottement local du manteau et la pression de l'eau interstitielle, permettent de déterminer la structure de la couche au centimètre près ainsi que les valeurs caractéristiques géotechniques correspondantes. Des modules supplémentaires permettent d'effectuer d'autres mesures, comme la vitesse des ondes de cisaillement. De telles informations sont très utiles pour une représentation proche de la réalité du comportement de déformation des différentes couches. La profondeur maximale d'exploration est supérieure à 50 mètres.
SONDAGE AU PÉNÉTROMÈTRE DYNAMIQUE (DPSH/BATTAGE)
Le sondage par battage est une méthode d'investigation permettant de déterminer grossièrement les caractéristiques du sol de fondation et la structure des couches. Pour ce faire, un poids est lâché à plusieurs reprises et le nombre de coups nécessaires pour atteindre une profondeur de pénétration donnée est enregistré. Plusieurs variantes d'exécution sont possibles et dépendent du poids de chute, de la hauteur de chute, de la surface de la section ainsi que de la forme de la sonde de battage. Il n'est pas possible de déduire avec certitude les propriétés de cisaillement et de déformation, mais des données approximatives sont généralement réalisables. Cette méthode est souvent utilisée de façon complémentaire avec les essais CPTU car elle permet de sonder des couches plus dures. La profondeur maximale d'exploration est d'environ 25 mètres.
DILAMOMÈTRE PLAT (DMT)
L'essai au dilatomètre plat est une méthode d'investigation permettant de déterminer les propriétés géotechniques des sols mous sans composantes de gravier. Les pressions mesurées sur une membrane orientée latéralement permettent notamment de déduire avec précision les propriétés de déformation du sol. La mesure s'effectue à des profondeurs discrètes, la résolution verticale est par conséquent limitée. La structure des couches peut être déterminée grossièrement en fonction de l'intervalle de mesure.
Sonde "BALLCONE"
Le sondage BPT est une méthode de caractérisation des couches très tendres à granulométrie fine. Cet essai est réalisé de manière similaire au sondage CPTU et permet une mesure très précise de la résistance au cisaillement maximale non drainée. Pour déterminer la résistance au cisaillement résiduelle et la sensibilité, il est possible de réaliser des essais cycliques à des profondeurs discrètes, en montant et en descendant la sonde à plusieurs reprises. L'application de cette méthode d'analyse est limitée aux dépôts mous et à granulométrie fine. Les couches dures proches de la surface doivent être préalablement forées.
Méthodes directes
Les méthodes d'exploration directes fournissent des informations ponctuelles sur la structure des couches. Pour ce faire, le sol est transporté jusqu'à la surface. Cela permet une expertise visuelle et le prélèvement d'échantillons de sol pour des analyses ultérieures. Basés sur la méthode « Direct Push », nous proposons plusieurs systèmes de prélèvement d'échantillons dans les terrains meubles, qui constituent une alternative moins coûteuse que les carottages rotatifs traditionnels.
SONDAGE AU PÉNÉTROMÈTRE DYNAMIQUE CAROTTÉ (RKS)
Un carottage par battage (RKS) est une méthode simple pour prélever des échantillons dans les sols meubles. Pour ce faire, un tube d'acier muni d'une large fente est enfoncé dans le sol à l'aide d'un mât ou d'un percuteur manuel. Une fois le tube rempli, la sonde de battage est retirée et la carotte prélevée. Le processus est ensuite répété jusqu'à la profondeur cible. La profondeur de forage est généralement d'environ 5 à 10 mètres, le diamètre du tube de carottage est de 60 ou 80 millimètres. La carotte obtenue est fortement perturbée et peut être utilisée pour déterminer la composition ainsi que pour des essais de classification simples.
PRÉLÈVEMENT D‘ÉCHANTILLONS (RANGER)
Le « Ranger » est un appareil qui permet de prélever des échantillons non perturbés à des profondeurs discrètes. Les échantillons sont utilisés à des fins de classification, pour des tests géotechniques avancés tels que des essais triaxiaux et œdométriques ainsi que pour des études de sites contaminés. La longueur d'un échantillon est de 50 cm et son diamètre de 65 mm. L'appareil fermé est à chaque fois enfoncé jusqu'à la profondeur cible. Ensuite, le récipient est ouvert (la pointe est retirée par un système mécanique) et l'échantillon est prélevé. Celui-ci est pris en charge par un tube en plastique. En surface, il peut être immédiatement emballé de manière étanche à l'air et à l'eau
LE CAROTTAGE PAR PRESION (CÂBLé)
Le carottage par pression (câblé) sert à prélever en continu des échantillons de sol dans des terrains meubles. Pour ce faire, un tubage en acier et un tube de carottage interne sont enfoncés dans le sol. Une fois le tube de carottage rempli, il est détaché de son support à l'aide d'un dispositif de capture et remonté à la surface. Le processus se répète ensuite jusqu'à ce que la profondeur cible soit atteinte. Cette méthode est particulièrement adaptée aux sédiments lacustres à granulométrie fine. La profondeur maximale de forage est d'environ 25 mètres, le diamètre de la carotte est de 10 cm. La carotte n'est pratiquement pas perturbée et peut être utilisée pour des essais triaxiaux et œdométriques.
Méthodes géophysiques
Les méthodes géophysiques sont basées sur la mesure de la distribution de grandeurs physiques dans le sous-sol. De telles méthodes pénètrent un plus grand volume du sous-sol et sont particulièrement adaptées pour représenter la variabilité spatiale. En revanche, la résolution verticale est nettement plus faible que celle des méthodes directes et indirectes. Les ondes P permettent par exemple de représenter la profondeur et la forme du substrat rocheux ainsi qu'une classification géotechnique de la masse rocheuse. Les informations sur la vitesse des ondes de cisaillement fournissent des bases directes et solides pour l'évaluation du comportement de déformation des différentes couches sous des actions statiques et dynamiques. Elles constituent un outil indispensable pour les calculs précis de tassement, les modélisations par éléments finis ou les analyses de réponse spectrale.
Tomographie sismique par réfraction (SRT)
La tomographie sismique par réfraction utilise des temps de propagation d'ondes de compression (P) ou d'ondes de cisaillement (S) pour cartographier les changements verticaux et latéraux dans le sous-sol. Les ondes sont réfractées aux limites des matériaux et enregistrées à la surface par des géophones. La tomographie par réfraction des ondes P ne permet pas de résoudre les inversions de vitesses d’ondes sismiques aussi efficacement que la méthode MASW, c’est pourquoi ces deux méthodes sont souvent utilisées de manière complémentaire pour déterminer les profils de vitesse des ondes P et S. La tomographie par réfraction des ondes S est particulièrement adaptée à la détermination de la vitesse des ondes de cisaillement dans les zones présentant une variabilité latérale importante.
Analyse multicanal des ondes de surface (MASW)
L'analyse multicanal des ondes de surface (MASW) est une méthode de mesure de la distribution de la vitesse des ondes de cisaillement dans le sous-sol. Elle est basée sur la dispersion des ondes de surface enregistrées à l'aide d'une chaîne de géophones. Cette méthode fournit la vitesse des ondes S en fonction de la profondeur en un point (1D) ou le long d'une série de points (pseudo-2D). Elle est particulièrement adaptée aux sites dont le sous-sol est stratifié horizontalement. La profondeur maximale d'investigation est d'environ 30 mètres. Les méthodes MASW et la tomographie par réfraction des ondes P (SRT) se complètent mutuellement et sont souvent combinées. En outre, la méthode MASW permet de réaliser des inversions de vitesse, qui indiquent la présence de structures géologiques complexes.
Analyse holistique des ondes de surface (HS)
Analyse multicanal des ondes réfléchies (MARW)
L'analyse multicanal des ondes réfléchies (MARW) est une méthode sismique permettant de déterminer la sismostratigraphie à l’aide des ondes P et S. La méthode est basée sur la mesure du temps de propagation des ondes sismiques dans le sous-sol. Celles-ci se propagent vers le bas et sont réfléchies par des surfaces ayant des vitesses d'ondes différentes. Les données sont enregistrées par une chaîne de géophones. La méthode fournit la distribution de la vitesse à un endroit précis ou le long d'une série de points (pseudo-2D). La profondeur d'investigation réalisable représente environ 90% de la longueur de la chaîne de géophones, et peut donc être contrôlée de manière ciblée par le biais de celle-ci.
Rapport spectral horizontal à vertical (HVSR)
La méthode HVSR (Horizontal-to-Vertical Spectral Ratio), également connue sous le nom de « méthode Nakamura », permet de déterminer la fréquence fondamentale f0 dans les sols meubles. Si l'on dispose d'informations supplémentaires sur la vitesse des ondes S dans les couches proches de la surface, la méthode peut également être utilisée pour obtenir des informations sur la vitesse des ondes de cisaillement à des profondeurs beaucoup plus importantes. La méthode peut mettre en évidence des inversions de vitesse, mais la résolution verticale est limitée. La résolution latérale des modèles pseudo-2D est également limitée en raison du très grand volume de mesure. La méthode est typiquement utilisée pour déterminer la réponse sismique locale ou la profondeur grossière du d socle sismique.
MÉTHODES PASSIVES MULTICANAL (SPAC/ESAC/REMI/MAAM)
Il existe plusieurs méthodes passives qui visent à obtenir des informations sur la vitesse des ondes de cisaillement du sous-sol à partir de la courbe de dispersion des ondes de surface. Ces méthodes se caractérisent par une profondeur d'investigation considérable, sont non invasives et tendent à être peu coûteuses. Chaque méthode présente des avantages spécifiques en fonction de la situation. Les méthodes courantes comprennent entre autres l'autocorrélation spatiale (SPAC) et l’autocorrélation spatiale étendue (ESAC), la "refraction microtremor" (ReMi) et la "miniature array analysis of microtremors methode" (MAAM).
Tomographie de résistance électrique (ERT)
La tomographie de résistivité électrique (ERT) fournit une image de la répartition de la résistivité électrique dans le sous-sol. Cette image est obtenue à partir de valeurs mesurées en surface au moyen d'électrodes. La tomographie géoélectrique s'est établie comme méthode d'investigation non destructive pour la caractérisation de structures géologiques (exploration de cavités, décharges, détermination de la profondeur du substrat rocheux), la recherche d'aquifères, mais aussi pour l'exploration d'ouvrages tels que des corps de digues ou des fondations existantes.
Eaux souterraines
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