Une série d’essais a été réalisée le 29 mai 2015 sur la table vibrante AZALEE au Laboratoire EMSI du CEA SACLAY. Il s’agissait de tester l’influence d’un confinement par des billes de verre sur les enregistrements d’un capteur sismique en fond de forage. Ces tests interviennent dans le cadre de l’étude des effets de site non linéaires au sein du volet 2 du projet SINAPS@, sous la responsabilité d’ISTERRE et du CEA/CAD.
Une solution proposée pour caler un capteur sismique au fond d’un forage tout en permettant de le remonter en cas de problème technique, est d’utiliser des billes de verres : l’avantage par rapport à un autre matériau comme le sable (autre option possible) est l’absence de risque de “grésification” au cours du temps. Avant l’installation des capteurs accélérométriques en juillet prochain sur le site d’Argostoli en Grèce, il était nécessaire de vérifier que les billes de verres ne perturbaient pas l’enregistrement des mouvements du sol. Pour cela, le mode opératoire est simple : le capteur de référence est fixé directement sur le support de la table et le second est placé dans un tube de diamètre proche du futur forage, noyé dans des billes de verres saturées en eau afin de reproduire les conditions expérimentales in situ. L’ensemble a été soumis à des signaux sismiques enregistrés lors du séisme de Kobé avec des pics d’accélérations maximales allant de 0.15g à 1,8g pour tester le comportement du capteur depuis des mouvements faibles jusqu’à sa limite de saturation. Pour dissocier les éventuels effets des billes et de l’eau, les 3 premiers essais (0.15g, 0.30g et 0.5g) ont été réalisés d’abord sans eau dans le tube puis avec. Au total, 11 essais tri-axiaux ont été effectués.
Figure 1 : Dispositif expérimental : capteur calé par des billes de verres (à gauche) puis saturé en eau (à droite).
En première analyse, les signaux des 2 capteurs ne présentent pas de différences majeures. Les billes de verres n’affecteraient donc pas le signal enregistré (cf. Figure 2). A confirmer après analyses plus poussées.
Figure 2 : Enregistrements de 8 essais par les deux capteurs. Les 3 lignes du haut correspondent au capteur immergé dans les billes de verre, les 3 lignes du bas au capteur fixé sur le support de la table.
In fine, 3 capteurs seront installés sur le site d’Argostoli (cf. carte ci-dessous) à respectivement 20, 40 et 60m de profondeur comme indiqué sur la figure ci-dessous. L’objectif est de mesurer les mouvements du sol dans les différentes structures géologiques et d’estimer les niveaux de déformation lors de mouvements forts. Ces mesures permettront de poursuivre les tests menés dans le cadre du projet PRENOLIN sur les méthodes de simulation non-linéaire, et en particulier de passer à la validation des codes non-linéaires en 2D voire 3D.
Figure 2 : Localisation du site de mesure en Grèce
Figure 3 : Implantation des capteurs dans les forages de Koutavos