Détection de fuites dans un ouvrage hydraulique en terre à partir de données radar et de perméabilité in situ

Transcription

1 Détection de fuites dans un ouvrage hydraulique en terre à partir de données radar et de perméabilité in situ R. Antoine 1-2, Y. Fargier 3, E. Durand 4, C. Fauchard ERA23, Laboratoire de Rouen, Dter Normandie-Centre 2 Laboratoire Morphodynamique Continentale et Cotière, Université de Rouen 3 ERA44, Laboratoire de Blois, Dter Normandie-Centre 4 PCI «Connaissances des ouvrages et de la morphodynamique fluviale, Laboratoire de Blois, Dter Normandie-Centre 5 Laboratoire AMME-LECAP, Université de Rouen Nov. 2014

2 Objectif Détecter les zones de drainage internes liées à des fuites observées au pied d'une digue de canal en terre. Pour cela : utilisation combinée de données : Génie civil (plan de l ouvrage) Géophysiques (radar) Géotechniques (carottage et essais de perméabilité in situ Perméafor)

3 Zone d'étude - Digue en terre en mauvais état du Canal Latéral à la Loire (Saint Firmin, 45) 400 m de linéaire. - Présence d'un perré maçonné et fortement incliné coté canal. - Canal vidangé pour l'occasion 15 jours avant les mesures. P3 P1 P4 Localisation de la zone d'étude, du profil radar AB et du sondage Perméafor S1. P2 Vue du canal vidangé

4 Zone d'étude Formation A : jusqu'à 3 m, remblai sableux avec matrice argileuse En proportion très variable. Formation B : matrice argileuse avec Nodules de craie et de calcaires. La structure repose sur un substratum Turonien de craie/calcaire. P1 P4 P2 Sondage carotté effectué dans la zone d'étude P3

5 Méthodologie et protocole d'acquisition le radar géologique 5 profils radar parallèles le long du perré maçonné (P1 à P5) pendant 400 m avec es antennes de 200 MHz et 400 MHz. 1 profil radar le long de la crête (P6) avec l'antenne de 200 MHz. Topographie de la digue et localisation des profils radar le long du perré maçonné et de la crête Photo du protocole d'acquisition le long du perré : le radar est maintenu avec des cordes.

6 Résultats calibration qualitative du radar par l'observation d'un vide franc connu (un déversoir) Topographie de la digue et localisation du déversoir utilisé pour la calibration in situ du radar

7 Résultats Calibration qualitative du radar par l'observation d'un vide franc connu (un déversoir) Anomalie radar de forte amplitude associée à un vide franc dans la digue en terre. Celle-ci sert de référence à la recherche de vides, zones décomprimées, de forte porosité dans la digue.

8 Résultats Observations radar proches d'une première zone de fuite Anomalie radar de forte amplitude probablement associée à une première zone de fuite observée en pied de digue et visible sur les 2 profils parallèles P2 et P3

9 Résultats Observations radar proches d'une seconde zone de fuite Crête P5 (2.15 m) P4 (1.70 m) Anomalie radar probablement associée à une seconde zone de fuite et visible à la fois en crête et sous le perré.

10 Validation Corrélation des observations radar de la seconde zone de fuite par des mesures de perméabilité in situ Sondage S1 Principe du Perméafor Photo du Perméafor sur le terrain

11 Validation Corrélation des observations radar de la seconde zone de fuite par des mesures de perméabilité in situ Sondage S1 Log de perméabilité et de fonçage obtenus au droit de l'anomalie radar de la seconde fuite.

12 Conclusions Nous expliquons l'excellent rapport signal/bruit de notre signal par la faible présence d'argile dans le milieu. Exemple très parlant en faveur de la combinaison méthodes géophysiques/géotechniques (sondages + Perméafor) pour l'étude des digues en terre. 2 fuites détectées au radar sur un total de 5 dans cette étude (probablement du à des fuites trop profondes, des drains de trop petites dimensions, une présence d'argile trop importante localement) Le radar reste un outil bien adapté pour la détection de vides, de zones décomprimées ou à porosité élevée sous perré maçonné. Antoine R., Fargier Y., Durand E., Fauchard C., Detection of leakage areas in an Earth Embankment from GPR and in situ permeability observations. A soumettre à la revue Engineering Geology.