Three-dimensional and non-destructive analysis of cracks in a cultivated soil by electrical resistivity measurement.
Analyse tridimensionnelle non destructive de la fissuration d'un sol cultivé à partir de mesures de résistivité électrique
Résumé
Our objective was to characterize by experimentation, the soil cracks occurring during a desiccation period. Our approach was based on the experimentation on soil blocks at the laboratory and simulation of the current lines in a fractured medium by modelling. We chose and adapted the electrical resistivity method with a square array configuration at the centimetric scale, which permitted three-dimensional and non destructive measurements. We adapted specific electrodes Cu/CuSO4. With 3D simulations we calculated and estimated the sensitivity of an anisotropic index AAI. This index is correlated with the crack orientation and also to other geometrical crack parameters such as: width, depth and pitch of the crack. This index gives quantitative results when applied to experimental data on crack detection and temporal follow-up of cracking pattern. This work introduces a useful method for the accurate characterisation of a 3D experimental cracking pattern. In turn, this may provide preliminary information for the modelling of pore deformation.
L'objectif de ce travail de thèse est la mise au point d'une méthode expérimentale de description tri-dimensionnelle de la fissuration d'un sol au cours de la dessiccation. Notre démarche repose sur un couplage entre expérimentation et modélisation de la répartition des lignes de courant en milieu fissuré. Nous avons adapté à notre échelle d'étude la méthode de la résistivité électrique en configuration carré qui permet une acquisition 3D non destructive. Cette partie métrologique a été rendue possible grâce à l'élaboration d'électrodes impolarisables Cu/CuSO4. A l'aide d'un modèle 3D adapté à la description de la résistivité en milieu fissuré, nous avons défini un indice d'anisotropie (AAI) et analysé sa sensibilité à différents paramètres géométriques d'une fissure. Cet indice est sensible à l'orientation, l'épaisseur, la profondeur et le pendage de la fissure. L'utilisation de cet indice, validée par l'expérimentation, permet une description qualitative de l'état de fissuration et de son évolution. Ce travail ouvre ainsi des perspectives sur la modélisation des milieux poreux déformables.
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
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