Nous déployons un dispositif sismique de 48 géophones verticaux sur des profils de 70 à 120 mètres directement sur les chantiers de Perpignan. La source d’énergie est une masse de 8 kg frappant une plaque métallique, ce qui génère des ondes P et S que les capteurs enregistrent à 0.25 ms d’intervalle. Sur la plaine du Roussillon, où les alluvions quaternaires du Tet et de la Têt masquent le substratum pliocène, cette méthode est la seule capable de distinguer les lentilles de graviers propres des limons compressibles sans faire un seul forage. Le traitement se fait avec un logiciel d’inversion tomographique en 2D qui calcule des vitesses sismiques Vp et Vs tous les 50 cm en profondeur. Pour un projet de fondation profonde en zone inondable près du quartier Saint-Assiscle, nous couplons souvent cette reconnaissance avec un essai CPT lorsque le maître d’ouvrage exige un profil de résistance en pointe continu.
Avec l'inversion tomographique, on obtient une coupe 2D des vitesses sismiques tous les 50 cm, ce qu'aucun sondage ponctuel ne peut fournir.
Comment nous travaillons
Considérations locales
L'erreur classique sur les projets de Perpignan est de s'appuyer uniquement sur des sondages pressionétriques espacés de 20 mètres pour cartographier le toit du substratum. Sur les terrasses alluviales du Réart, le toit rocheux peut varier de 3 mètres en moins de 15 mètres de distance horizontale, créant des discontinuités que les essais ponctuels manquent systématiquement. On se retrouve alors avec des tassements différentiels sous radier, des fissures en façade et des reprises en sous-œuvre coûteuses. La tomographie sismique par réfraction balaie tout le profil en continu et détecte ces anomalies de vitesse avant la première pelle. Autre risque : la confusion entre une couche cimentée par des carbonates et un substratum sain. Les deux donnent des vitesses Vp élevées, mais le module de cisaillement Vs les différencie : une roche altérée conserve un Vs bas, inférieur à 400 m/s, alors qu'un calcaire sain dépasse les 800 m/s. Sans cette distinction, on arrête les pieux trop tôt.
Normes techniques en vigueur
NF P94-500 (missions géotechniques G2), Eurocode 8 - NF EN 1998-1 (calcul sismique), ASTM D5777-18 (lignes directrices sismique réfraction), Arrêté du 22 octobre 2010 (zonage sismique France)
Services complémentaires
Tomographie réfraction 2D pour fondations
Profil continu jusqu'à 30-50 m pour cartographier le toit du substratum pliocène et les zones décomprimées. Essentiel avant implantation de pieux ou radiers en zone sismique 3. Rendons les coupes de vitesse Vp et Vs avec calage sur sondages existants.
Tomographie réflexion haute résolution
Pour les projets où la réfraction est limitée par une couche lente en surface. Nous utilisons un pas de tir de 2 m et un empilement CDP pour imager les réflecteurs jusqu'à 80 m. Adapté aux reconnaissances de cavités en contexte karstique sous les Corbières.
MASW actif et passif avec Vs30
Mesure du profil de Vs jusqu'à 30 m pour classer le site selon l'Eurocode 8 (classe A à E). Obligatoire pour les ERP et immeubles de plus de 8 niveaux à Perpignan. Traitement par analyse des courbes de dispersion.
Paramètres typiques
Questions et réponses
Quel est le budget à prévoir pour une campagne de tomographie sismique à Perpignan ?
Le budget varie selon la longueur de profil et la profondeur cible. Pour une mission typique de 2 à 3 profils de 70 mètres chacun en réfraction 2D, comptez entre 2 370 € et 4 420 €. Ce montant inclut l'acquisition, le traitement tomographique et le rapport avec les coupes interprétées. Le nombre exact de géophones et le type de source (masse ou marteau) influent sur le prix final.
Quelle différence entre la réfraction et la réflexion sismique ?
La réfraction analyse les ondes qui se propagent le long des interfaces entre couches de vitesse croissante. Elle est fiable jusqu'à 30-50 m de profondeur mais ne voit pas les couches lentes sous une couche rapide. La réflexion enregistre les ondes réfléchies sur chaque contraste d'impédance, elle image mieux les structures profondes et les inversions de vitesse, mais elle est plus coûteuse et nécessite un traitement plus lourd.
Est-ce que la tomographie sismique fonctionne en milieu urbain dense à Perpignan ?
Oui, nous adaptons le dispositif. En rue étroite, on réduit l'espacement à 1 m et on utilise un marteau léger de 4 kg pour limiter les vibrations. Le bruit ambiant est filtré par empilement vertical des tirs. Nous avons réalisé des profils rue Petite-la-Réal et place de la République sans nuisance pour les riverains ni les bâtiments anciens.