Évaluation de la méthode impact-écho comme outil de détection de cavités

Use of impact-echo method for cavities location

¹ Laboratoire central des ponts et chaussées Division MSRGI 58, bd Lefebvre 75732 Paris Cedex 15 Christelle.leonard@lcpc.fr, France.
² École centrale de Lille Groupe électronique-acoustique, BP 48 59651 Villeneuve-d’Ascq Cedex Bogdan.Piwakowski@ec-lille.fr, France.
³ Laboratoire de mécanique de Lille Polytech’Lille Université des sciences et technologies de Lille 59655 Villeneuve-d’Ascq Isam.Shahrour@polytech-lille.fr, France.

Résumé

Cet article présente un essai d’utilisation de la méthode impact-écho pour la détection de cavités souterraines. Cette méthode a largement a été appliquée avec succès pour la recherche de défauts dans des structures en béton. On montre dans cet article, par simulations numériques, que le transfert de la méthode impact-écho dans le domaine de la géophysique rencontre deux difficultés majeures. Premièrement, la forte absorption des sols par rapport au béton limite fortement le domaine d’application : la méthode est très peu performante dans des sols absorbants. Deuxièmement, une structure géologique est généralement stratifiée (à la différence du béton, qui est plus homogène) ce qui rend l’analyse des signaux impact-écho beaucoup plus délicate car la résolution est altérée. La méthode a toutefois été appliquée expérimentalement sur deux sites tests. Les résultats obtenus sont généralement en accord avec les valeurs attendues. Cependant, le phénomène observé semble plus provenir d’une perturbation des ondes de surface aux voisinage des cavités. Ce résultat, déjà noté par différents auteurs, est facilement mis en évidence par la méthode impact-écho.

Abstract

This paper presents a test of the application of the impact-echo method for the detection of underground cavities. This method is applied successfully for defects location in concrete structures. By numerical simulations, it is shown In this paper, that its transfer in geophysics encounters two major difficulties. Firstly, the high absorption of the soil compared to the concrete strongly limits the applicability : the method gives a poor performance in absorbent soil. Secondly, a geological structure is generally layered (the concrete is more homogeneous) and the analysis of the impact-echo signals is much more difficult because the resolution is lower. However, the method was tested in two experimental sites. The results obtained are generally in agreement with the awaited values. But the phenomenon observed seems coming from rather a disturbance of the surface waves the vicinity of cavities. This result, already noted by various authors, is easily underlined by the impact-echo method.