Étude en laboratoire par méthodes acoustique : de l’endommagement des roches de craie et corrélation avec des résultats in situ

Laboratory study of chalk rocks damaging by acoustic methods and correlation with in situ results

INERTS et LAEGO École des mines Parc de Saurupt 54042 Nancy senfaute@mines.inpl-nancy.fr amitrano@mines.inpl-nancy.fr, France.

Résumé

Les falaises crayeuses qui forment une proportion non négligeable du littoral européen sont le siège d’importants éboulements rocheux. Une meilleure compréhension des mécanismes à l’origine de ces éboulements est fondamentale pour le développement d’une méthodologie basée sur l’écoute microsismique comme moyen de détection des signes précurseurs des grands éboulements de fronts rocheux. Pour mieux comprendre ces mécanismes, une étude de l’endommagement des roches de craie par méthodes acoustiques est effectuée en laboratoire et corrélée avec des résultats in situ. L’étude de l’évolution de l’énergie sismique libérée a montré qu’une augmentation significative de l’énergie sismique des événements prédit la rupture de l’échantillon en laboratoire et l’éboulement sur site. L’étude de l’évolution fréquentielle de signaux a montré, aussi bien en laboratoire que sur le site, que l’initiation de la rupture se caractérisait par un décalage du spectre des signaux vers les hautes fréquences.

Abstract

The chalky cliffs, which form a considerable proportion of the European coastline, are subject to significant collapses. A better understanding of the mechanisms leading to these collapses is fundamental to develop a methodology based on microseismic monitoring technique to predict cliffs collapses. For better understanding these mechanisms, an experimental study on chalk rocks damaging by acoustic emission methods is carried out in laboratory and is correlated with in situ results. The study of seismic energy released showed that a significant increase of seismic energy events predicts the rupture of the samples in laboratory and the rock collapse on site. The frequency spectrum analysis of the signals, in both laboratory and the site, showed that the start of the rupture is characterized by a progressive shift of the signals spectrum towards the high frequencies.