À Troyes, la géologie est marquée par la craie du Crétacé, altérée en surface sur plusieurs mètres. Avant toute fondation sur pieux, on a besoin de connaître la position du toit de la craie saine et la présence d'éventuelles poches de dissolution. La tomographie sismique par réfraction donne cette image en continu. On l'utilise aussi pour cartographier les paléovallées de la Seine, comblées d'alluvions, où la vitesse des ondes P chute brutalement. En complément, un essai CPT permet de corréler la résistance de pointe avec les vitesses sismiques, et un sondage SPT de vérifier localement la compacité des sables alluviaux.
La vitesse des ondes P dans la craie altérée de Troyes varie de 1 600 à 2 400 m/s ; en dessous de 1 400 m/s, le risque de tassement est critique.
Méthodologie appliquée à Troyes
Facteurs critiques du terrain à Troyes
Pour nos investigations à Troyes, nous déployons un sismographe équipé de 24 canaux et de géophones de 4,5 Hz, espacés de 2 à 5 mètres en fonction de la résolution désirée. Comme source, nous utilisons soit une masse impactant une plaque métallique, soit un fusil sismique en zone urbaine pour réduire les perturbations. Le principal défi technique dans cette ville réside dans la difficulté à bien imager le toit de la craie lorsque le remblai est sec et très aéré : l'onde de surface (ground roll) occulte les premières arrivées réfractées. Pour y remédier, nous mettons en œuvre un filtrage FK et un mute chirurgical des traces. Une autre difficulté est la possible confusion entre une craie fortement altérée et des alluvions sablo-graveleuses, car leurs vitesses sismiques se chevauchent en partie.
Nos services
Nos opérations couvrent l'ensemble de la région de la Champagne crayeuse, en utilisant des équipements spécifiquement conçus pour le milieu urbain très dense du centre de Troyes.
Tomographie réfraction 2D
Des profils sismiques sont réalisés afin de visualiser le toit de la craie, déterminer les épaisseurs de remblais et détecter les anomalies de vitesse. Une inversion tomographique est effectuée en intégrant le relief topographique.
Sismique réflexion haute résolution
Nous produisons une imagerie des structures en profondeur, telles que les failles et paléochenaux, jusqu'à 80 mètres de profondeur. Le traitement CMP est appliqué avec une correction statique ajustée à la couche altérée.
MASW et ondes de surface
Profils de vitesse des ondes de cisaillement (Vs) pour le classement sismique des sols selon l'Eurocode 8. Couplage avec MASW pour les études de microzonage.
Corrélation avec sondages mécaniques
Interprétation croisée avec les résultats de granulométrie et d'essais pressiométriques pour caler les modèles géotechniques 3D.
Consultations fréquentes
Quelle est la profondeur atteinte par la réfraction sismique sur les sols crayeux de Troyes?
À l'aide d'un dispositif long de 72 mètres, nous atteignons généralement des profondeurs comprises entre 18 et 22 mètres. En mode réflexion haute résolution, l'exploration pénètre jusqu'à 60 à 80 mètres, permettant de franchir la craie altérée et d'atteindre la craie massive.
Quel est le délai pour une mission de tomographie sismique?
Pour un profil de 100 mètres, la collecte des données sur le terrain nécessite une journée. Le traitement et l'interprétation des données requièrent entre 5 et 8 jours ouvrés. Nous fournissons un rapport incluant des coupes de vitesse interprétées ainsi qu'un modèle géotechnique corrélé.
Quel est le coût d'une étude par tomographie sismique à Troyes?
Le coût estimé se situe entre 2 730 € et 5 040 €, en fonction de la longueur du profil, du nombre de géophones et du type de source utilisé. Une investigation complète intégrant MASW et réflexion se trouve dans la partie supérieure de cette fourchette.
La tomographie sismique fonctionne-t-elle en milieu urbain avec du bruit?
Effectivement, nous employons un sismographe doté d'un empilement vertical (stacking). La répétition des tirs associée au filtrage des fréquences indésirables permet d'annuler le bruit de la circulation. Dans le centre-ville de Troyes, nos interventions ont lieu tôt le matin afin de réduire au maximum les interférences.
Quelle est la différence entre réfraction et réflexion sismique?
La méthode de réfraction étudie les ondes se propageant le long des interfaces entre les couches, fournissant une représentation continue des vitesses. La réflexion, quant à elle, capte les échos issus des discontinuités et donne une image stratigraphique fine. Lorsque le projet le nécessite, nous utilisons une combinaison de ces deux techniques.