Emerg3R : Élaboration des Méthodes et techniques pour la Reconnaissance Géotechnique de 3ème généRation

Porteur :Philippe Reiffsteck    Partenaires : Sol-Solution, CIO systèmes embarqués, Fondasol, laboratoire Navier

Le cabinet d’ingénierie géotechnique doit souvent faire un compromis entre l’utilisation de méthodes peu coûteuses pour une auscultation grossière d’un périmètre et la mobilisation d’outils complexes qui permettent une analyse plus fiable sur un point de contrôle, mais deviennent trop onéreux s’il faut les multiplier. Quels que soient les techniques utilisées, le cabinet a toujours une vision parcellaire du sol :

• Limitation du nombre de points d’analyse, qui ne tient pas compte de l’hétérogénéité des terrains,

• Utilisation d’une seule technique donnant un seul paramètre, qui ne tient pas compte de la complexité des sols.

Cela a comme conséquence une méconnaissance des hétérogénéités des terrains, des particularités et/ou des disparités existantes et donc une augmentation des risques de sinistres.

Dans ce contexte, le consortium souhaite finaliser le développement d’un nouvel outil facile d’usage : un pénétromètre dynamique avec une résolution (nombre de mesures par cm de sol), une puissance de caractérisation (nombre de paramètres) ainsi qu’une automatisation (analyse des paramètres) qui permettra de prédire le comportement géomécanique d’un sol avec une très haute fiabilité tout en conservant une utilisation rapide et facile sur le terrain (même difficile d’accès). Le coordinateur a ainsi conçu le Panda 3®, pénétromètre dynamique à énergie variable équipé de capteurs et d’une chaîne d’acquisition et traitement du signal pour l’auscultation des sols de surface (profondeur < 15m) afin de :

• Mesurer, pour chaque impact, les 5 principaux paramètres du sol, le module d’élasticité, la résistance en pointe dynamique et pseudo-statique, la vitesse d’ondes de compression et l’amortissement du sol.

• Avoir une résolution de 10 000 à 100 000 points de mesure sur un enfoncement de 1 cm.

• Réaliser les analyses géotechniques en direct (interprétation des mesures pour les applications ciblées).

À ce stade, une version laboratoire a été développée et sa fiabilité pour les mesures des paramètres du sol démontrée. Les partenaires Sol Solution, Fondasol, CIO SE, l’IFSTTAR et le Ecole des Ponts ParisTech se sont associées afin de :

• mettre au point les prototypes industriels du Panda 3® (profondeur d’analyse de 0-7 m) et du Grizzly 3® (profondeur d’analyse 0-15 m) avec notamment la conception d’une tête de battage qui préserve l’intégrité des capteurs et des connectiques lors d’une exposition répétée aux accélérations, le développement d’un système intelligent qui couple en direct l’analyse les paramètres du sol et le contrôle de l’intensité du battage, et le développement du logiciel post-traitement des mesures pour l’analyse du comportement des sols.

• développer des guides et méthodes d’utilisation des deux équipements pour quatre applications : le diagnostic d’ouvrages linéaires en service, l’analyse du risque de liquéfaction, la classification sismique des sols, l’étude géotechnique pour le dimensionnement des fondations.

À l’issue du programme, les deux équipements pourront être commercialisés et 4 offres de service en géotechnique pourront être proposées.