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Electromagnétisme basse fréquence

Les conductivimètres électromagnétiques (ou électromagnétomètres) utilisent l’électromagnétisme basse fréquence pour mesurer, sans contact, la conductivité électrique du sous-sol. Ils permettent de mettre en évidence les objets ou les hétérogénéités au droit d’une surface de terrain ou le long d’un profil linéaire.
Schéma de principe de l'électromagnétisme basse fréquence
Schéma de principe de l'électromagnétisme basse fréquence

Principe de la méthode

Le principe de la méthode est basé sur l’induction électromagnétique. Un émetteur crée un champ magnétique primaire (HP), selon une fréquence donnée. Ce champ se propage dans le sous-sol. Lorsqu’il rencontre un milieu conducteur, un champ secondaire (HS) est généré. Le ou les transducteurs de l’appareil utilisé permettent de détecter ce second champ.

Le rapport entre les composantes des champs (HP) et (HS) permet de déterminer la conductivité apparente σ (Siemens/mètre) de la tranche de terrain investiguée. La profondeur d’investigation dépend de la position des bobines (dipôle vertical ou horizontal) ainsi que de l’espacement entre ces dernières. Celui-ci varie en fonction de l’appareil utilisé.

Certains appareils mesurent également la susceptibilité magnétique qui permet de différencier les objets métalliques.

Mise en œuvre sur site

Nous utilisons différents types d’appareils selon la profondeur d’investigation souhaitée : l’ EM38-MK2 de Geonics (30 à 150 cm de profondeur), l’EM31-MK2 de Geonics (6 m de profondeur), l’EM34-3RT de Geonics (30 m de profondeur), le DUALEM 421S de DUALEM (0,5 à 6 m de profondeur).

Les mesures sont réalisée en continu, avec une fréquence d’échantillonnage adaptée à la résolution souhaitée. Cela peut être le long d’un profil linéaire (tracés autoroutiers, digues…) ou suivant des profils régulièrement espacés de manière à couvrir une surface déterminée. L’appareil peut être déplacé à pied ou monté sur un chariot.

Les données sont géolocalisées par un GPS intégré au système de mesure.

Mise en œuvre du conductivimètre EM38-MK2
Mise en œuvre du conductivimètre EM38-MK2
Mise en œuvre du conductivimètre DUALEM 421S
Mise en œuvre du conductivimètre DUALEM 421S

Documents résultants

  • Graphiques

Les résultats peuvent être présentés sous la forme de graphiques indiquant les variations des conductivités enregistrées à différentes profondeurs, le long d’un profil.

Graphique des conductivités mesurées à différentes profondeurs
Graphique des conductivités mesurées à différentes profondeurs
  • Cartes

Les résultats peuvent également être illustrés sous forme de cartes de répartition des conductivités apparentes mesurées pour les tranches d’investigation correspondantes. Dans ce cas, les valeurs sont représentées à l’aide d’une échelle de couleur.

Cartes de conductivités mesurées entre 0 et 75 cm de profondeur (à gauche) et entre 0 et 150 cm de profondeur (à droite)
Cartes de conductivités mesurées entre 0 et 75 cm de profondeur (à gauche) et entre 0 et 150 cm de profondeur (à droite)
Cartes de conductivités mesurées entre 0 et 50 cm de profondeur (en haut) et entre 0 et 6 m de profondeur (en bas)
Cartes de conductivités mesurées entre 0 et 50 cm de profondeur (en haut) et entre 0 et 6 m de profondeur (en bas)

Applications

Détection des ouvrages enterrés

  • Localisation des objets enterrés (objets métalliques, réseaux, fondations, cuves…).

Prospection archéologique

  • Premier repérage de potentiels vestiges ou structures enterrées.

Reconnaissance géologique

  • Cartographie des variations géologiques (bancs de sable, poches d’argiles…),
  • Cartographies des hétérogénéités de surface (blocs de pierre, objets enterrés),
  • Mise en évidence des sols contaminés,
  • Mise en évidence des zones humides ou des circulations d’eaux de surface,
  • Recherche de nappe phréatique ou de zones aquifères contaminées.

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