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RÉSUMÉ
Pour l'exploitation, l'exploration et l'observation des sols, les techniques majeures utilisées sont le forage et le carottage. Le principe du forage est de creuser dans le sol afin de trouver et de tirer parti de ressources naturelles (eau, pétrole, gaz, ressources minières) ou de réaliser des actions de géotechnique. Les moyens techniques (matériels, personnel...) mis en œuvre sont variables en fonction des objectifs et du dimensionnement. Le carottage en revanche, est une technique de prélèvement d'un échantillon dans le sol grâce à un tube. La "carotte" ainsi prélevée rend compte de l'activité géologique du sol, grâce à son étude stratigraphique. Ce dossier présente ainsi ces deux méthodes détaillant les méthodes, les matériaux, les matériels ainsi que les paramètres à étudier et suivre.
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Jean-Paul ROBERT : Consultant
INTRODUCTION
Depuis toujours l’homme a recherché dans le sous-sol les matériaux nécessaires à sa survie et à son développement.
Pour ce faire, il a développé des techniques et matériels de plus en plus sophistiqués. Mais c’est sans doute la traversée, ou le prélèvement, des roches qui a posé le plus grand nombre de problèmes.
Cet article s’intéresse plus particulièrement aux différentes méthodes de forage et carottage dans les sols durs ainsi qu’aux équipements que ces méthodes mettent en œuvre.
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- Version courante de nov. 2018 par Philippe REIFFSTECK
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"Mécanique des sols et géotechnique"
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2. Carottage
Bien qu’il intervienne principalement dans la recherche minière, le prélèvement d’échantillons dans les roches (carottes) est aussi utilisé pour la reconnaissance géotechnique. Cet article s’intéresse aux deux domaines car les équipements nécessaires sont identiques.
Le prélèvement d’échantillons dans les roches s’est surtout développé à partir des années 1950 par l’arrivée sur le marché d’outils de coupe de plus en plus performants et du développement des machines les mettant en œuvre. C’est, sans aucun doute, la recherche minière qui a été principalement à l’origine du développement des outils diamantés.
Nous nous intéresserons à la description des équipements et matériels nécessaires au prélèvement d’échantillons dans les roches, à leur choix en fonction des types de sols, et à leur mise en œuvre.
2.1 Méthode
Il s’agit de découper un échantillon de roche et le remonter en surface pour identification visuelle et passage, en tout ou partie, en laboratoire pour essais (géotechnique), ou évaluation (recherche minière).
Les premiers échantillons complets ont pu être obtenus en mettant en rotation un tube épais, fendu sur la partie au contact de la roche. Cette fente permet de laisser passer l’eau destinée à refroidir le métal en contact avec la roche et de remonter les débris de découpage. Le découpage se fait en introduisant de la grenaille d’acier (grains de 1,5 à 4 mm de diamètre), par l’intermédiaire des tiges. En ajustant au mieux les paramètres de rotation et poussée, la roche est découpée par usure. Il en est de même pour le tube et les grains de grenaille à renouveler régulièrement, ainsi que pour la fente, approfondir.
Pour récupérer l’échantillon découpé, il faut le coincer dans le tube en introduisant, par l’intermédiaire de l’injection, des grains de sable ou petit gravier, entre la carotte et les parois du tube.
Depuis, les outils de découpage et les équipements destinés à récupérer les échantillons de roche ont beaucoup...
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BIBLIOGRAPHIE
1.1 Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs (liste non exhaustive)
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Société Apagéo : fabricant et distributeur
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Société Craélius : fabricant et distributeur
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DATC : fabricant et distributeur
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Diamant Boart : fabricant et distributeur
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Varel International : fabricant et distributeur
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