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BEDDOU A. Les méthodes géophysique appliquées au génie civil
67
Principe de base
La méthode de prospection microgravimétrique a pour objet de mesurer, à l’aide d’un
microgravimètre, les variations relatives de la composante verticale de l’accélération de
la pesanteur. Elle consiste à mettre en évidence les déficits de masse existant dans le
sol qui se traduisent en surface par une diminution locale de la valeur du champ de
pesanteur.
Le principe de la méthode de prospection gravimétrique repose sur l'application de la
loi de Newton de l'attraction universelle :
F = (G m1m2)/d²
Le champ de gravité terrestre, g, en un point donné dépend de la répartition de la
densité dans l’espace. Ainsi, la mesure de la valeur relative de la gravité à la surface
du sol permet d’établir la répartition des densités dans le sous-sol.
Elle est préconisée pour mettre en évidence des vides d’origine naturelle ou
anthropique, elle peut aussi être utilisée afin de révéler des anomalies de densité
positive (minier, hydrothermalisme).
Résultat attendu
Le résultat d’une campagne de microgravimétrie est une carte de l’anomalie de
Bouguer. Cette carte sert à établir l’anomalie régionale qui, retranchée de l’anomalie
de Bouguer, donne l’anomalie résiduelle. L’interprétation consiste alors à identifier les
anomalies et à en déduire l’existence possible de cavités dont on peut calculer,
moyennant des hypothèses sur les contrastes de densité, le volume et la profondeur
maximale. Ces informations sont alors utilisées pour préconiser l’emplacement de
sondages mécaniques destinés à découvrir effectivement les cavités. Certaines
anomalies sont positives; elles ne correspondent naturellement pas à des cavités
souterraines. Il peut pourtant être utile de les contrôler par forage car, le but de la
reconnaissance étant toujours d’affiner le modèle géologique du site, il convient
d’expliquer les anomalies positives. L’information qu’on obtient grâce aux forages
permet aussi d’évaluer le «bruit géologique », c’est-à-dire les fluctuations de la gravité
dues aux variations des matériaux à faible profondeur dont l’influence sur l’anomalie
résiduelle peut brouiller le signal dû aux cavités.
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BEDDOU A. Les méthodes géophysique appliquées au génie civil
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Figure 2.27 : Carte de l’anomalie de Bouguer.
IV. Choix des méthodes à adopter
Il n'y a pas de règles absolues dans le choix des méthodes à adopter, car les
problèmes qui se posent dans la nature ne sont d'une part, jamais simples, et d'autre
part jamais suffisamment bien définis en ce qui concerne la succession la nature, les
constantes physiques des roches du sous-sol la stabilité ou la linéarité des paramètres.
En outre, les structures que l'on cherche à déceler ou à préciser s'écartent toujours
plus ou moins des types simplifiés classiques (modèle théorique ou "expérimental").
A priori, il faudrait adopter la méthode pour laquelle la caractéristique physique est la
plus différenciée d'une roche à l'autre; la méthode gravimétrique devrait, réussir sur
des formations de densités très différentes les unes des autres. Mais ce critère est trop
vague pour être utilisable réellement.
Dans la pratique, le choix des méthodes géophysiques à adopter s'appuie en général,
sur d'autres considérations liées, en dehors de certaines conditions matérielles
indépendantes du sous-sol, aux possibilités physiques des diverses méthodes devant
les problèmes géologiques posés, et à la recherche du meilleur rendement
économique possible dans un cadre budgétaire donné.
BEDDOU A. Les méthodes géophysique appliquées au génie civil
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Principe de base
La méthode de prospection microgravimétrique a pour objet de mesurer, à l’aide d’un
microgravimètre, les variations relatives de la composante verticale de l’accélération de
la pesanteur. Elle consiste à mettre en évidence les déficits de masse existant dans le
sol qui se traduisent en surface par une diminution locale de la valeur du champ de
pesanteur.
Le principe de la méthode de prospection gravimétrique repose sur l'application de la
loi de Newton de l'attraction universelle :
F = (G m1m2)/d²
Le champ de gravité terrestre, g, en un point donné dépend de la répartition de la
densité dans l’espace. Ainsi, la mesure de la valeur relative de la gravité à la surface
du sol permet d’établir la répartition des densités dans le sous-sol.
Elle est préconisée pour mettre en évidence des vides d’origine naturelle ou
anthropique, elle peut aussi être utilisée afin de révéler des anomalies de densité
positive (minier, hydrothermalisme).
Résultat attendu
Le résultat d’une campagne de microgravimétrie est une carte de l’anomalie de
Bouguer. Cette carte sert à établir l’anomalie régionale qui, retranchée de l’anomalie
de Bouguer, donne l’anomalie résiduelle. L’interprétation consiste alors à identifier les
anomalies et à en déduire l’existence possible de cavités dont on peut calculer,
moyennant des hypothèses sur les contrastes de densité, le volume et la profondeur
maximale. Ces informations sont alors utilisées pour préconiser l’emplacement de
sondages mécaniques destinés à découvrir effectivement les cavités. Certaines
anomalies sont positives; elles ne correspondent naturellement pas à des cavités
souterraines. Il peut pourtant être utile de les contrôler par forage car, le but de la
reconnaissance étant toujours d’affiner le modèle géologique du site, il convient
d’expliquer les anomalies positives. L’information qu’on obtient grâce aux forages
permet aussi d’évaluer le «bruit géologique », c’est-à-dire les fluctuations de la gravité
dues aux variations des matériaux à faible profondeur dont l’influence sur l’anomalie
résiduelle peut brouiller le signal dû aux cavités.
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Figure 2.27 : Carte de l’anomalie de Bouguer.
IV. Choix des méthodes à adopter
Il n'y a pas de règles absolues dans le choix des méthodes à adopter, car les
problèmes qui se posent dans la nature ne sont d'une part, jamais simples, et d'autre
part jamais suffisamment bien définis en ce qui concerne la succession la nature, les
constantes physiques des roches du sous-sol la stabilité ou la linéarité des paramètres.
En outre, les structures que l'on cherche à déceler ou à préciser s'écartent toujours
plus ou moins des types simplifiés classiques (modèle théorique ou "expérimental").
A priori, il faudrait adopter la méthode pour laquelle la caractéristique physique est la
plus différenciée d'une roche à l'autre; la méthode gravimétrique devrait, réussir sur
des formations de densités très différentes les unes des autres. Mais ce critère est trop
vague pour être utilisable réellement.
Dans la pratique, le choix des méthodes géophysiques à adopter s'appuie en général,
sur d'autres considérations liées, en dehors de certaines conditions matérielles
indépendantes du sous-sol, aux possibilités physiques des diverses méthodes devant
les problèmes géologiques posés, et à la recherche du meilleur rendement
économique possible dans un cadre budgétaire donné.
