Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
Lors des phases de conception et de réalisation d'un projet, la reconnaissance des terrains au droit de l'ouvrage projeté nécessite l'élaboration d'un programme d’investigations géotechniques. La nature des investigations (type de sondages et d’essais), la quantité des investigations (nombre de points de sondage ou d’essais) et l’extension des investigations (périmètre à reconnaître, profondeur, espacement entre points de sondage) ne peuvent pas être dissociés. La connaissance des techniques de forage et de sondage est donc indispensable à l'élaboration du projet. L'article balaye les méthodes de forages et les matériels adaptés, la valorisation des forages et sondages et fournit également des éléments de coût.
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Philippe REIFFSTECK : Directeur de Recherche - Institut français des sciences et technologies des transports, de l’aménagement et des réseaux – IFSTTAR (Marne la Vallée, France)
INTRODUCTION
Parmi les méthodes de reconnaissance géologique et géotechnique, les forages et sondages tiennent une place importante du fait des renseignements qu’ils peuvent fournir par eux-mêmes, ou grâce à l’adjonction de systèmes complémentaires d’informations.
Les principaux domaines d’intervention du forage peuvent être groupés sous les rubriques suivantes :
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recherche et exploitation de matières utiles :
-
minerais,
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charbon,
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eau,
-
pétrole,
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matériaux de carrières ;
-
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reconnaissance des sols dans le cadre d’études géologiques, géotechniques, hydrogéologiques, pédologiques ;
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préparation de sols en vue de la réalisation d’ouvrages de génie civil :
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pieux forés,
-
injections.
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Cet article s’intéresse plus particulièrement aux quatre dernières rubriques, en y incluant la reconnaissance de carrières qui s’y relie par la fourniture de matériaux pour la construction et l’empierrement.
Bien qu’étant une technique très ancienne, le forage s’est beaucoup développé avec les recherches minières et pétrolières, et il a mis à profit de nombreuses innovations techniques déterminantes comme :
-
l’utilisation de matériaux très durs et d’aciers spéciaux ;
-
l’air comprimé ;
-
la transmission hydraulique.
Le sondage de génie civil utilise des matériels qui sont, en quelque sorte, des modèles réduits de machines pétrolières.
Les matériels existants sont très nombreux et variés, et l’on trouve sur le marché des machines et outillages plus ou moins spécialisés, aptes à répondre aux différents types de problèmes posés.
Nous passerons en revue les diverses méthodes de forage et sondage et les principaux types de matériels en regard des problèmes qu’ils sont appelés à traiter.
Nous nous intéresserons également à certains appareillages et techniques destinés à valoriser des opérations toujours coûteuses en investissement et en fonctionnement.
L'expertise technique et scientifique de référence
MOTS-CLÉS
géotechnique Outils et méthodes Forages horizontaux sondage forages reconnaissance des terrains
VERSIONS
- Version archivée 1 de févr. 1985 par Jean-François MAILLARD
- Version archivée 2 de mai 2011 par Jean-Paul ROBERT
DOI (Digital Object Identifier)
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Valorisation des forages et sondages1. Processus et matériels du forage
L’appellation « forage » s’applique plus particulièrement, à l’exécution d’un trou sans récupération d’échantillons.
Son exécution peut servir de base pour la récupération d’informations (diagraphies), et la mise en place d’appareillages spécifiques (pose de piézomètres, inclinomètres, tassomètres).
Le « sondage » est l’exécution d’un trou avec récupération d’échantillons, ou la réalisation de mesures in situ.
1.1 Méthodes de foration et leurs matériels
1.1.1 Forage à percussion ou battage
C’est la méthode de forage la plus anciennement connue et les Chinois, notamment, l’utilisaient depuis des temps très reculés pour la recherche d’eau.
-
Dans l’appareillage le plus simple
La destruction de la roche et l’avancement du trou qui en résulte sont obtenus à l’aide d’un trépan suspendu à un câble, auquel un balancier ou un treuil à chute libre imprime un mouvement alternatif de haut en bas. C’est le « sondage au câble » ou « pennsylvanien ».
Le trou est curé périodiquement au moyen d’une soupape qui remonte les débris de roche, tandis que, dans les terrains non cohérents et ébouleux, un tubage poussé à l’avancement (havage) assure la tenue des parois du forage et évite le coincement de l’outil, tout en permettant de connaître les cotes de prélèvement avec une meilleure précision.
-
Dans les terrains non cohérents noyés comme les alluvions sablo-graveleuses
Le forage peut être exécuté uniquement à la soupape avec tubage à l’avancement, s’il n’y a pas d’éléments ou de bancs durs importants dans le terrain.
Une variante du système consiste à effectuer le forage à l’aide d’un trépan-benne ou hammergrab : celui-ci comporte à sa partie inférieure deux coquilles articulées jouant le rôle de trépan en position ouverte, et assurant la remontée des déblais en position refermée....
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Processus et matériels du forage
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - CAMBEFORT (H.) - Sondages et Forages – - Ed. Eyrolles (1955).
-
(2) - MABILLOT (A.) - Les forages d’eau, guide pratique – - Éd. Crépines Johnson-France, et Technique et Documentation (1971).
-
(3) - LCPC - Reconnaissance géologique et géotechnique des tracés de routes et autoroutes – - Note d’information technique. Min. des Transports. Sous la direction de M. RAT (1982).
-
(4) - Formulaire du foreur. – - Éd. Technip. (1978).
-
(5) - COLAS DES FRANCS (E.) - Le carottage continu par vibro-percussion dans les sols alluvionnaires – - Revue Travaux (août-sept. 1973).
-
(6) - GARCIA (C.), PARIGOT (P.) - Boues de forage – - Publications...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
-
Intermat – Comexposium – Salon international de la construction et des infrastructures, a lieu tous les trois ans à Paris.
-
Solscope – ROUSSEAU D. – salon national de la géotechnique, du forage et des fondations, a lieu tous les deux ans (années impaires)
AFNOR NF EN ISO 22475-1 (2005(E)), Reconnaissance et essais géotechniques – Prélèvements et mesures piezométriques – Partie 1 : Principes d’exécution
AFNOR NF EN 16228-1 (Juillet 2014), Machines de forage et de fondation – Sécurité – Partie 1 : prescriptions communes
AFNOR NF EN ISO 22476-15 (2016), Reconnaissance et essais – Essais de sol – Partie 15 : Enregistrement des paramètre de forages
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