Le radar, technique d’auscultation non destructive, utilise la réflexion d’ondes électromagnétiques à travers la structure afin d’obtenir une image continue des éléments la constituant.
L’appareillage se compose d’une antenne, un terminal informatique d’acquisition et une roue codeuse. L’antenne, déplacée à la surface de la structure à ausculter, suivant des « lignes de mesures », émet un champ électromagnétique à impulsions dans le matériau. Lorsque ce champ rencontre un objet ou une interface présentant des propriétés diélectriques différentes, une partie de son énergie est renvoyée vers l’antenne, créant ainsi, dans le signal, un écho radar.
L’ antenne dont la taille dépend de la fréquence de répétition des impulsions émises, est adaptée à la problématique et à la profondeur d’investigation désirée : quelques dizaines de centimètres à plusieurs mètres pour le géoradar.
Plus cette dernière est grande, plus l’antenne est volumineuse et plus la fréquence de répétition des impulsions est basse : 70 à 900 MHz en général pour le géoradar. La profondeur d’investigation peut être limitée par la présence d’un matériau conducteur, ce dernier ayant la propriété d’absorber les ondes électromagnétiques. C’est le cas des terrains argileux par exemple.
Les mesures peuvent être réalisées directement au sol en prospection géophysique ou à la surface du matériau pour l’auscultation de maçonneries. Les moyens d’accès peuvent être adaptés dans ce cas : perche, échafaudage, nacelle, cordes…
L’échantillonnage permet d’avoir une précision centimétrique, le long de chaque profil. Ces derniers sont en général réalisés tous les 0,5 ou 1 m, dans un sens de mesure voire deux, afin de couvrir l’ensemble de la surface à ausculter avec une excellente résolution.
Les mesures sont, le plus souvent, couplées à une antenne GPS qui permet d’enregistrer, de manière simultanée, la position exacte (précision sub-métrique) de chaque point le long des profils cela dans un système référencé de coordonnées internationales.
L’enregistrement numérique du signal associé aux distances parcourues permet d’obtenir une image appelée radargramme. Un radargramme est une coupe reportant le temps aller/retour de l’onde électromagnétique en fonction de la distance parcourue par l’antenne. Le signal apparaît dans un dégradé de noir et blanc traduisant l’intensité du signal réceptionné. Pour faciliter la lecture, les temps aller/retour sont convertis en profondeur.
Le traitement du signal radar par filtrage numérique, réalisé avec le logiciel GPR Slice (D. Goodman), permet d’améliorer les coupes radar pour en faciliter l’interprétation. L’étude des radargrammes et des échos radar met en évidence les interfaces entre les différents types de matériaux, les hétérogénéités, les structures enterrées, les vides ou les zones décomprimées ainsi que les zones de désordres.
Le logiciel GPR Slice offre la possibilité, en plus du traitement des radargrammes, d’extraire l’amplitude du signal radar enregistrée à chaque profondeur. La combinaison de ces énergies pour chaque coupe radar juxtaposée permet d’obtenir une cartographie.
Le résultat est une carte 2D dont la répartition des énergies, représentée avec un code couleur, fait ressortir l’intensité des échos radar pour une profondeur choisie.
Cet outil permet une excellente analyse de la position des anomalies radar et du classement de leur gravité. Les cartes peuvent être reportées sur photographies (photo de l’ouvrage ou photo aérienne). Les données géoréférencées peuvent également être exportées sous format SIG.
Ce même outil permet, suivant le même principe, de réaliser des modélisations en 3D.
L’ensemble des résultats peuvent être présentés sous forme de planches facilitant la lecture et la compréhension des éléments mis en évidence.
Au final, les éléments détectés peuvent également être reportés sur un plan synthétique.
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