Exploration en profondeur avec le géoradar

Le géoradar est une technique non destructive qui permet de cartographier les structures et les caractéristiques enfouies sous la surface. Il fonctionne en transmettant des ondes électromagnétiques à haute fréquence dans le sol par une antenne.

Le géoradar utilise généralement des signaux dans la bande des micro-ondes entre 10 mégahertz (MHz) et 2,6 gigahertz (GHz). Son principal avantage est qu’il ne nécessite pas de creuser dans le sol comme les méthodes traditionnelles d’étude du sous-sol.

Dans les bonnes conditions, les opérateurs d’outil de détection peuvent utiliser le géoradar pour identifier des objets, et même des vides souterrains proches de la surface.

Un émetteur sur les appareils de détection émet le signal dans le milieu. Une antenne sur l’appareil reçoit les signaux qui sont réfléchis par le milieu et les divers objets qu’il contient. L’appareil reçoit ensuite ces signaux de retour et les affiche sur un écran de données.

La profondeur effective du géoradar est déterminée par plusieurs facteurs tels que la conductivité électrique du milieu, la fréquence du signal transmis et sa puissance.

Les fréquences élevées sont plus facilement bloquées par le matériau, ce qui rend la pénétration plus difficile. Un milieu ayant une plus grande conductivité électrique permet au signal de se déplacer plus loin, augmentant ainsi la profondeur utilisable.

Par exemple, la glace est un milieu très conducteur, ce qui permet au géoradar de pénétrer sur de grandes distances. En revanche, les matériaux solides tels que le granit ont une faible absorption d’eau, ce qui limite leur pénétration par le GPR à des profondeurs beaucoup plus faibles.

Le géoradar est :

  • Une technique géophysique précise, rapide et à haute résolution pour l’investigation du sous-sol.
  • Non invasive, non destructive et totalement sûre.
  • La seule méthode non intrusive capable de localiser avec précision les caractéristiques non métalliques du sous-sol et les services publics. Par exemple, l’argile, le béton, la fibre de verre, les conduits en PVC ou les câbles en fibre optique.
  • Une technique de sondage géophysique basée sur la transmission d’énergie électromagnétique pulsée dans le sous-sol et la mesure de la force de l’énergie réfléchie.
  • Réussie lorsqu’il existe un contraste suffisant dans les propriétés des matériaux (permittivité diélectrique) entre une cible enterrée et son environnement.
  • Détecter et cartographier les tuyaux, les câbles, les armatures structurelles, les vides, les sols perturbés, la dégradation des matériaux, les couches souterraines et les objets enfouis.
  • Acquis à l’aide d’antennes d’émission et de réception qui peuvent être montées sur un chariot, un plateau ou un véhicule, ou être tenues à la main.
  • Une technique qui nécessite un personnel qualifié et expérimenté pour acquérir des données de sondage de haute qualité et une expertise géophysique pour traiter et interpréter les résultats.
Évaluation du géoradar

Comment fonctionne la détection géoradar ?

Un émetteur géoradar émet des impulsions d’énergie électromagnétique dans le sous-sol. Les changements dans ce milieu sont détectés en fonction des différences de permittivité.

Lorsqu’un changement dans le sous-sol est rencontré, une partie de l’énergie électromagnétique est réfléchie vers la surface.

Ce phénomène est détecté par une antenne réceptrice et les variations du signal de retour sont enregistrées. Les informations sont affichées sur un radar-gramme.

Bien que le radar à pénétration de sol puisse détecter des changements dans le sous-sol, il ne peut pas en déterminer la nature exacte. Certains éléments présentent des caractéristiques spécifiques dans le modèle d’onde réfléchie.

Par exemple, les réflexions des surfaces métalliques ont une grande amplitude, tandis que les réflexions d’un vide sont de polarité inverse. Ces caractéristiques aident à l’identification des éléments détectés.

Cependant, il peut être nécessaire dans certains cas de compléter une étude par géoradar avec des données absolues provenant de forages, de carottes d’échantillons, de puits d’essai, etc.

Cette technologie peut également être utilisée pour faire un scan du béton, mais aussi pour examiner l’intérieur des structures, soit pour vérifier l’état de la construction, soit pour localiser des objets cachés. En cas de doute, n’hésitez pas à demander conseil à votre opérateur.

La portée du géoradar

La précision de la résolution temporelle de l’équipement est extrêmement importante lorsqu’il est nécessaire d’obtenir des informations quantitatives sur la profondeur de la cible et la vitesse de propagation des ondes dans le sous-sol.

Il est courant que les opérateurs considèrent la plage temporelle indiquée par le système comme précise. Cependant, cela peut conduire à des estimations inexactes de la profondeur de la cible lorsque des levés sont répétés avec des réglages différents de la plage de temps ou des configurations différentes de l’équipement.

Les limites de la détection par géoradar

Comme pour toute autre technique géophysique, la performance de la détection par géoradar est spécifique au site et il n’est pas approprié de l’utiliser à certains endroits. Il faut également tenir compte des conditions de sous-sol prévues ainsi que de la composition, de l’emplacement et de la taille de la cible.

Les anomalies détectables dépendent d’un contraste discernable dans les propriétés électriques du sous-sol entre la cible d’intérêt et le matériau environnant. En l’absence d’un tel contraste, aucune anomalie ne sera clairement identifiable.

Le signal détecté par le géoradar ne peut pas pénétrer à travers un matériau hautement conducteur, tel que des feuilles de métal, un sol très humide ou un matériau saturé d’eau salée ou d’un fluide à forte conductivité.

Le traitement et l’interprétation des données de détection peuvent être complexes, nécessitant souvent une analyse spécialisée en géophysique et une interprétation approfondie.

Cette technique n’est pas adaptée pour effectuer des mesures absolues, par exemple, elle peut détecter la présence de zones humides, mais ne peut pas déterminer précisément le niveau d’humidité réel.

La détection géoradar est une méthode d’interprétation, basée sur l’identification de réflecteurs, qui peuvent ne pas identifier un objet de manière unique. Il est important de disposer d’informations supplémentaires provenant de la vérification du sol ou d’autres méthodes géophysiques pour aider à résoudre toute confusion.

Applications du géoradar

Le géoradar trouve une large gamme d’applications dans de nombreux domaines. Dans le processus de construction, il est essentiel pour garantir la sécurité lors de la découpe et du carottage, ce qui permet de gagner du temps et de l’argent. Il est couramment utilisé dans les domaines de la construction et de l’ingénierie en tant que méthode de contrôle non destructif pour les structures et les chaussées.

Le scan de béton, la cartographie de la corrosion et la localisation des services publics et des réservoirs de pétrole sont parmi ses utilisations les plus fréquentes. Il est également utilisé dans les sciences de la Terre pour étudier les substrats rocheux, les sols, les eaux souterraines et le profilage de la nappe phréatique.

En addition, le géoradar est utilisé en archéologie pour détecter et cartographier des éléments archéologiques. Il est également utilisé par les militaires et les forces de l’ordre pour la détection d’objets dangereux tels que les mines terrestres.

Investigation générale du site

  • La détection géoradar est un outil de reconnaissance non destructif pour la cartographie générale de sous-sol (horizons du sol et de la roche, profondeur de la nappe phréatique, etc.) et la localisation d’objets enfouis avant une investigation invasive.
  • Elle peut aider à la planification et à la localisation des programmes d’échantillonnage intrusifs de suivi (puits d’essai, trous de forage, carottage).

Géologie et mines

  • Cartographie générale du sous-sol : qualité de la roche, détection des failles et des fractures, stratigraphie du sol, profondeur de la roche-mère.
  • Enquêtes sur les affaissements et les trous d’hirondelle.
  • Cartographie des sols et des agrégats : composition du sol et profondeur des agrégats de compaction, qualité et quantité.
  • Ressources en eau : délimitation des nappes phréatiques, distribution de l’eau dans le sol.
  • Cartographie des carrières et des mines : creusement de tunnels, stabilité des masses rocheuses, délimitation des minéraux et des zones minéralisées.

Contrôle non destructif du béton

  • Identification et localisation de structures encastrées (conduits métalliques et non métalliques, barres d’armature et câbles de tension) dans des structures en béton telles que des ponts, des barrages, des réservoirs, des fondations, des tunnels, des pistes d’atterrissage, etc.
  • Identification et localisation des vides et des zones de dégradation de la construction (épaisseur de la couche de béton et teneur en eau).
  • Contrôle de la qualité des nouvelles structures ou des constructions existantes à des fins de réhabilitation.

Environnemental

  • Délimitation des décharges
  • Investigation du site : cartographie des services existants, de l’épaisseur du sol maquillé, des caves inconnues, des vides et des objets enfouis avant l’excavation.
  • Profilage des panaches de contaminants (fuites de réservoirs, déversements de surface, fuites de tuyauterie, décharges).
  • Cartographie de la stratigraphie du sol (état du sol, compaction et distribution de l’eau).
  • Localisation des réservoirs de stockage souterrains (acier, béton ou fibre de verre).
  • Localisation des fûts de stockage souterrains.

Détection et cartographie des services publics

  • Détection et cartographie des structures enterrées telles que les conduites d’eau et de gaz en plastique, les gaines de fibre optique, les égouts en béton, les tuyaux de drainage en argile et en amiante-ciment ainsi que les services standard traçables, en acier, en fonte et les câbles porteurs d’énergie.
  • Détection des fuites dans les canalisations souterraines et évaluation de l’impact des fuites (présence de fuites ou de vides).

Investigation des routes et des voies ferrées

  • Cartographie de la structure des chaussées en asphalte et en béton (épaisseur des couches, intégrité des couches, teneur en eau, vides) pour une maintenance efficace et des décisions de réhabilitation.
  • Cartographie de l’épaisseur du ballast des voies ferrées.
  • Identification des services publics encastrés.

Finances et assurances

  • Évaluation des biens (intégrité des bâtiments, contrôle de la qualité de la construction).
  • Évaluation des risques

Archéologique, Légale

  • Étude générale du sous-sol, des conditions du sol et de la localisation des cibles autour des sites archéologiques et médico-légaux.
  • Localisation d’objets et de restes enfouis ou de sols perturbés associés à une sépulture.
  • Localisation et délimitation d’objets enfouis, de murs et de fondations, de perturbations du sol et de cavités cachées.

Questions et réponses sur le géoradar :

Les systèmes de géoradar sont chargés de détecter des signaux radioélectriques qui changent très rapidement. La détection de ces signaux à analyser et à interpréter exige un degré considérable de complexité électronique afin d’obtenir des données de haute qualité.

Dans ce cas, le géoradar peut interférer avec les équipements présents tels que télévision, téléphones, Radios, etc.

Nos techniciens peuvent vous fournir des rapports en temps réel afin de réduire au minimum les temps d’arrêt.

Oui, le géoradar est capable de mesurer l’épaisseur du béton.

Les clients ont divers besoins en matière de géoradar, que ce soit pour la localisation de services publics et de conduits, ou pour la détection de barres d’armature et d’autres obstructions afin de déterminer des emplacements appropriés pour la découpe ou le carottage du sol. L’essentiel est que la méthode soit non intrusive, rapide, sûre et efficace.

On peut utiliser la détection géoradar dans plusieurs domaines tels que:

  • Les enquêtes médico-légales
  • La localisation des services publics enfouis
  • Les fouilles archéologiques
  • La prévision des avalanches
  • La mesure de l’épaisseur et de la qualité de la neige et de la glace
  • L’évaluation des sites miniers
  • Recherche de mines terrestres enterrées et de munitions non explosées

Le géoradar est un outil sécurisé, non invasif et il ne dégage aucun rayonnement dangereux.