Mise en place du tensiomètre in situ

Le test in situ a éclairci les dernières points d’interrogations et a permis le lancement du suivi réel. Les deux profondeurs choisies étaient de 25 cm et 45 cm (paragraphe 2.3.1). 2.3.4.1 Transport du tensiomètre in situ

On a vu à travers les tests au laboratoire que le fonctionnement du tensiomètre est fortement lié à la variation de la température et à la qualité de saturation. C’est ainsi que pour le transport, on a protégé les tensiomètres en les mettant dans une boîte remplie d’eau désaérée et déminéralisée, et l’ensemble dans un bac plus grand rempli d’eau (Figure II - 37). L’eau utilisée avait la température du laboratoire (20°C).

Figure II - 37. Système de protection pour le transport 2.3.4.2 Schéma du dispositif mis en place

Une coupe schématique des dispositifs de mise en place (Figure II - 38) permet de mieux comprendre la procédure suivie.

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Les longueurs de tubes Ф 50 mm et Ф 63 mm utilisés pour chaque dispositif sont les suivantes :

• Dispositif mis en place à une profondeur de 25 cm :

Longueur du tube Ф 50 mm – 33 cm, longueur du tube Ф 63 mm – 31 cm ; • Dispositif mis en place à une profondeur de 45 cm :

Longueur du tube Ф 50 mm – 53 cm, longueur du tube Ф 63 mm – 51 cm ;

Figure II - 38. Coupe schématique de l’ensemble du dispositif mis en place in situ

2.3.4.3 Etapes de la mise en place in situ du tensiomètre

Ces étapes sont basées sur le test effectué in situ, on les récapitule ici avec quelques photos (Figure II - 39) illustrant la procédure :

• Enlever la couverture végétale sur une surface qui dépasse légèrement le diamètre du tube extérieur.

• Réaliser le forage dans le sol à l’aide du tube muni de la trousse coupante et équipé d’une tige. Ce tube joue le rôle d’une tarière.

• Enlever le sol à l’intérieur du tube tous les 10 cm d’avancement. Une attention particulière est accordée au dernier enfoncement pour minimiser la perturbation du sol. • Après l’extraction du sol, vérifier l’état de la surface du fond.

Disque support obturateur Support Ф 50 mm Support Ф 63 mm Tube intérieur Tube extérieur Support capteur Surface du sol Sol en contact avec le capteur Tensiomètre Joint d’étanchéité Rondelle en téflon Profondeur

• Araser et créer une surface du fond régulière à l’aide du dispositif de nettoyage.

• Appliquer (Figure II - 39 1) une fine couche de sol liquide à l’extérieur du tube Ф 63mm et le mettre en place (Figure II - 39 2). Cette couche sert à boucher les éventuelles fissures du sol et à assurer la cohésion entre le tube et le sol. Insérer dans le trou le tube Ф 63 mm et l’enfoncer de 7 mm dans le sol.

• Fixer ce tube avec le support Ф 63 mm.

• Fixer (Figure II - 39 3) le tensiomètre dans le tube intérieur Ф 50 mm à l’aide de la rondelle et des vis en téflon. Protéger la surface de la pierre poreuse du tensiomètre en appliquant une fine couche de sol liquide. Cette protection est nécessaire, car la mise en place du tensiomètre dans le tube Ф 50 mm nécessite un certain temps durant lequel la pierre poreuse n’est pas dans l’eau.

• Graisser les deux joints du support métallique du tube Ф 50 mm et aussi tous les autres joints afin d’assurer l’étanchéité du contact surface de sol – pierre poreuse du tensiomètre et d’empêcher une entrée éventuelle d’air.

• Insérer le tube Ф 50 mm (avec le tensiomètre à son bout) à l’intérieur du grand tube et le pousser jusqu’au contact avec la surface du sol. Une marque à l’extérieur de ce tube sert à vérifier et à contrôler la mise en contact.

• Centrer (Figure II - 39 4) le tube Ф 50 mm par rapport au grand tube en utilisant le support Ф 50 mm qui se plaque contre le pourtour du tube extérieur.

• Mettre en place (Figure II - 39 5) le disque support obturateur qui assure la fermeture du tube Ф 50 mm. La charge du disque assure en permanence le bon contact entre le capteur et la surface du sol. On isole hermétiquement le trou d’où sortent tous les câbles.

• Brancher (Figure II - 39 6) les deux fils du tensiomètre sur la voie correspondante du multimètre et les deux autres sur l’alimentation. Pendant cette opération les deux appareils (multimètre et alimentation) sont éteints.

• Allumer les appareils de mesures et commencer l’acquisition. On note l’heure du début de mesures.

Figure II - 39. Mise en place in situ du dispositif de mesure 2.3.4.4 Mise en place des sondes de température

On a mis en place, à côté des deux dispositifs, 3 sondes de température (Figure II - 40). Les profondeurs choisies sont : 1 cm, 10 cm et 25 cm. La sonde à 1 cm (1) permet de suivre les variations de la température presque à la surface du sol, juste en dessous de la pelouse. Les sondes à 10 cm (2) et à 25 cm (3) permettent de connaître la température à ces deux profondeurs et de définir la direction du flux de chaleur.

Figure II - 40. Placement des 3 sondes de température in situ

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2.3.4.5 Réalisation d’un planning de mesures des tensiomètres in situ

On a mis en place les deux dispositifs dans deux forages séparés à quelques jours d’intervalle. Par la suite on a échangé (Figure II - 41) les tensiomètres, dans l’ordre de mise en place par des tensiomètres bien saturés ; les tensiomètres récupérés ont subi une procédure de cavitation – re-saturation au laboratoire.

Figure II - 41. Changement d’un tensiomètre in situ

La fréquence des changements des tensiomètres in situ a diminué au fur et à mesure. On a commencé par une semaine et on s’est aperçu que les capteurs fonctionnaient correctement et que la durée des mesures pouvait augmenter. On est passé ainsi à une durée de 10 jours, puis du 14 jours. Avant l’arrêt de l’expérimentation on a enregistré les mesures des deux tensiomètres durant respectivement 18 et 21 jours. Aucune anomalie n’a été enregistrée. Une vérification au laboratoire a été ensuite effectuée, montrant le bon état de fonctionnement de ces deux capteurs. A partir de cette observation on estime qu’en condition de succion faible (< 200 kPa), les tensiomètres mis en œuvre pourraient fonctionner pendant un mois.

2.3.4.6 Récupération des données

On récupère les données du multimètre chaque fois qu’on se déplace sur le site pour changer un tensiomètre. Cette opération dure en général plus d’une heure. Après la récupération des données, on réalise le changement du tensiomètre, et on enclenche une nouvelle acquisition en notant l’heure du début de mesures.

On charge aussi les données des trois sondes de température sur l’ordinateur portable, mais avec une moindre fréquence (mémoire plus importante de la station météo).