Wikigeotech:Tube de contrôle inclinométrique vertical

Réalisation d’une mesure inclinométrique en bordure d’une tranchée couverte.

PRINCIPE

La mesure consiste à relever dans le temps les déplacements horizontaux dans le sol ou une structure selon un axe, grâce à un tube inclinométrique posé spécifiquement à cette fin. L'opération consiste :

• à placer dans un forage un tube rainuré longitudinalement à une profondeur suffisante ;
• à mesurer, après la prise du coulis de ciment, le profil vertical réel du tube de mesure ;
• à mesurer consécutivement l’évolution de ce profil selon deux axes pour en déduire les déplacements.

SCHEMA DE PRINCIPE INCLINOMETRE

APPLICATIONS

La pose d'un inclinomètre permet la détection des déformations horizontales à différentes profondeurs pour analyser par exemple la réponse d’un massif à une excavation.

Avantages

Ce matériel est relativement simple à mettre en œuvre, grâce aux systèmes d’emboîtage et d’alignement conçus par les fabricants; le coût principal est celui engendré par le forage réalisable avec des matériels de forage géotechnique usuels.

Les matériels et matériaux nécessaires à la réalisation d’un inclinomètre (tubes rainurés, embouts de terminaison, tube d’injection de coulis ciment, ciment et bentonite) sont disponibles en standard chez les fournisseurs de matériel géotechnique et de matériaux de construction.

Le matériel de mesure est très facile d'utilisation une fois la prise en main maîtrisée. Classiquement les sondes inclinométriques comportent deux capteurs orientés orthogonalement l’un par rapport à l’autre, ce qui permet d’enregistrer simultanément les déplacements selon deux directions. Le matériel est bien souvent robuste et comporte une unité de lecture et d’enregistrement des données avec un interrupteur permettant d’effectuer les mesures seul. Le tube, une fois posé, peut ultérieurement accueillir un équipement inclinométrique fixe composé de plusieurs sondes associées en chaîne et destinées à mesurer en continu l’évolution des déformations. Cet équipement, assez coûteux par rapport à la mesure ponctuelle par la sonde inclinométrique portable, offre toutefois l’avantage de pouvoir être transféré dans tout autre tube inclinométrique de diamètre compatible. Les chaînes inclinométriques fixes doivent être en outre reliées à un système d’enregistrement des données, qui, avec un modem embarqué, peut envoyer les mesures vers Internet et générer des alertes.

Limitations

On déconseillera l’utilisation de l’inclinomètre pour des terrains très compressibles, à moins de prévoir des accouplements télescopiques capables d’absorber le tassement des terrains pour éviter de casser le tube, souvent prévu en matière plastique pour des raisons de coût. Même dans ce cas de figure, le risque de perte du tube n’est pas négligeable du fait des grandes déformations verticales. De même, il convient de prévoir l’utilisation de cette méthode pour des déformations attendues suffisantes afin de ne pas se situer en deçà de la précision du système (indiquée par le fabricant sur les fiches techniques).

Précautions d'emploi

Lors des mesures, et bien que le principe soit facilement maîtrisable par tout un chacun, il est préférable de se couper des influences extérieures et de ne pas être tenté de discuter avec d’autres personnes, car l’oubli d’un point de mesure est très vite arrivé et perturbe le profil complet. Bien souvent il est nécessaire de recommencer complètement l’opération, si ce n’est de retourner sur le site dans les cas extrêmes.

Il est préférable d’associer l’inclinomètre à un piézomètre à proximité, car bien que souvent perméable, le tube inclinométrique de saurait remplacer un piézomètre pour mesurer le niveau de la nappe.

La mesure initiale de verticalité doit être réalisée avec toutes les précautions nécessaires. En particulier, on veillera à bien repérer la position des repères de profondeur sur l’équipement de mesure par rapport à la tête de tube inclinométrique. A cet effet, des fournisseurs proposent une poulie avec un dispositif autobloquant à placer en tête, permettant d’avoir une référence fixe. La prise de photographies et schémas d’implantation et de convention de mesure sont également vivement recommandés.

MISE EN OEUVRE

La mise en œuvre d'un inclinomètre nécessite au préalable la réalisation d'un forage (le plus souvent en mode destructif, mais d'autres modes sont aussi envisageables, comme après un carottage ou une tarière) avec ou sans utilisation de tubage provisoire (laissé à l'appréciation du sondeur et fonction des horizons traversés).

Dans certains cas précis, les inclinomètres peuvent être montés au fur et à mesure de l’avancement d’une structure (barrage en terre ou en enrochement), ou intégrés au ferraillage d’un voile béton ou d’une paroi moulée. Dès lors une prudence extrême est requise pour le balisage et la protection du tube, qu’il est préférable de choisir en matériau plus solide (aluminium). Le tube inclinométrique est monté par rivetage de tubes de 3 mètres (autres systèmes possibles par emboîtage rapide), posé dans son forage avec un bergatère d’injection, puis rempli d’eau pour le lestage et ainsi éviter la flottaison. Le tube est ensuite fermé et équipé en tête par