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In geotechnical engineering, there is a need for a technique to measure in-place density and water content of soil quickly, precisely, and preferably, in a non-destructive manner. Combined traditional electric and electromagnetic methods could answer to this need : they are used in this study to determine the relationships of electrical conductivity and dielectrical permittivity versus hydric properties of loamy sand on a density and moisture controlled site. This plurimetric experimental site is composed of three basins of the same material. Each basin is at one soil water content and composed of several parts compacted at different dry densities. Previous laboratory studies showed that electrical conductivity and dielectrical permittivity increase with the increase of dry density and with the increase of gravimetric water content. The aim of this study is to compare laboratory and in-situ measurement data in order to obtain a model useable on site.

Lors du creusement de galeries profondes ou de tunnels, les propriétés hydromécaniques de la roche encaissante autour de l'ouvrage sont altérées sur une certaine distance qui dépend de la nature de la roche et du type d'excavation. Une telle zone est appelée Excavation Damaged Zone (EDZ). Cette altération de l'encaissant se caractérise par une densification de la fracturation intrinsèque de la roche. La connaissance des caractéristiques mécaniques de l'EDZ ainsi que son extension est actuellement un axe majeur de recherche notamment pour la conception de centres de stockage souterrains des déchets nucléaires. En effet, l'EDZ, par son réseau de fractures, est considéré comme un chemin potentiel pour les radionucléides et donc comme un facteur de possible contamination du milieu. Les méthodes géophysiques initialement utilisées à des échelles kilométriques pour analyser les événements géologiques, sont dorénavant transposées à des échelles métriques voire centimétriques et appliquées en génie civil ou dans tout autre domaine de l'ingénierie. L'intérêt de telles méthodes est leur caractère non destructif qui les rend faciles d'utilisation et généralement moins coûteuses que d'autres méthodes destructives. Elles permettent aussi un suivi dans le temps de l'évolution des propriétés des matériaux auscultés. La MASW (Multiple Acquisition of Surface Wave) est une méthode géophysique utilisant le principe de dispersion des ondes de surface (Park et al, 1999). Cette méthode a été transposée dans ce contexte afin d'obtenir un profil 1D des vitesses des ondes de cisaillement (S) autour d'un ouvrage souterrain et ainsi de déterminer l'extension et les caractéristiques en terme de vitesse des ondes S de l'EDZ. L'intérêt de cette méthode est sa facilité de mise en oeuvre et la possibilité de l'utiliser sans restriction majeure.

A new tomographical technique is introduced : a Pseudo-Ray Iterative Averaging Method. It is a geometrical method. During the inversion process, influence zones are defined. Their size is chosen a priori, under physical considerations. This technique transforms the process into an inversion method without blocks. For each zone,weighting factors are defined in order to discriminate between the rays as well as between the zones. The ray tracing is analytical. The combination of these techniques produces a very small computing time consuming method. It's possible to add to the process, evaluations of the resolution and the error as it is made for the matricial case. For civil engineering, several applications are described. Celerity or Q- factor tomographies are computed from measurements of travel times, rise- times or amplitudes. Special devices have been designed in arder to minimize the field data acquisition lime., Une nouvelle méthode de tomographie est décrite (PRIAM~2D). C'est une méthode géométrique itérative. Au cours de l'inversion, des zones d'influence sont définies pour chacune des cases prises en compte. La taille de ces zones est choisie a priori (à partir de considérations physiques). Leur existence transforme la méthode géométrique en une technique d'inversion sans blocs. Le calcul au sein de chacune des zones comporte des pondérations visant à discriminer les rais entre eux. Celles- ci permettent également de discriminer certaines parties de l'image les autorisant ainsi à varier plus librement que d'autres. Les rais utilisés sont analytiques. Des évaluations de la résolution et des erreurs sont introduites. Ces techniques permettent d'obtenir des résultats comparables à ceux fournis par des méthodes matricielles tout en conservant des temps de calcul nettement inférieurs. Dans le domaine du Génie Civil plusieurs applications sont envisagées. Des sols, ainsi que certaines parties d'ouvrages d'Art, peuvent être auscultés. Il est possible d'obtenir des cartes de la vitesse des ondes de compression ou du facteur de qualité, à partir de mesures de durées de propagation, de temps de montée ou d'amplitudes. En outre, Une chaine de mesure spéciale a été mise au point de manière à minimiser le temps de la mesure.

Les récentes applications des théories de l'inversion à la physique du Globe ont été adaptées à l'échelle du Génie-Civil. Des mesures de durées de propagation entre puits permettent d'obtenir la répartition des vitesses sismiques dans le plan contenant les deux forages. Le problème de l'inversion en facteur de quaiité peut se poser dans les mêmes termes que ceux de l'inversion en vitesse. Des mesures d'amplitude~ permettent d'obtenir la répartition des facteurs de qualité. La mise au point des programmes d'inversion a nécessité une élaboration préalable de programmes de simulation. Les données synthétiques obtenues ont permis de juger de l'influence des divers paramètres sur les résultats des inversions ainsi que de tester les critères de contrôle des résultats. Par la suite, un matériel spécifique a été mis au point afin d'obtenir des données réelles. Les géométries des premières Images calculées, en vitesse et en facteur de qualité sont identiques. Ceci apporte une crédibilité importante aux résultats de l'inversion en facteur de qualité. L'application particulière décrite ici est le contrôle des injections. Des mesures identiques avant et après injection ont permis de déterminer clairement les conséquences diverses de l'injection dans les sous-sols étudiés., pas de résumé