Instrumentation :

6.5.1 Surveillance souterraine de la tête de catiche retenue

Afin de suivre l’évolution de la tête de catiche pendant et après l’installation de la nappe

géosynthétique, un système de surveillance a été mis en place au fond le 6 et 7 décembre

2016. Le système est composé de deux radars et d’un microphone (Figure 6.6).

Figure 6.6. Systèmes radar et microphone installés respectivement sous et à proximité de la catiche retenue

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Le premier radar a été fixé sur un support (barre) métallique fixé de part et d’autre des

piliers juste en-dessous de la tête de catiche (Radar 1) et le deuxième a été fixé au parement

de la catiche (Radar 2) (Figure 6.6). La distance des radars à la tête de catiche est de 7,60 m

environ, soit largement dans la plage de mesure configurée (0-10 m). L’angle d’émission du

radar étant de 10°, on obtient une surface de mesure d’environ 1,35 m de diamètre. La surface

de la tête de catiche est totalement couverte par les mesures des radars. On peut considérer

que le radar est installé de façon optimale et qu’il est en mesure de détecter tout déplacement

au niveau de la tête de catiche.

Le radar enregistre de manière régulière la distance entre le capteur et la fermeture de la

catiche. Ce radar a été programmé de manière à réaliser une mesure automatique toutes les 8h.

Le microphone a été installé à une dizaine de mètres de la tête de catiche. Compte tenu de

la bonne propagation des ondes acoustiques en milieu souterrain, le choix de la position du

microphone n’est pas fondamental.

Le microphone enregistre toute onde acoustique émise à proximité du site. Il permet

d’enregistrer, par exemple, les bruits provenant de la chute de blocs dans l’environnement à

proximité.

Le système de mesure est relié à un data logger. Le data logger a été fixé au pied du puits

d’accès dans la carrière sur le parement (Figure 6.7). Il est alimenté par deux batteries de

12V/80Ah reliées en série. L’autonomie estimée est d’environ 3 mois, une alarme est

transmise quand le niveau de tension devient faible. Deux autres batteries ont été fournies

pour procéder au remplacement quand cela sera nécessaire.

Figure 6.7. Présentation du puits d’accès à la catiche et du data logger

Les mesures acquises par le système de surveillance sont envoyées au centre national de

surveillance de l’INERIS « e. Cenaris ». La transmission des données vers le Cenaris se fait

par un router 3G. La qualité de la transmission est médiocre mais suffisante compte tenu du

faible volume de données à transmettre. Les données sont transmises 3 fois par jour au

Cenaris. Le suivi et le traitement des données se font quotidiennement.

La localisation en plan, par rapport à la catiche retenue pour expérimentation, du système

de surveillance en souterrain est donnée sur la Figure 6.8.

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Figure 6.8. Vue en plan de l’implantation du système de surveillance souterraine

6.5.2 Suivi du comportement du renforcement géosynthétique

Le géosynthétique proposé par Texinov est un géocomposite Geoter FPET de

renforcement et séparation multifonctionnel et innovant. Le géocomposite Geoter FPET est

élaboré par un procédé de fabrication breveté, il garantit un renforcement élevé avec une

faible élongation grâce à l’association d’un support tissé et de fils de haute ténacité (Figure

6.9 (a)). L’utilisation de ce produit est particulièrement recommandée en base de remblais et

zones à risque d’effondrements de cavités souterraines en raison de ses caractéristiques en

traction, de sa résistance, de son inertie vis-à-vis d’influences chimiques les plus agressives et

la longue durée de vie (au moins 25 ans). La haute résistance du Geoter FPET garantit une

déformation maitrisée, même sous des sollicitations élevées, ce qui permet de protéger le

système de mesure intégré dans la nappe géosynthétique notamment les fibres optiques qui se

rompent pour une déformation supérieure à 5%. Le Tableau 6-4 montre les propriétés du

géosynthétique Geoter FPET choisi à partir des résultats du prédimensionnement réalisé au

paragraphe 6.4 :

Tableau 6-4. Résultats des tests de caractérisation du géosynthétique utilisé pour le site de Lille (source Texinov)

Résultats des tests de Traction Sens production Sens travers

Résistance à la rupture 𝑻_𝒎𝒂𝒙 200 kN/m 17 kN/m

Allongement à la rupture 𝜺_𝒎𝒂𝒙 10% 7%

Raideur à 5% d’allongement 1875 kN/m 265 kN/m

Ces propriétés résultent notamment de tests de traction effectués selon la norme NF EN

ISO 10319.

La nappe géosynthétique fournie par Texinov a été instrumentée par un système Géodétect

équipé de capteurs à réseau de Bragg permettant la mesure des déformations de la nappe par

fibres optiques (Figure 6.9 (b)).

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Figure 6.9. La structure de géosynthétique retenue pour l’expérimentation à Lille, instrumentation par fibres optiques de la nappe de renforcement

Le dispositif mis en œuvre se compose de deux fibres optiques parallèles nommées FO1 et

FO2 espacées de 20 cm. Chaque fibre comprend 4 capteurs de Bragg espacés de 1 m. 3 points

de mesure sont positionnés au droit de la cavité et 5 autres points sont localisés dans la zone

d’ancrage du renforcement. Cette implantation permet ainsi d’obtenir un point de mesure de

déformation de la nappe géosynthétique tous les 0,5 m (Figure 6.10).

Figure 6.10. Plan de distribution des capteurs Bragg au-dessus de la tête de catiche et dans

les zones d’ancrage

Les capteurs de Bragg permettent de détecter des déformations supérieures à 0,02% avec

une précision de ± 0,01%. Une fréquence de mesure de 100 Hz a été adoptée.