Expliquez #UsingYourNoggin

Un tuyau d'égout en plastique renforcé de fibres (PRF) de 7 pieds de diamètre était en cours d'installation au moyen d'un forage à microtunnel (MTBM) à une profondeur d'environ 40 pieds sous la surface du sol (figure 1). Après l'installation d'une section de 530 pieds du tuyau d'égout, des zones d'affaissement de surface (dolines) ont été notées le long de la tendance du tuyau d'égout.

En raison de la crainte que les travaux de tunnel aient sapé la zone, menaçant l'intégrité d'une voie publique, Prism Geoimaging, un fournisseur d'études géophysiques à service complet aux États-Unis, a été engagé pour imager le sous-sol dans les zones affaissées. L'objectif était de retracer la source de l'affaissement et d'indiquer sur quoi les efforts d'assainissement devraient être concentrés.

Figure 1

Vue du tuyau d'égout FRP entrant dans le bas du puits d'installation.

Méthodes géophysiques
Trois méthodes géophysiques distinctes ont été utilisées pour ce projet, à savoir le radar de pénétration du sol (GPR), la tomographie par résistivité électrique (EIT) et l'imagerie sismique-réfraction. L'imagerie sismique a réussi à tracer le chemin de l'affaissement de la surface du sol au sommet du tuyau tandis que le GPR a été utilisé pour balayer vers le haut du plafond du tuyau d'égout vers la surface; en utilisant le système GPR portable et flexible Noggin® 250 SmartCart®.

La collecte des données GPR a été réalisée à l'aide d'un chariot élévateur fabriqué sur mesure qui tenait un SmartCart® renversé pour maintenir un contact ferme entre le plafond et le bas du Noggin® 250. En utilisant la roue du compteur kilométrique pour le déclenchement, les données ont ensuite été collectées comme le le chariot a couru sur toute la longueur du tuyau (Figure 2). À des fins de contrôle et de comparaison, une ligne GPR supplémentaire a été collectée le long du sol de la conduite, en descendant dans le sol et les deux ensembles de données ont ensuite été traités et analysés avec la solution logicielle GPR tout compris de Sensors & Software, EKKO_Project ™.

Figure 2

Noggin® 250 SmartCart® en cours de déploiement à l'intérieur du tuyau d'égout FTP

Résultats et interprétations

Les données GPR ont montré une pénétration maximale du signal de 6 à 8 pieds, à la fois vers le haut et vers le bas (Figure 3). La ligne GPR sous le tuyau présentait quelques réflexions, mais aucune anomalie notable, les réflexions les plus importantes provenant des joints de tuyaux (figure 3, en bas). En revanche, les données du haut du tuyau ont révélé plusieurs réflecteurs puissants avec une série de signaux de sonnerie apparaissant à près de 8 pieds du haut du tuyau; indicative d'un espace d'air entre le tuyau et le sol. La zone immédiate au-dessus du tuyau présente également de multiples réflexions qui étaient compatibles avec un sol affaissé ou affaissé, probablement en raison de la perturbation de la couche de dépôt naturelle. Le GPR combiné à l'imagerie sismique-réfraction s'est avéré le plus efficace dans cette étude géophysique, les deux méthodes mettant en évidence les zones anomales compatibles avec le plus grand volume de sol miné; permettant des efforts d'assainissement ciblés.

Figure 3

Données Noggin® GPR obtenues de l'intérieur du tuyau FRP avec une section agrandie avec des interprétations de données GPR. Les réflexions de sonnerie observées proviennent de vides potentiels entre le tuyau et le sol et les zones de sol éventuellement affaissé sont indiquées par de multiples réflexions près du sommet du tuyau. Les données de la section transversale du bas ont montré des réflexions minimales, les plus saillantes provenant des joints de tuyaux.

 
Histoire avec l'aimable autorisation de John Vanderlaan de Géoimagerie Prism.