← Toutes les fiches de TP

Toutes les hyperboles ne sont pas des armatures

TP de géoradar sur dalle en béton armé : du profil 2D à la grille 3D

Niveau : Intermédiaire · Durée : 45 min · GPRviewer : version gratuite, en ligne

Jeu de données : DS021 — Grille 3D sur béton armé — Ferraillage et câble électrique en diagonale

Fiche du jeu et téléchargement GPRviewer, version gratuite

Objectifs pédagogiques

  • Lire un radargramme brut à 2,7 GHz : onde directe, hyperboles, fond de dalle s'il est visible.
  • Relier le sommet d'une hyperbole à la position et à la profondeur d'une cible.
  • Mesurer l'effet de la constante diélectrique sur la profondeur calculée.
  • Confronter des profils parallèles pour suivre une cible dans l'espace.
  • Comprendre pourquoi un profil 2D isolé peut tromper, et ce qu'apporte une grille 3D.

Prérequis : principe du géoradar, notions de permittivité et de vitesse de propagation.

Le jeu de données

Une dalle en béton armé, auscultée avec une antenne GSSI StructureScan Mini XT/LXT (2 700 MHz) selon une grille orthogonale de 1,20 × 0,60 m au pas de 5 cm, soit 38 profils.

  • Profils 001 à 013 : selon X (de 0 à 1,20 m), placés en Y = 0 ; 0,05 ; … ; 0,60 m.
  • Profils 014 à 038 : selon Y (de 0 à 0,60 m), placés en X = 0 ; 0,05 ; … ; 1,20 m.
  • Origine : coin inférieur gauche, vu de dessus.
  • Fichiers : FILE__001.DZT à FILE__038.DZT. Données brutes, sans gain, filtrage ni migration.

La zone contient le treillis d'armatures et un câble électrique qui la traverse en diagonale. Vérité terrain partielle, établie par détection électromagnétique.

Préparation

  • Téléchargez l'archive depuis la fiche du jeu de données (formulaire gratuit) et copiez-la sur les postes. GPRviewer lit directement l'archive ZIP.
  • GPRviewer fonctionne en ligne, dans le navigateur : rien à installer. Vérifiez seulement que les postes ont accès à Internet.
  • Préparez un croquis de la grille (axes X et Y, numéros des profils) : les étudiants y reporteront leurs observations.

Déroulé

  1. Prise en main (5 min). Ouvrir FILE__012.DZT, profil selon X placé en Y = 0,55 m. Essayer plusieurs palettes, zoomer, afficher l'A-scan, supprimer le bruit de fond. Repérer l'onde directe.
  2. Lecture des hyperboles (10 min). Sur le profil 012, repérer chaque hyperbole et noter sa position le long du profil. Les espacements sont-ils réguliers ? Une hyperbole se distingue-t-elle des autres par son amplitude, sa forme ou sa profondeur ?
  3. Profondeur et permittivité (10 min). Étalonner l'axe en profondeur, puis relever la profondeur du sommet de chaque hyperbole pour des constantes diélectriques de 4, 6, 8 et 10. Comparer les écarts et discuter de la valeur à retenir pour un béton.
  4. Suivre les cibles d'un profil à l'autre (12 min). Ouvrir les profils voisins 010, 011 et 013, espacés de 5 cm. Reporter sur le croquis la position de chaque hyperbole. Faire de même sur quelques profils selon Y, par exemple 016 à 020.
  5. Conclusion (8 min). Relier les points reportés sur le croquis et discuter. Montrer ensuite la coupe horizontale (C-scan) de la grille, en démonstration GPRviewer Pro ou en vidéo.

Questions

  1. Qu'est-ce que l'onde directe, et pourquoi apparaît-elle en haut de chaque profil ?
  2. Combien d'hyperboles comptez-vous sur le profil 012, et à quelles positions ?
  3. Pourquoi une barre perpendiculaire au profil produit-elle une hyperbole et non un simple point ?
  4. De combien la profondeur estimée varie-t-elle entre εr = 4 et εr = 10 ? Quelle conséquence pour un carottage ou un perçage ?
  5. Comment déterminer la constante diélectrique du béton sur place, sans carottage ?
  6. Sur les profils 010 à 013, quelles hyperboles gardent la même position ? Laquelle se déplace, et de combien par profil ?
  7. Qu'en déduisez-vous sur l'orientation de la cible correspondante ? S'agit-il d'une armature ?
  8. Pourquoi un opérateur qui n'aurait relevé que le profil 012 aurait-il pu percer ce câble ? Quelle méthode d'acquisition l'aurait évité ?

Pour aller plus loin, avec GPRviewer Pro

  • Coupe horizontale (C-scan) : le câble apparaît en diagonale à travers le treillis, ce qui confirme les observations reportées sur le croquis.
  • Ajustement d'hyperboles : la forme de l'hyperbole donne la vitesse de propagation, donc la constante diélectrique du béton, sans carottage.
  • Pointé des aciers : espacement et enrobage, avec statistiques.
  • Vue 3D multi-profils : lecture de la grille dans son volume.

Corrigé

Le corrigé (positions et profondeurs relevées, coupe C-scan commentée) est réservé aux enseignants et formateurs. Demandez-le à info@gprbase.com depuis votre adresse professionnelle, en précisant votre établissement et le cours concerné.

Licence et citation

Données sous licence CC BY-NC-SA 4.0, libres pour l'enseignement. Merci de citer le jeu de données dans vos supports : la citation est prête à copier sur sa fiche.