Cartographie électromagnétique et tomographie de résistivité électrique

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Caractérisation de remblais suspects

La résistivité électrique (et son inverse, la conductivité électrique) est une propriété intrinsèque des matériaux qui présente l’avantage de s’étaler sur plusieurs ordres de grandeur. Elle permet donc de distinguer les hétérogénéités du sous-sol.

L’objectif de cette étude est de délimiter latéralement et en profondeur une couche de remblais suspects en utilisant les contrastes de résistivités/conductivités électriques associés à ces remblais. Les méthodes utilisées sont la cartographie électromagnétique (EM) et la tomographie de résistivité électrique (ERT).

Matériel utilisé

Un conductivimètre CMD-Explorer (GF Instruments) a été utilisé pour cartographier la conductivité électrique apparente du sous-sol.

Les mesures sont réalisées à l’aide d’une bobine émettrice parcourue par un courant électrique alternatif produisant un champ magnétique primaire. Ce champ primaire provoque l’apparition de courants électriques induits dans les éléments conducteurs du sol. Ces courants électriques sont à l’origine d’un champ magnétique secondaire qui se superpose au champ magnétique primaire.

Sous certaines conditions, le rapport entre le champ magnétique secondaire reçu par une bobine réceptrice et le champ primaire permet d’estimer la conductivité électrique apparente et la susceptibilité magnétique apparente (souvent liée à la présence d’éléments métalliques) du sol. La profondeur d’investigation est proportionnelle à l’espacement entre les bobines et inversement proportionnel à la conductivité des sols investigués.

Un résistivimètre Syscal Pro Switch 96 (Iris Instruments) a ensuite été utilisé pour réaliser 3 profils d’ERT au droit des anomalies de conductivités détectées par la cartographie EM.

La tomographie de résistivité électrique consiste en l’injection d’un courant électrique dans le sol par deux électrodes d’injection. La différence de potentiel induit est mesurée entre deux autres électrodes pour en déduire la résistivité du sous-sol. La variation de l’écartement entre les électrodes le long d’un profil permet de réaliser des mesures plus ou moins profondes.

A la suite de la reconnaissance géophysique, 40 sondages de sols à la pelle mécanique ont été réalisés sur site pour déterminer directement l’épaisseur de la couche de remblais.

Interprétation et forme des résultats

Interprétation géophysique

La carte de conductivité apparente met en évidence une anomalie de forte conductivité (10 -15 mS/m) globalement orientée sud-est/nord-ouest. Les terrains environnants ont des conductivités électriques apparentes entre 6 et 8 mS/m.

Les résultats des ERT montrent la présence d’une couche de faible résistivité (40 Ω.m – 60 Ω.m) surmontant une couche de forte résistivité (400 Ω.m – 500 Ω.m). Les sondages des sols positionnés à l’aplomb de lignes ERT mettent en évidence la corrélation entre la couche conductrice et les remblais. Le substratum calcaire étant relié à la couche résistante.

 

Interprétation client

La cartographie EM a permis de délimiter latéralement la couche de remblais (anomalie conductrice sur la carte). La tomographie de résistivité électrique a quant à elle donné des informations sur la profondeur de la couche de remblais.

L’interprétation conjointe des deux jeux des données géophysiques a renseigné sur la géométrie de la couche de remblais sur l’ensemble de la parcelle à une échelle plus détaillée que les sondages à la pelle mécanique.

De ce fait, les travaux de terrassement et d’évacuation de remblais ont été mieux planifiés et en accord avec les transitions et contrastes entre les terrains mis en évidence par les méthodes géophysiques et par les excavations.