Avant d’effectuer un essai, il faut étalonner la sonde en la gonflant à l’air libre ; on obtient ainsi la résistance propre de la sonde. L’étalonnage de la sonde dans un tube rigide est aussi nécessaire pour déterminer la perte de volume injecté due à la dilatation de la tubulure et aux connexions.
Tout d’abord, les circuits et la sonde doivent être étanches et saturés. Pour saturer le système, la sonde est insérée dans un tube en acier de 32 mm de diamètre intérieur. Le système est pressurisé par l’ajout graduel de 1 000 kPa. En ouvrant brusquement les valves A, C, E ou D, la force de l’eau éjectée chasse tout l’air emprisonné. Pour saturer la sonde, la soupape de dégagement rapide est enfoncée afin de forcer l’eau et l’air, la fin de la conduite de la sonde est ensuite pointée vers le haut. Pour vérifier s’il y a des fuites et saturation complète, le système, avec la sonde toujours dans un tube en acier, est mis sous pression à 500 kPa. En maintenant cette pression, des lectures de volume sont prises entre une et trois minutes. La procédure est répétée jusqu’à une pression de 2 000 kPa. Si les changements de volume augmentent entre une et trois minutes, il y a une fuite. La saturation satisfaisante est atteinte lorsque la variation du volume lu entre 500 kPa et 2 000 kPa est inférieure à 800 mm3/m du tube.
Deuxièmement, les pertes de volume doivent être étalonnées. Il y a une petite différence entre le volume d’eau injecté lu à l’unité de contrôle vm et l’augmentation réelle de la
taille de la cavité du sol. Cette différence est due à des phénomènes tels que les tubes d’extension, la compression de la gaine membrane en caoutchouc et la compression de l’eau. Pour démarrer l’étalonnage des pertes de volume, la sonde est insérée dans le tube d’acier puis gonflée à une vitesse de 330 mm3/sec. La pression pm et le volume vm
lus sont notés tous les 5 000 mm3 à partir de 0 jusqu’à 500 kPa et tous les 1 000 mm3 après 500 kPa ; on trace la courbe A. Les tubulures sont déconnectées, ensuite reconnectées à la sonde, et l’étalonnage est répété avec des lectures prises tous les 1 000 mm3; la courbe B est tracée. La courbe des pertes de volume est obtenue à partir de
deux courbes (volume dans l’unité de contrôle, tubulure et sonde ; volume dans l’unité de contrôle et tubulure). La sonde doit maintenant être reconnectée et saturée pour son utilisation.
Tableau 13 : Perte de volume
Troisièmement, la lecture du zéro doit être fixée. Tous les tests devront être entamés avec le volume initial de la partie gonflante dont v0 = (230 x (32,5/2)2 x 3,14) = 1,90 x
105 mm3. Afin de s’assurer que la pression et le volume sont des lectures de zéro, on effectue les étapes suivantes : la pression et le volume sont mis à zéro, la sonde est insérée dans le tube d’acier, le système est sous pression à 500 kPa et la lecture du volume Vv est prise après une minute. À 500 kPa, un bon contact est établi entre la
sonde et les parois du tube d’acier. Le volume V de la sonde dans le tube en acier peut être calculé si le diamètre intérieur du tube d’acier et la longueur de la partie de la sonde sont connus. La différence (V – V0) augmentée par la correction du volume (Vd) est Vm
variation du volume pendant l’essai) est parfait. Si Vv est différent de Vm, il est
nécessaire de corriger ou d’ajouter la différence (Vm – Vv) pour une lecture du volume
de zéro à la pression nulle afin d’atteindre un volume (v0 = 1,90 x 105 mm3).
Quatrièmement, la résistance de la membrane doit être calibrée en laboratoire et/ou sur le terrain. Lorsque la sonde est gonflée dans le trou, la pression contre la paroi du trou de forage est inférieure à la pression à l’intérieur de la sonde. La différence est due à la résistance de l’expansion de la membrane. Sur le terrain, un trou de forage avec un diamètre supérieur à celui de la membrane est produit. Pour étalonner la résistance de la membrane, la sonde est placée à la verticale dans le sol et elle est entièrement gonflée et dégonflée cinq fois pour « travailler » le caoutchouc. Puis, la sonde est gonflée à une vitesse de 330 mm3/sec au moment où les lectures de pression et de volume sont prises tous les 5 000 mm3. La pression dans la sonde pr est égale à la pression lue sur la jauge
pm augmentée de la pression hydrostatique résultant de la différence d’élévation (68
cm) entre la jauge de l’unité de contrôle et le milieu de la sonde lors de l’étalonnage. La courbe ci-dessous, pm versus vm, est la courbe de résistance de la membrane.
Tableau 14: Résistance de la membrane
On détermine la résistance de la membrane en gonflant la sonde à l’air libre, tandis que la compressibilité de l’appareillage se vérifie par l’application progressive de pression lorsque la sonde est introduite dans un tube métallique indéformable. On doit aussi ajouter aux pressions d’essai la pression hydrostatique de la colonne de liquide oeuvrant à gonfler la cellule de mesure. Elle correspond à la hauteur d’eau mesurée entre le centre de la sonde dans le forage et la position du manomètre de pression sur le tableau de commande situé en surface.