Perméabilité et porosité sont deux notions complémentaires, utilisées fréquemment par les géologues et ingénieurs pour qualifier la nature d’une roche. Connaître ses paramètres est essentiel avant d’envisager un terrassement et des fondations.
En consultant les données répertoriées par le bureau d’études en ingénierie géotechnique et environnementale, vous déterminez la nature de votre terrain et apportez des résultats fiables à l’étude avant construction.
Définir porosité et perméabilité
La porosité représente le nombre d’espaces vides dans la roche tandis que la perméabilité étudie l’écoulement de l’eau au travers de la roche en utilisant l’unité de surface m² dans le système SI. Les géologues tentent alors de répondre à plusieurs questions : de quelle façon les fluides s’écoulent ? Comment le fluide traverse t-il la roche ?
En prélevant divers échantillons, en effectuant divers tests, en comparant les analyses… les experts déterminent la vitesse d’écoulement de l’eau et en déduisent les propriétés du terrain. L’étude de la perméabilité permet par exemple de garantir à un constructeur que l’eau s’écoule facilement et rapidement en sous-sol. Si la porosité est efficace, la perméabilité est élevée.
Différents instruments sont nécessaires dont des burettes graduées, des éprouvettes, des tubes souples, des chambres connectées, un manomètre, etc. Grâce à ces mesures, il est possible de statuer sur la présence de nappes phréatiques.
Comment déterminer la porosité et la perméabilité d’une roche ?
Pour étudier la porosité et la perméabilité, différentes expériences sont réalisées en utilisant plusieurs méthodes :
- la Méthode d’Archimède mesure la porosité : la masse d’un échantillon, prélevé quand le sol est sec, est mesurée. De l’eau est ajoutée jusqu’à saturation. Après immersion totale dans l’eau, la masse est à nouveau mesurée ;
- la Loi de Boyle étudie la porosité : des gaz sont cette fois utilisés pour combler les vides de la roche ;
- la Porosité Totale, notée pt, est égale au volume des vides divisé par le volume total de la roche et multiplié par 100 ;
- la Loi de Darcy calcule la perméabilité (notée K) : cette loi définit le débit du liquide incompressible dans un sol poreux. Sont notamment notés et utilisés la viscosité dynamique du fluide et le gradient de pression ;
Des comparaisons sont réalisées entre différentes roches en mesurant leur capacité à laisser filtrer l’eau et la vitesse à laquelle l’eau filtre. Une roche hautement perméable ne retiendra pas l’eau, contrairement à une roche faiblement perméable.
Le choix d’un géologue expert en analyse de données
Les bureaux d’études spécialisés, comme la société Géotec, évaluent les risques propres à chaque type de terrain et proposent des solutions viables. Les 12 laboratoires de géotechnique disposent d’un matériel de pointe pour analyser les échantillons rapportés par les 150 équipes de sondage sur le terrain.
Ces analyses reprises sur des rapports complets se basent sur le contexte géologique, géotechnique et hydrogéologique. Les sondages se font donc de différentes façons :
- sondages à la main, selon la méthode du carottage ;
- sondages pressiométriques, classiques ou cycliques ;
- sondages à la tarière hélicoïdale ;
- sondages à la pelle mécanique ;
- sondages au pénétromètre dynamique ou statique ;
- sondages avec pose d’instrumentations variées telles que piézomètres, inclinomètres, profilomètres, etc.
