Imagerie Sismique appliquée à la caractérisation géométrique des fondations de pylônes électriques très haute tension

Directeur de thèse :     Jérôme MARS

École doctorale : Terre, univers, environnement (TUE)

Spécialité :

Structure de rattachement : UJF

Établissement d'origine :

Financement(s) : ATER

Date d'entrée en thèse : 01/10/2008

Date de soutenance : 15/10/2012

Composition du jury :
M. Jean Louis LACOUME, Professeur émérite, Grenoble-INP, Président
M. Philippe COTE, Directeur de recherche, IFSTTAR, Rapporteur
M. Nathalie FAVRETTO-CHRISTINI, Chargé de Recherche HDR, CNRS, Rapporteur
M. Donatienne LEPAROUX, Chargé de Recherche, IFSTTAR, Examinateur
M. Gwennou LE MIGNON, Chargé de Recherche, RTE, Examinateur
M. Jean VIRIEUX Professeur, Université Joseph Fourier Grenoble, Directeur de thèse
M. Jérômr MARS, Professeur, Grenoble-INP, co-Directeur de thèse

Résumé : L’imagerie de la proche surface est essentielle en géotechnique car la caractérisation et l’identification des premiers mètres du sol interviennent dans de nombreuses applications de l’aménagement du territoire. Les méthodes classiques d’imagerie sismique sont appréciées car elles sont simples de mise en oeuvre et d’interprétation. Utilisés en génie civil, ces outils ont généralement été développés initialement en prospection pétrolière. La problématique que nous abordons dans ce travail intéresse réseau de transport d’électricité (RTE) ; il s’agit d’identifier la géométrie des fondations de pylônes électriques très haute tension en utilisant des méthodes d’imagerie sismique qui ont fait leurs preuves dans le contexte de la géophysique de gisement. En particulier, nous évaluons les performances de l’inversion de la forme d’onde (FWI) et de la migration par retournement temporel. Nous présentons le principe de ces méthodes que nous mettons ensuite en oeuvre avec un outil basé sur une modélisation de la propagation d’ondes en milieu élastique 2D ; dans ce cadre, le temps de calcul de l’inversion est aujourd’hui raisonnable, ce qui est loin d’être le cas lorsqu’on considère un milieu élastique 3D. Ensuite, nous présentons les résultats d’imagerie sur données synthétiques puis réelles. Concernant les données synthétiques 2D, l’inversion permet d’identifier les dimensions de la fondation à condition que le rapport de vitesse entre la fondation et l’encaissant ne dépasse pas 3. La migration permet quant à elle d’imager de façon satisfaisante des contrastes beaucoup plus élevés. Sur données réelles, les tests que nous avons faits ne permettent pas d’identifier la géométrie de la fondation avec ces méthodes ; en réalisant l’inversion de données synthétiques 3D avec notre outil 2D, nous montrons que le caractère 3D des données est un obstacle important à l’utilisation de notre outil sur des données réelles contenant une forte signature 3D de la structure à imager.