Reconnaissance géophysique sur un site de creusement de tunnel en milieu urbain Utilisation de la méthode des résistivités en et entre forages

Electrical resistivity borehole measurements on an urban tunnel site

Centre de développement des géosciences appliquées (CDGA) Université Bordeaux I avenue des Facultés, Bât. 18 33405 Talence adenis@cdga.u-bordeaux.fr, France.

Résumé

Une reconnaissance géophysique de l’aléa géologique durant le creusement d’un tunnel en milieu urbain doit être adaptée aux contraintes urbaines, rapide et sans contrainte sur le déroulement du chantier. Le choix, parmi les nombreuses méthodes géophysiques, s’est orienté vers la méthode des résistivités en et entre forages. Un équipement spécifique d’électrodes permanentes en forage a été réalisé afin de permettre la réalisation de mesures quelles que soient les conditions géologiques et hydrogéologiques. D’un point de vue pratique et afin d’être rapidement mobilisable durant la construction du tunnel, le dispositif d’électrodes peut être installé dans les forages préalablement réalisés lors de la reconnaissance géotechnique du tracé, laissé en attente et être activé à n’importe quel moment durant la construction du tunnel. Un premier site expérimental nous a permis de tester ce dispositif et de valider la méthode d’inversion proposée. Les mesures réalisées sur un site de construction de tunnel en milieu urbain montrent que le dispositif et le protocole de mesures sont adaptés aux contraintes techniques de ces chantiers. Des informations sur l’environnement géologique le long du tracé sont obtenues de même que se dessinent les limites d’utilisation des méthodes électriques dans une reconnaissance géophysique de l’aléa géologique en milieu urbain.

Abstract

This paper shows how it is possible to use wells drilled during geotechnical pre-investigation of a tunneling site to obtain a 2-D image of the resistivity close to a tunnel boring machine. An experimental apparatus is presented which makes it possible to perform single and borehole-to-borehole electrical measurements independent of the geological and hydrogeological context, which can be activated at any moment during the building of the tunnel. This apparatus is first demonstrated through its use on a test site. Numerical simulations and data inversion are used to analyse the experimental results. Finally, electrical resistivity tomography and single-borehole measurements on a tunneling site are presented. Experimental results show the viability of the apparatus and the efficiency of the inversion algorithm, and also highlight the limitations of the electrical resitivity tomography as a tool for geotechnical investigation in urban areas.