Chaîne inclinométrique : un suivi en continu de la déformation horizontale des sols

Qu’est-ce qu’une chaîne inclinométrique ?

Quels sont les différents modèles existant sur le marché et comment faire son choix ?

Les caractéristiques des modèles de chaîne inclinométrique

• Le mode de transmission
  • Analogique
  • Numérique

• La longueur des segments et l’espacement des points de mesure :
  • 0,5 mètre
  • 1 mètre
  • 2 mètres

Le choix de la longueur des segments se fait en fonction du niveau de représentativité du phénomène de déformation souhaité. Plus les segments sont courts, plus la chaîne comporte d’inclinomètres, ce qui permet d’analyser plus finement le (ou les) point(s) de déformation. Le nombre de segments étant directement lié au coût du dispositif, il peut être intéressant d’adopter une configuration où le pas est adapté en fonction des déformations attendues. Par exemple, dans le cas où deux couches géologiques seraient sujettes à un glissement horizontal, l’une entre la surface et 10m de profondeur de manière notable et la deuxième de manière moins notable de 10 à 20m de profondeur, il pourrait être proposé une instrumentation par chaîne inclinométrique avec des longueurs de segments non uniformes. Des segments plus longs en fond de forage peuvent être proposés (où les déformations attendues sont moindres) et des segments plus courts pour densifier le nombre de points de mesure à l’interface entre les deux couches et jusqu’à la surface.

Les bénéfices d’une chaîne inclinométrique

L’une des grandes forces de la chaîne inclinométrique réside dans sa collecte en continu des mesures et dans une transmission en temps-réel (jusqu’à plusieurs mesures par heures avec un module d’interrogation statique, voire plusieurs mesures par minutes avec un module d’interrogation dynamique). S’il s’agit de proposer une auscultation inclinométrique, le choix s’orientera davantage sur des chaînes inclinométriques si :

• les phénomènes attendus nécessitent un suivi en quasi-temps réel
• le linéaire de tubes inclinométriques à relever s’avèrerait trop consommateur de temps en mesures manuelle
• ou bien, l’accès aux tubes est trop délicat (co-activité, tête du tube non accessible, etc).

Le choix s’orientera davantage vers un relevé manuel dans les autres cas.

Quel type de mesure obtient-on ?

Ce type de dispositif permet de disposer d’une déformée uni-axiale ou bi-axiale selon le type de capteur embarqué. Une mesure uni-axiale permet d’obtenir une seule déformée selon l’axe des déformations attendues (typiquement vers l’avant d’une paroi de soutènement lors d’opération d’excavation). Une mesure bi-axiale s’avère intéressante dans les cas où les déformations attendues sont dans le plan horizontal.

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Exemple de cas d’usage : Suivi du mouvement des sols lors du creusement d’un tunnel au tunnelier

Ce dispositif est régulièrement utilisé pour surveiller les impacts lors du creusement d’un tunnel.

Dans le cadre de sections de mesure renforcées nécessitant une densification du nombre de mesures (avoisinants sensibles dans la zone, zone de d’intérêt géotechnique, mise en cadence, ou autre), il est souvent demandé de déployer des mesures inclinométriques pour mesurer la poussée des terres d’un tunnelier lors de son passage.

Ces mesures permettent de suivre la déformée du terrain lors du passage de la zone active, de suivre les déformations que peut subir le terrain autour de fondations profondes de bâtis existants sensibles ou de corréler les mesures avec les études de sol préalablement effectuées.

L’utilisation de mesures inclinométriques peut aussi permettre d’appréhender une ovalisation des parois de soutènement lors de l’arrivée du tunnelier dans un ouvrage centré, lors du creusement d’un rameau de connexion au tunnel dans un ouvrage non centré, et/ou de suivre l’impact de l’arrivée du front d’excavation sur la déformation d’un tympan.

Cette surveillance doit être couplée à des mesures topographiques dans la mesure du possible pour davantage de redondance (tubes inclinométriques pouvant être perdus car bouchés ou coudés, cibles topographiques sujettes à salissures, dégradations, visées topographiques délicates).

Cas client associé

Suivi des bâtis avoisinants et des soutènements du chantier de la gare Fort d’Issy Vanves Clamart

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BON A SAVOIR

Les chaînes inclinométriques peuvent être installées depuis le Terrain Naturel, ou dans les parois de soutènement ou les pieux. Dans le premier cas, le foreur a généralement pour mission d’installer le tube lors du forage. Pour des terrains peu consistants, un tubage provisoire peut être nécessaire. Dans le deuxième cas, l’installation d’un tube de réservation est primordiale lors de la mise en place des cages d’armature pour ensuite faciliter les opérations de forage. Le foreur pourra ainsi descendre son train de tige en fond de tubage, réaliser un forage fond de paroi (pour garantir l’ancrage en zone stable), et de mettre en place le tube inclinométrique avant scellement.

Sources associées

Rapport bibliographique : Observation des glissements de terrain – Nouvelles technologies d’instrumentation in-situ, Mars 2015, CEREMA

> Lien vers le rapport  

Méthodes d’auscultation de la structure, Auscultation des fondations, Les collections de l’IFSTTAR, Octobre 20215

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