Les diagraphies gamma-gamma et neutron-neutron ont été adaptées du milieu "pétrolier" au milieu "génie civil" il y a plusieurs dizaines d’années par le réseau des Laboratoires des Ponts et Chaussées du Ministère de l’Equipement. Ces méthodologies sont actuellement exploitées d’un point de vue opérationnel par le Laboratoire Régional de l’Ouest Parisien (LROP) à Trappes.
Pour l’exploitation des mesures de diagraphies gamma-gamma et neutron-neutron, le LROP dispose d’une base d’étalonnage unique en France, qui permet de transformer les taux de comptage, mesurés en forage, en valeur "vraie" du paramètre mesuré, c’est à dire respectivement la masse volumique humide et la teneur en eau volumique. Lorsque les deux sondes sont utilisées, il est possible de calculer pour chaque forage ausculté un log de masse volumique sèche (masse sèche sur volume total) et un log de teneur en eau pondérale (masse d’eau sur masse sèche), qui sont les paramètres les plus couramment employés dans le domaine de la géotechnique.
Conjointement à la possibilité qu’offre toute diagraphie d’être répétée dans un même forage à différentes dates, cette capacité à mesurer les paramètres physiques d’un matériau en place ouvre à cet outil un champ d’applications très vastes. Actuellement, les applications les plus courantes, dont des exemples ont été présentés, au cours de cette rencontre, sont entre autres :
Le contrôle de fondations profondes (pieux, parois moulées,...) qui présentent l’intérêt d’offrir un outil complémentaire aux auscultations par diagraphie sonique par transparence ;
Le contrôle et le suivi dans le temps des comblements de cavités souterraines qui permettent de quantifier le vide résiduel et de contrôler son évolution dans le temps par des mesures répétées ;
Le suivi des paramètres physiques de sites sensibles qui permet de comprendre le comportement du matériau en place (remblai, déblai,...).
Les deux figures jointes présentent un exemple de suivi dans une décharge d’ordures ménagères. La première figure représente les logs de masse volumique sèche réalisés à deux dates distantes d’un an et demi dans un même tubage situé dans des ordures ménagères. On observe sur ces logs une variation du niveau topographique de la dernière mesure de l’ordre de 1,5 mètres. De plus, on voit très bien l’évolution de chaque niveau d’ordures, marquée en particulier par une augmentation de la masse volumique sèche.
En première approximation, en travaillant à profondeur normalisée (profondeur/profondeur total) et en s’appuyant sur le principe qu’une augmentation de masse volumique sèche à masse sèche constante correspond à un tassement proportionnel au rapport des masses volumiques sèches, on peut calculer un log des taux de tassement (deuxième figure). On peut y repérer des zones à faible tassement d’une épaisseur de l’ordre de 20 cm qui correspondent aux niveaux sableux mis en place entre les couches d’ordures ménagères. Mais surtout, si l’on multiplie le taux de tassement moyen par la profondeur totale, on obtient une valeur de 1,51 mètres de tassement total qui correspond au tassement effectivement mesuré en surface, ce qui valide la méthode de mesure et de calcul.
Ce type de calcul montre une exploitation au maximum des possibilités de cet outil, ce qui permet d’en mesurer l’utilité dans le domaine de la géotechnique où les problèmes de tassement sont au centre de beaucoup d’études. A condition que l’on garde toujours à l’esprit les limites de la méthode, et notamment son diamètre d’investigation limité à une trentaine de centimètres, on a donc là un outil complémentaire aux outils plus classiques des études ou des contrôles en géotechnique qui apporte réellement un plus dans le soutien aux maîtres d’œuvre.