Détection des cavités souterraines par une méthode électromagnétique entre surface et forage

Résumé

La méthode décrite a conduit à la découverte d'une cavité, dont la taille et la profondeur la placent au-delà des limites d'investigation des autres méthodes géophysiques connues. Il s'agit d'explorer électriquement le terrain traversé par un forage au moyen de deux électrodes émettrices d'un courant alternatif d'amplitude constante situées à la surface du sol, à une distance variable de l'axe du forage et de deux électrodes de mesure de la composante verticale du champ électrique résultant descendues dans le forage à une profondeur variable. On décrit les principes de la méthode avec quelques rappels théoriques. On donne les résultats d'une étude sur modèle réduit et l'on décrit deux campagnes de mesures sur le terrain, ce qui permet l'exposé des principes de l'interprétation des données. Finalement, la méthode apparaît comme un moyen sûr et bon marché dans les explorations de type ponctuel telles que l'étude des fondations où l'on peut intégrer les équipes de géophysiciens et de mécaniciens des sols, ou bien pour décider de l'existence réelle d'une cavité au voisinage d'un forage de contrôle après une campagne de recherches par une autre méthode géophysique.

Summary

The method described has permitted the discovery of a cavity whose depth and size (depth: 13 m, diameter: 5 m, thickness: 2 m) should place it beyond the limits of investigation of other geophysical methods known to this day. This type of cavities is a danger for the stability of bridges, roads or buildings, and their early discovery may avoid later extra costs. The method consists of the electric exploration of the ground around a drill-hole. A set of two electrodes at the soil surface emits a 1A, 1025 c.p.s. alternative current at a variable distance from the drill-hole. A probe carrying two other electrodes is used to measure at a variable depth the resulting vertical component of the electric field. The aim of the method is the discovery of an anomaly in the electrical symmetry of the ground around the drill-hole. The principles of the method are described, theroretical assessments reminded, model results are given. Two case histories are also given, which permit the description of data interpretation principles. Finally the method appears as fairly sure and cheap for such applications as surveys of limited areas, i.e. stability of bridge or building foundations where a drill-hole is practically always available and when the two teams, soil mechanics and geophysics specialists, may be integrated. The method may also be successfully used when a test hole after another geophysical survey has not met any cavity. It can then be concluded with the method wether the expected cavity actually exists or not.