Wikigeotech:Infiltromètre à double anneau ouvert

PRINCIPE

L'essai d'infiltrométrie double anneau ouvert est un essai qui permet d'estimer le coefficient de perméabilité sur une tranche superficielle de matériau.

L'essai consiste à produire une infiltration sous une faible charge hydraulique constante. Le principe de cet essai repose sur la mesure d'un volume d'eau s'infiltrant à travers une surface connue par unité de temps sous une charge hydraulique constante, après saturation de la zone testée.

Le volume infiltré est mesuré dans l'anneau interne, la charge hydraulique y étant maintenue constante grâce à l'anneau externe.

La charge hydraulique appliquée est inférieure à la hauteur de l'anneau ce qui différencie cet essai de l'infiltromètre à simple anneau de type fermé.

La charge hydraulique est considérée constante devant la variation du niveau de l'eau dans l'anneau interne. Le niveau de l'eau dans l'anneau interne peut être mesuré par un flotteur à la surface de l'eau, par un capteur capacitif...

schéma de principe d'un infiltromètre double anneau ouvert à charge hydraulique constante

Il existe un essai alternatif réalisable au double anneau fermé.

APPLICATIONS

L'essai d'infiltrométrie au double anneau, de type ouvert, permet une mesure in situ de la perméabilité verticale à l'eau de matériaux rapportés, ou artificiellement reconstitués. Cet essai est essentiellement utilisé pour caractériser la perméabilité des matériaux constituant les barrières des installations de stockage de déchets, les lagunages, les bassins de rétention d'eau. Il est aussi utilisable en hydrogéologie pour les milieux poreux. Dans la pratique, l'essai teste une épaisseur superficielle de sol. Il présente donc un caractère ponctuel.

L'essai d'infiltrométrie au simple anneau, de type ouvert, permet de caractériser des sols de perméabilité comprise entre 10-5 et 10-8 m/s.

Avantages

L'essai est d'emploi facile et nécessite en général peu de matériel. Il est plus rapide qu'un essai simple anneau fermé.

Limitations

Cet essai n'est pas applicable aux formations géologiques en place car ces dernières sont susceptibles de se déstructurer par gonflement ou délitage lors d'un apport d'eau.

La gamme de perméabilités mesurables est limitée entre 10-5 et 10-8 m/s.

Précautions d'emploi

La surface d'essai doit être plane et quasi-horizontale. Elle doit aussi être décapée pour atteindre un matériau non altéré par les conditions météorologiques.

Il est nécessaire de mesurer la température de l'eau pour permettre la correction des résultats.

Le dispositif doit être recouvert pour éviter l'évaporation de l'eau qui peut être importante lors d'essai de plus d'une heure.

MISE EN OEUVRE

Lors de la mise en œuvre du dispositif, par collage (méthode à privilégier), vérinage ou battage (à proscrire au maximum), il faut veiller à ne pas créer d'écoulements préférentiels en déstructurant le terrain.

Avant d'effectuer les mesures de variations du volume d'eau infiltrée, il est nécessaire de saturer la zone d'essai en laissant l'eau s'infiltrer pendant une durée de 30 min à 6h pour les faibles perméabilités. Lors de cette phase, il faut contrôler si des suintements sont visibles à l'extérieur de l'anneau, et définir d'où ils proviennent le cas échéant (mauvaise mise en œuvre de l'essai ou caractéristiques du matériau).

INTERPRÉTATION

Conforme à la NF X 30-418 et à la NF EN ISO 22282-5.

Pour l'interprétation, il est nécessaire de connaître la température de l'eau afin d'appliquer une correction. L'épaisseur de la zone saturée est aussi nécessaire pour l'obtention des résultats. Elle est déterminée en combinant une valeur théorique dépendant des caractéristiques de l'essai (volume cumulé infiltré et teneurs en eau initiale et à saturation) et une valeur expérimentale par mesure des teneurs en eau par tranche. Il faut pour cela prélever un échantillon à proximité de la zone d'essai et un échantillon de sol après essai à l'emplacement de l'anneau.