PRINCIPE TECHNIQUE DE LA TOMOGRAPHIE SISMIQUE
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TOMOGRAPHIE SISMIQUE
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3D DU CRATON NORD-AMERICAIN PAR TOMOGRAPHIE SISMIQUE ET MODELE THERMIQUE. numériques 3D ont été réalisées par Gabriel Voicu avec le logiciel Gemcom.
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Le logiciel comporte 1 barre de menu (A) et 3 fenêtres : Sélectionner un modèle de tomographie sismique dans le menu « Données
Quel est le principe de la tomographie sismique ?
La tomographie sismique, principe - CNRS-Géomanips. Sans rentrer dans la complexité géophysique, on peut proposer l'explication suivante : la tomographie sismique interprète les changements de vitesses des ondes sismiques provoquées par des modifications de la température des couches traversées.Comment lire une tomographie sismique ?
La zone est alors colorée en couleurs chaudes : rouge, orange; il s'agit d'un manteau « chaud ». Lorsque la vitesse des ondes augmente, celles ci traversent une zone d'anomalie positive avec une valeur par exemple de + 3 % la zone est alors colorée par des couleurs froides : bleu ; il s'agit d'un manteau ?roid».Quel est le principe de la tomographie ?
Cette technique d'imagerie utilisée en sciences et mécanique des matériaux permet d'analyser la microstructure des matériaux sans être intrusif et/ou destructif (figure 1). La tomographie fournit une image tridimensionnelle à partir d'une série de radiographies via un calcul appelé la reconstruction.- une anomalie positive de vitesse interprétée comme la présence de matériel chaud. une anomalie négative de vitesse interprétée comme la présence de matériel froid.
Les collections de l'IfsttarOctobre 2015
MÉTHODES D'AUSCULTATION
DU MATÉRIAU EN PLACE
BÉTON
TOMOGRAPHIE SISMIQUE
PRINCIPE ET DESCRIPTION SOMMAIRE
OBJECTIFDétection des défauts internes dans des éléments de structur e en béton ou en maçonnerie.PRINCIPE
La tomographie sismique consiste à ausculter la section transversale (ou coupe) interne d'un élément de structure à l'aide de la propagation d'ondes u ltrasonores, en équipant uniquement lepourtour de la section à l'aide d'émetteur-récepteur US, ce qui permet de détecter et localiser les
défauts présents à l'intérieur de cette section. On mesure donc les temps de propagation entre un émetteur positionnéà un endroit donné sur le
périmètre de la section et un récepteur positionné de faç on à balayer un nombre fixé de positions réparties le long du périmètre de la section, puis on répè te l'opération autant de fois que nécessaire en déplaçant l'émetteur aux différentes positions préc édentes réparties le long du périmètre afin d'obtenir un ensemble de rais de propagations d'ondes dont les tem ps sont introduits dans un logiciel de calcul qui résout un problème de type inverse et qui a boutit à une cartographie des vitesses de propagation des ondes au sein de la section.CARACTÈRE DESTRUCTIF
DE LA MÉTHODENon destructif
MATURITÉ
Méthode issue de la géosismique et éprouvée depuis une vingt aine d'années dans son application aux structuresMATÉRIEL SPÉCIFIQUE
EMPLOYÉSource impulsionnelle (marteau instrumenté, source piézoélectr ique, etc.)Accéléromètres
Chaîne d'acquisition multivoies synchrone pour l'enregistrement de plusieurs voiesLogiciel de calcul inverse
MODALITÉS D'APPLICATIONS
DOMAINE D'APPLICATION
La tomographie sismique permet :
-la détection et l'estimation de l'importance des hétérogénéités internes d'un élément en béton :
vides, nids de cailloux, défauts de porosité, etc. -la présence de cavités et de vides dans une maçonnerie. Appliquée avant et après injection d'une maçonnerie à l' aide d'un coulis ou d'un mortier, elle permet de vérifier la qualité de l'injection.SUJÉTIONS PRATIQUES
D'INTERVENTIONLe nettoyage de la surface et l'application d'un couplant entre la surface de l'élément de structure et le traducteur doivent être effectués avant le début de l' essai. LIMITES D'UTILISATIONBiais possible lorsque des zones fortement armées sont rencontrées dans la section. B1-3 Ensemble des rais mesurés (IFSTTAR)Cartographie des vitesses en résultant (IFSTTAR)Les collections de l'IfsttarOctobre 2015
PRÉCISION ET/OU SENSIBILITÉRépétabilité et reproductibilité des mesures de temps de propagation : sur chantier, meilleures
que 2,5%.PERSONNEL ET COMPÉTENCES
Chargé d'investigation certifié COFREND niveau II en ultrason s Une grande expérience est nécessaire dans les cas difficiles. Un chargé d'études spécialisé pour l'inversion des don nées.CARACTÉRISTIQUES OPÉRATOIRES
ACCÈS À 1 OU 2 FACESAccès au périmètre d'une section transversale.COUPURES OU RESTRICTIONS
DE CIRCULATION NÉCESSAIRESNon
RENDEMENT ET/OU
ÉCHANTILLONNAGE
Un plan d'échantillonnage doit être établi en fonction du pr oblème posé, de la taille de la structure et des dégradations supposées.DÉLAIS DE DISPONIBILITÉ DES
RÉSULTATSImmédiat pour la mesure des temps de propagation et différé pou r l'obtention de la cartographie.PERTURBATIONS DU TRAFIC
SUR LES MESURESAucune
PERTURBATIONS DE
L'ENVIRONNEMENT SUR LES
MESURESImpossibilité d'ausculter sur un site très perturbé ou bruité (vibration, champs électromagnétiques)
ou présentant un état de surface fortement altéré (fracture s ou milieu pulvérulent).RISQUES POUR LES
UTILISATEURS OU LE PUBLICPas de problème de sécuritéENCOMBREMENT
POIDSMatériel portable et léger
AVANTAGES - INCONVÉNIENTS
AVANTAGESMéthode de reconnaissance fiable, non destructive, permettant d' obtenir les caractéristiquesphysiques des matériaux, des profils de dégradation en profondeur, et d'établir une cartographie
qualitative et quantitative du milieu ausculté. Grand intérêt de la méthode lorsque l'on ne peut avoir accè s qu'à la périphérie de l'élément de structure et lorsqu'il est impossible de carotter à l'inté rieur d'une pièce, pour des raisons de stabilité, d'esthétique ou autre.INCONVÉNIENTS
Interprétation délicate des informations qui fait appel à un spécialiste de la méthode (qualification
et expérience nécessaires).DISPONIBILITÉ - COÛT
DISPONIBILITÉRare
COÛTMoyen à élevé selon la taille de la sectionRÉFÉRENCES
NORMES - MODES
OPÉRATOIRES - ARTICLESCôte Ph., Gautier V., Perez A. Vanhoove J.P. - Mise en oeuvre d'auscultations tomographiques sur
ouvrages d'art. - BLPC n° 178, Mars-avril 1992.quotesdbs_dbs8.pdfusesText_14[PDF] action 21 onu
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