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BRGM
DELEGATION AUX RISQUES MAJEURS
SURVEILLANCE DE LA BARRE DES
FECLES A NANTUA (Ain)
- Mise en place de chaînes de mesures -
88 SGN 385 GEG MAI 1988
Auteurs JP. ASTE
JY. BEDU
G. BONNICI
JL. FALCETTA
D. GUILLAUD
J. LALOEUF
BUREAU DE RECHERCHES GEOLOGiQUcS ET MINIERES-Servies Qécloçicue Régional Rhûne-Aloes
23, 'sa au il Novemore 1313 - 3.?. 5033 - flSeO-i- Villeuroanna Csaex Tél. 73 39 72 02>J» :élécscie : '3 3<i i; 34,
BRGM
DELEGATION AUX RISQUES MAJEURS
SURVEILLANCE DE LA BARRE DES
FECLES A NANTUA (Ain)
- Mise en place de chaînes de mesures -
88 SGN 385 GEG MAI 1988
Auteurs JP. ASTE
JY. BEDU
G. BONNICI
JL. FALCETTA
D. GUILLAUD
J. LALOEUF
BUREAU DE RECHERCHES GEOLOGiQUcS ET MINIERES-Servies Qécloçicue Régional Rhûne-Aloes
23, 'sa au il Novemore 1313 - 3.?. 5033 - flSeO-i- Villeuroanna Csaex Tél. 73 39 72 02>J» :élécscie : '3 3<i i; 34,
88 SGN 385 GEG
DELEGATION AUX RISQUES MAJEURS
SURVEILLANCE DE LA BARRE DES FECLES A NANTUA (Ain)
- Nise en place de chaînes de aesures -
Auteurs : JP. ASTE, JY. BEDU, G. BONNICCI
JL. FALCETTA, D. GUILLAUD, J. LALOEUF
RESUME
Dans le cadre de ses travaux de recherche et de développement et d'un cofinancement de la D.R.M.,
le B.R.G.M. a conçu deux types de chaînes d'acquisition de données de terrain. Elles ont été testées
sur la Barre des Fècles à NANTUA (01), dans sa partie orientale.
La première chaîne est constituée du .lodule d'Acquisition de OOnnées (HADO) autonome qui permet
l'interrogation (et le stockage des valeurs) de capteurs accélérométriques SCHAEVITZ ou de capteurs
clinoinétriques du Professeur BLUM. Ce HADO doit être initialise et vidangé par micro-ordinateur.
La seconde chaîne, de télétransmission de données par satellite ARGOS, permet l'interrogation de
tout type de capteurs (sous réserve d'adaptation) et la réception des données par le réseau HINITEL.
Les essais réalisés depuis septembre 1987 ont montré que ce matériel (et les capteurs) est opéra¬
tionnel. La mise au point de HADO commercialisable est en cours et une chaîne de télétransmission par
satellite ".lETEOSAT" sera conçue et testée dès la fin de 1988.
88 SGN 385 GEG
DELEGATION AUX RISQUES MAJEURS
SURVEILLANCE DE LA BARRE DES FECLES A NANTUA (Ain)
- Nise en place de chaînes de aesures -
Auteurs : JP. ASTE, JY. BEDU, G. BONNICCI
JL. FALCETTA, D. GUILLAUD, J. LALOEUF
RESUME
Dans le cadre de ses travaux de recherche et de développement et d'un cofinancement de la D.R.M.,
le B.R.G.M. a conçu deux types de chaînes d'acquisition de données de terrain. Elles ont été testées
sur la Barre des Fècles à NANTUA (01), dans sa partie orientale.
La première chaîne est constituée du .lodule d'Acquisition de OOnnées (HADO) autonome qui permet
l'interrogation (et le stockage des valeurs) de capteurs accélérométriques SCHAEVITZ ou de capteurs
clinoinétriques du Professeur BLUM. Ce HADO doit être initialise et vidangé par micro-ordinateur.
La seconde chaîne, de télétransmission de données par satellite ARGOS, permet l'interrogation de
tout type de capteurs (sous réserve d'adaptation) et la réception des données par le réseau HINITEL.
Les essais réalisés depuis septembre 1987 ont montré que ce matériel (et les capteurs) est opéra¬
tionnel. La mise au point de HADO commercialisable est en cours et une chaîne de télétransmission par
satellite ".lETEOSAT" sera conçue et testée dès la fin de 1988.
- 1 -
SOMMAIRE
LISTE DES FIGURES
Fig.
Fig.
Fig.
Fig.
Fig.
Fig.
Fig.
Fig.
1
221
222
223
224
225
231
232
pages
1 - INTRODUCTION : DESCRIPTION ET INTERET DU SITE 3
2 - MISE EN PLACE DES APPAREILS DE MESURES 6
2.1 - Clinomètre et inclinomètre 9
2.2 - Appareil de saisie 13
2.3 - Télétransmission par satellite 14
3 - CONCLUSION 23
Nantua : plan de situation 4
Schéma d ' i.iiplantation des appareils 14
Clinomètre BLUM - Voie n° 1 15
Clinomètre BLUM - Voie n° 2 16
Capteur SCHAEVITZ - Voie n° 1 17
Capteur SCHAEVITZ - Voie n° 2 18
Tableau des valeurs relevées entre le 1.1.88 et le 15.1.88 22
Courbes des valeurs relevées entre le 1.1.88 et le 15.1.88 23
- 1 -
SOMMAIRE
LISTE DES FIGURES
Fig.
Fig.
Fig.
Fig.
Fig.
Fig.
Fig.
Fig.
1
221
222
223
224
225
231
232
pages
1 - INTRODUCTION : DESCRIPTION ET INTERET DU SITE 3
2 - MISE EN PLACE DES APPAREILS DE MESURES 6
2.1 - Clinomètre et inclinomètre 9
2.2 - Appareil de saisie 13
2.3 - Télétransmission par satellite 14
3 - CONCLUSION 23
Nantua : plan de situation 4
Schéma d ' i.iiplantation des appareils 14
Clinomètre BLUM - Voie n° 1 15
Clinomètre BLUM - Voie n° 2 16
Capteur SCHAEVITZ - Voie n° 1 17
Capteur SCHAEVITZ - Voie n° 2 18
Tableau des valeurs relevées entre le 1.1.88 et le 15.1.88 22
Courbes des valeurs relevées entre le 1.1.88 et le 15.1.88 23
- 2 -
- Photo 1 : Nantua - la Barre des Fècles - Photo aérienne (1985) 5
- Photos 2 et 3 :
Extrémité orientale - Eperon rocheux 7
- Photos 4 et 5 :
Extrémité orientale - Colonnes rocheuses 8
- Photo 6 : Accéléromètre SCHAEVITZ 10
- Photo 7 : Appareil de saisie (MADO) 10
- Photo 8 : Capteur clinométrique de Mr BLUM (I. P. G.) 11
- Photo 9 : Fissure entre les 2 colonnes équipées de 2 capteurs de
déplacement et de 1 capteur de température 21
- Photo 10 : Partie basse de l'éperon équipée de 2 capteurs de dépla
cement et de 1 capteur de température 21
ANNEXES
ANNEXE I : Barre des Fècles : photo-interprétation (échelle : 1/2000)
(hors texte)
ANNEXE I I : Barre des Fècles : schéma de détermination des déplacements (entre
Sept. 86 et Sept. 87)
(hors texte)
ANNEXE III : Documentation technique sur accéléromètre SCHAEVITZ et clinomètre
BLUM
- 2 -
- Photo 1 : Nantua - la Barre des Fècles - Photo aérienne (1985) 5
- Photos 2 et 3 :
Extrémité orientale - Eperon rocheux 7
- Photos 4 et 5 :
Extrémité orientale - Colonnes rocheuses 8
- Photo 6 : Accéléromètre SCHAEVITZ 10
- Photo 7 : Appareil de saisie (MADO) 10
- Photo 8 : Capteur clinométrique de Mr BLUM (I. P. G.) 11
- Photo 9 : Fissure entre les 2 colonnes équipées de 2 capteurs de
déplacement et de 1 capteur de température 21
- Photo 10 : Partie basse de l'éperon équipée de 2 capteurs de dépla
cement et de 1 capteur de température 21
ANNEXES
ANNEXE I : Barre des Fècles : photo-interprétation (échelle : 1/2000)
(hors texte)
ANNEXE I I : Barre des Fècles : schéma de détermination des déplacements (entre
Sept. 86 et Sept. 87)
(hors texte)
ANNEXE III : Documentation technique sur accéléromètre SCHAEVITZ et clinomètre
BLUM
- 3 -
1 - INTRODUCTION : DESCRIPTION ET INTERET DU SITE
La ville de NANTUA (Ain) (voir fig. 1), située à une altitude de 400 m envi¬
ron, ainsi que le lac de NANTUA, sont dominés par un plateau calcaire culminant à
plus de 1 000 m dont la bordure est orientée est-ouest. Depuis très longtemps, la
ville et le lac sont menacés par des écroulements rocheux.
La Barre des Fècles (voir photo aérienne ci-après - photo n° 1), qui fait
l'objet des expérimentations décrites dans ce rapport, est une partie désolida¬
risée du plateau qui descend lentement, tout en se fragmentant, avec une vitesse
actuelle de l'ordre de 3 à 4 cm par an (voir Annexes I et II). Cette barre est
longue d'environ 450 m et représente un volume total estimé à 20 millions de
mètres cubes.
La procédure générale d'affaissement a été mesurée par topométrie terrestre
avec le concours de l'I.G.N. entre 1985 et 1986 (4 cm) et 1986 et 1987 (3 cm),
grâce à un financement multiple associant le Ministère de l'Intérieur, la Ville
de Nantua et le Conseil Général de l'Ain.
Si l'écroulement brutal de ce volume important n'est pas à craindre à court
terme, il n'en est pas de même pour bon nombre de rochers isolés ou de colonnet-
tes (volumes pouvant atteindre plusieurs centaines de mètres cubes), eux-mêmes
désolidarisés de la barre et présentant une fragmentation très importante.
La présence au pied de ce plateau de la ville, du lac et de la RN 84, donne
immédiatement une idée du risque encouru. La Délégation aux Risques Majeurs du
Ministère de l'Environnement a invité le B.R.G.M. à retenir ce site pour y mener,
dans le cadre de ses travaux de recherche et de développement, des expéri¬
mentations sur l'utilisation de matériel de mesure associé à des systèmes de
saisie autonomes. Elle l'a fait en apportant un concours financier aux crédits
propres que le B.R.G.M. consacre chaque année à la prévention des risques de
mouvements de terrain.
Ainsi, l'extrémité orientale de la Barre des Fècles, qui présente, entre
autre, un éperon et une colonne très instables, a été choisie pour tester :
- d'une part : des capteurs accélérométriques (du type asservi), des capteurs
- 3 -
1 - INTRODUCTION : DESCRIPTION ET INTERET DU SITE
La ville de NANTUA (Ain) (voir fig. 1), située à une altitude de 400 m envi¬
ron, ainsi que le lac de NANTUA, sont dominés par un plateau calcaire culminant à
plus de 1 000 m dont la bordure est orientée est-ouest. Depuis très longtemps, la
ville et le lac sont menacés par des écroulements rocheux.
La Barre des Fècles (voir photo aérienne ci-après - photo n° 1), qui fait
l'objet des expérimentations décrites dans ce rapport, est une partie désolida¬
risée du plateau qui descend lentement, tout en se fragmentant, avec une vitesse
actuelle de l'ordre de 3 à 4 cm par an (voir Annexes I et II). Cette barre est
longue d'environ 450 m et représente un volume total estimé à 20 millions de
mètres cubes.
La procédure générale d'affaissement a été mesurée par topométrie terrestre
avec le concours de l'I.G.N. entre 1985 et 1986 (4 cm) et 1986 et 1987 (3 cm),
grâce à un financement multiple associant le Ministère de l'Intérieur, la Ville
de Nantua et le Conseil Général de l'Ain.
Si l'écroulement brutal de ce volume important n'est pas à craindre à court
terme, il n'en est pas de même pour bon nombre de rochers isolés ou de colonnet-
tes (volumes pouvant atteindre plusieurs centaines de mètres cubes), eux-mêmes
désolidarisés de la barre et présentant une fragmentation très importante.
La présence au pied de ce plateau de la ville, du lac et de la RN 84, donne
immédiatement une idée du risque encouru. La Délégation aux Risques Majeurs du
Ministère de l'Environnement a invité le B.R.G.M. à retenir ce site pour y mener,
dans le cadre de ses travaux de recherche et de développement, des expéri¬
mentations sur l'utilisation de matériel de mesure associé à des systèmes de
saisie autonomes. Elle l'a fait en apportant un concours financier aux crédits
propres que le B.R.G.M. consacre chaque année à la prévention des risques de
mouvements de terrain.
Ainsi, l'extrémité orientale de la Barre des Fècles, qui présente, entre
autre, un éperon et une colonne très instables, a été choisie pour tester :
- d'une part : des capteurs accélérométriques (du type asservi), des capteurs
FIG. 1PLAN DE SITUATION (1/25 OOO)
*",'
f O R E T - D E , C Q_M"B:E ., -N
88 3GN 385 GEG
Photo í Ñantua , La Barre des Fêcles - Photo aérienne prise en 1985
Oí
eni
- 6 -
clinométriques (pendule) et des systèmes d'acquisition des mesures conçus
et réalisés par le Service instrumentation du B.R.G.M.
- d'autre part : des capteurs de déplacement, de température, associés à une
chaîne de télétransmission par satellite ARGOS.
Outre son instabilité, la Barre des Fècles présente l'intérêt d'être un site
représentatif, c'est-à-dire un site montagneux aux conditions climatiques dif¬
ficiles, tout en restant d'un accès aisé afin de ne pas compliquer inutilement
les expérimentations.
2 - MISE EN PLACE DES APPAREILS DE MESURES
L'extrémité orientale de la barre est distante horizontalement du plateau de
plus de 10 mètres. Elle présente :
- un éperon (photos n" 2 et 3) avec une plate-forme située environ 50 mètres
plus bas que le plateau, dont la partie basse est accessible par un chemin
d'éboulis, 35 mètres sous la plate-forme.
- deux colonnes, dont la base se situe à hauteur de la plate-forme précéden¬
te, parfaitement désolidarisées du reste de la barre (photos n° 4 et 5)
avec une fissure de plus de un mètre d'ouverture entre elles deux.
Ces trois "appendices" de la barre ont chacun un volume de plusieurs milliers
de mètres cubes, un aspect très disloqué avec des niveaux calcaires complètement
broyés et une assise plus qu'incertaine avec un net mouvement de glissement en
pied. De plus, ils dominent directement la ville de Nantua et les mesures de
l'I.G.N. y ont révélé un mouvement horizontal de plus de un centimètre en une
année (en plus du mouvement vertical). Compte tenu de ces constatations et du
fait que cette partie de la barre est relative.ment accessible, elle a été choisie
pour les tests décrits ci-dessous.
Des conditions climatiques assez rudes en font un site intéressant pour ces
essais.
- 6 -
clinométriques (pendule) et des systèmes d'acquisition des mesures conçus
et réalisés par le Service instrumentation du B.R.G.M.
- d'autre part : des capteurs de déplacement, de température, associés à une
chaîne de télétransmission par satellite ARGOS.
Outre son instabilité, la Barre des Fècles présente l'intérêt d'être un site
représentatif, c'est-à-dire un site montagneux aux conditions climatiques dif¬
ficiles, tout en restant d'un accès aisé afin de ne pas compliquer inutilement
les expérimentations.
2 - MISE EN PLACE DES APPAREILS DE MESURES
L'extrémité orientale de la barre est distante horizontalement du plateau de
plus de 10 mètres. Elle présente :
- un éperon (photos n" 2 et 3) avec une plate-forme située environ 50 mètres
plus bas que le plateau, dont la partie basse est accessible par un chemin
d'éboulis, 35 mètres sous la plate-forme.
- deux colonnes, dont la base se situe à hauteur de la plate-forme précéden¬
te, parfaitement désolidarisées du reste de la barre (photos n° 4 et 5)
avec une fissure de plus de un mètre d'ouverture entre elles deux.
Ces trois "appendices" de la barre ont chacun un volume de plusieurs milliers
de mètres cubes, un aspect très disloqué avec des niveaux calcaires complètement
broyés et une assise plus qu'incertaine avec un net mouvement de glissement en
pied. De plus, ils dominent directement la ville de Nantua et les mesures de
l'I.G.N. y ont révélé un mouvement horizontal de plus de un centimètre en une
année (en plus du mouvement vertical). Compte tenu de ces constatations et du
fait que cette partie de la barre est relative.ment accessible, elle a été choisie
pour les tests décrits ci-dessous.
Des conditions climatiques assez rudes en font un site intéressant pour ces
essais.
- 7 -P/ateau
> Houheur 35 m
Photo 3 : Plate'forme de l'éperonavec boîtier méta/Jigue(a plat) contenant /es
clinomêtres et une armoireavec balise ARGOS
Partie instrumentée
Photo 2. : Extrémité orientale dela base avec éperon rocheux
,-fl-
Photo 4 - Extrémité orientale de la Barre des FëclesVue des Z colonnes depuis le plateau
¿¡¿me cofonne i*r* cobnne
Photo 5 • Vue des 2 colonnes depuis
la plateforme de l'éperon
SB SGM 385 G£G
- 9 -
2.1 - Clinomètre et inclinomètre
Afin de mesurer la rotation de la plate-forme supérieure de l'éperon, une
dalle en béton (1,20 x 1,20 m) a été ancrée dans la roche. Le boîtier métallique
qui le recouvre contient deux types de capteurs qui permettent une mesure fine
des variations de rotation dans leur plan de référence. Ces capteurs sont placés
deux à deux à 90° afin d'obtenir la composante totale de la rotation dans un plan
vertical.
Les capteurs accélérométriques SCHAEVITZ (photo n" 6) :
Il s'agit d'appareils destinés à mesurer une accélération. La référence étant
l'accélération de la pesanteur ; la mesure obtenue est en fait directement
proportionnelle à l'angle a entre la verticale du lieu et l'orientation du
capteur.
Ces appareils (à électronique intégrée) sont des mini-pendules asservis par
électro-aimant : toute déviation du pendule par rapport à sa position centra¬
le est contrebalancée par un champ magnétique. L'intensité du courant néces¬
saire à la création de ce champ est proportionnelle à a (ou à sina si
a > 14°). Une documentation technique est fournie en Annexe III.
_5Ces capteurs ont une résolution de l/36000e de degré (5.10 rd), mais ils
sont très sensibles à la température, ce qui nécessite, pour obtenir une
bonne précision, d'effectuer des corrections de température.
Les capteurs clinométriques (photo n° 8 et Annexe III)
Il s'agit d'un pendule en silice (insensible à la température). Ce pendule
porte un miroir (amorti par aimant) qui renvoie sur une cellule photorésis-
- 9 -
2.1 - Clinomètre et inclinomètre
Afin de mesurer la rotation de la plate-forme supérieure de l'éperon, une
dalle en béton (1,20 x 1,20 m) a été ancrée dans la roche. Le boîtier métallique
qui le recouvre contient deux types de capteurs qui permettent une mesure fine
des variations de rotation dans leur plan de référence. Ces capteurs sont placés
deux à deux à 90° afin d'obtenir la composante totale de la rotation dans un plan
vertical.
Les capteurs accélérométriques SCHAEVITZ (photo n" 6) :
Il s'agit d'appareils destinés à mesurer une accélération. La référence étant
l'accélération de la pesanteur ; la mesure obtenue est en fait directement
proportionnelle à l'angle a entre la verticale du lieu et l'orientation du
capteur.
Ces appareils (à électronique intégrée) sont des mini-pendules asservis par
électro-aimant : toute déviation du pendule par rapport à sa position centra¬
le est contrebalancée par un champ magnétique. L'intensité du courant néces¬
saire à la création de ce champ est proportionnelle à a (ou à sina si
a > 14°). Une documentation technique est fournie en Annexe III.
_5Ces capteurs ont une résolution de l/36000e de degré (5.10 rd), mais ils
sont très sensibles à la température, ce qui nécessite, pour obtenir une
bonne précision, d'effectuer des corrections de température.
Les capteurs clinométriques (photo n° 8 et Annexe III)
Il s'agit d'un pendule en silice (insensible à la température). Ce pendule
porte un miroir (amorti par aimant) qui renvoie sur une cellule photorésis-
-10-
5 . Accélëromëtre SCHA£v/rz
Photo 7 : Appareil deSQ/S/e (MADO)
- •11-
Photo 8 - Capteur clinométn'que de M r B/um
(1.P.G-)
3d S6N 385 GEG
- 12 -
tive les rayons émis par un spot. L'ensemble de l'appareil est placé sous une
cloche métallique à l'abri de la lumière. Le signal (tension) émis par la
cellule est proportionnel à l'inclinaison du pendule.
Outre son insensibilité à la température, cet appareil, mis au point par le
Professeur BLUM de l'Institut de Physique du Globe (I.P.G.) à Paris, peut8
avoir une résolution inférieure à 10 rd ; par contre, son étendue de mesure_3
est très faible : quelques 10 rd.
2.2 - Appareil de saisie
Les quatre capteurs sont installés à poste fixe sur la dalle en béton. Chaque
binôme (deux capteurs SCHAEVITZ et deux capteurs BLUM) est relié à un appareil de
saisie automatique (voir photo n" 7), autonome, qui permet, suivant un pas de
temps (choisi entre 1 minute et 24 heures), d'alimenter les capteurs et de récep¬
tionner et enregistrer les mesures.
Ces appareils (MADO : Module d'Acquisition de DOnnées), conçus et réalisés au
B.R.G.M., ont dû être spécialement adaptés aux configurations Entrée/Sortie
spécifiques à ces capteurs :
- inclinomètres SCHAEVITZ : entrée ± 15 V
sortie ± 5 V
- clinomètre BLUM : entrée - 3 V (spot)
- 4 V (cellule)
sortie 0 - 4 V
Une alimentation par piles (9 V) et batterie (12 V) et les capacités mémoire
de ces appareils (4 voies), permet un stockage de 16 000 mesures. L'initialisa¬
tion et la vidange de ceux-ci sont réalisées grâce à un micro-ordinateur de
terrain.
- 12 -
tive les rayons émis par un spot. L'ensemble de l'appareil est placé sous une
cloche métallique à l'abri de la lumière. Le signal (tension) émis par la
cellule est proportionnel à l'inclinaison du pendule.
Outre son insensibilité à la température, cet appareil, mis au point par le
Professeur BLUM de l'Institut de Physique du Globe (I.P.G.) à Paris, peut8
avoir une résolution inférieure à 10 rd ; par contre, son étendue de mesure_3
est très faible : quelques 10 rd.
2.2 - Appareil de saisie
Les quatre capteurs sont installés à poste fixe sur la dalle en béton. Chaque
binôme (deux capteurs SCHAEVITZ et deux capteurs BLUM) est relié à un appareil de
saisie automatique (voir photo n" 7), autonome, qui permet, suivant un pas de
temps (choisi entre 1 minute et 24 heures), d'alimenter les capteurs et de récep¬
tionner et enregistrer les mesures.
Ces appareils (MADO : Module d'Acquisition de DOnnées), conçus et réalisés au
B.R.G.M., ont dû être spécialement adaptés aux configurations Entrée/Sortie
spécifiques à ces capteurs :
- inclinomètres SCHAEVITZ : entrée ± 15 V
sortie ± 5 V
- clinomètre BLUM : entrée - 3 V (spot)
- 4 V (cellule)
sortie 0 - 4 V
Une alimentation par piles (9 V) et batterie (12 V) et les capacités mémoire
de ces appareils (4 voies), permet un stockage de 16 000 mesures. L'initialisa¬
tion et la vidange de ceux-ci sont réalisées grâce à un micro-ordinateur de
terrain.
- 13 -
L'installation a été réalisée en novembre 1987. Les appareils (MADO) utilisés
étant des prototypes dont l'électronique n'est pas prévue pour travailler en
dessous de zéro degré, ils ont été retirés quelques jours plus tard et les
versions définitives de ces modules d'enregistrement (plage de fonctionnement :
- 20°C à + 50°C) seront remises en place dès les premiers tests de laboratoire
effectués (juin 88).
Quelques-unes des mesures obtenues en 1987 sont données ci-après (fig. 221 à
225) pour la période du : 14 novembre à 0 heure
au : 4 décembre à 12 heures
avec un pas de mesure de 3 heures
Soit au total : 165 mesures par capteur.
- 13 -
L'installation a été réalisée en novembre 1987. Les appareils (MADO) utilisés
étant des prototypes dont l'électronique n'est pas prévue pour travailler en
dessous de zéro degré, ils ont été retirés quelques jours plus tard et les
versions définitives de ces modules d'enregistrement (plage de fonctionnement :
- 20°C à + 50°C) seront remises en place dès les premiers tests de laboratoire
effectués (juin 88).
Quelques-unes des mesures obtenues en 1987 sont données ci-après (fig. 221 à
225) pour la période du : 14 novembre à 0 heure
au : 4 décembre à 12 heures
avec un pas de mesure de 3 heures
Soit au total : 165 mesures par capteur.
--14-F/g. 22í
Schéma d'implantation des appareils
Capteurs clinométriques BLUM
Voie n'Zn'SOU
Voien* 1n'501
Capteurs accélérométriquesSCHBVITZ
Voie n^l
N2ZQ'
\^.Voie poZ
NSJO"
Dalle béton
88 SGN 385 GEG
--14-F/g. 22í
Schéma d'implantation des appareils
Capteurs clinométriques BLUM
Voie n'Zn'SOU
Voien* 1n'501
Capteurs accélérométriquesSCHBVITZ
Voie n^l
N2ZQ'
\^.Voie poZ
NSJO"
Dalle béton
88 SGN 385 GEG
i5-
Clinomëtre BLUM Voie n" i (unite Airad)Fig-ZZZ
BLun
C'ATE !BEGIH:3TEP :4 íí :* PT :
12/04 13:57:3211/14 0Q:ee:e003:00:0002000330
Etalonnage voie : 1
Haut+0 Points pour +0
Bas+327Ó7 Points pour +673
ClClClClClClClClClClClClClClClClClClClClClClClClClClClClClClClClClClClClClClClClClClClClClClClCl;--1
."1
ClClClcîClCl~ *
ClcîClCl|":i
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+50 Cl+54 Cl+4Ó Cl+49 Cl+59 Cl+66 Cl+36 Cl+55 Cl+61 Cl+.55 Cl+49 Cl+46 Cl+48 Cl+50 Cl+30 Cl+40 Cl+49 Cl+56 Cl+ 19 Cl+33 Cl+43 Cl+54 Cl+46 Cl+45 Cl+50 Cl+69 Cl+56 Cl+74 Cl+70 Cl+70 Cl+36 Cl+33 Cl+71 Cl+73 Cl+36 Cl
+116 Cl+34 Cl+35 Cl+31 Cl+87 Cl+35 Cl+37 Cl+75 Cl-Î5 Cl
+112 Cl+109 Cl
+35 Cl+103 Cl+100 Cl
^?3 Cl+103 Cl
+95 Cl+9? Cl+90 Cl
+144 Cl+101 Cl^::D0 Cl+12: Cl
+94 Cl+104 Cl+110 Cl+207 Cl
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+ 107+79+35
+ 111+73+73+99+31+35+37+32+34+37+33+30''".-"'r96+96+33+39
*116-102
+95+39
+ 122+ 121+ 166+ 101-113-1-Í7
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+66+241+333+230+330+ 112+ 139+230+326+ 157+ 151+219+ 1*;=:
ClClClClClClClClClClClClClClClClClClClCl
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+96+291+214+340+ 133+ 119+ 133+236+ 169+ 149+ 167+ 179
Tracé de la voie : 1
Min. 'lax.' 1
Í1
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1 J
J
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1- I
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341 5758B SGN335 GEG
i5-
Clinomëtre BLUM Voie n" i (unite Airad)Fig-ZZZ
BLun
C'ATE !BEGIH:3TEP :4 íí :* PT :
12/04 13:57:3211/14 0Q:ee:e003:00:0002000330
Etalonnage voie : 1
Haut+0 Points pour +0
Bas+327Ó7 Points pour +673
ClClClClClClClClClClClClClClClClClClClClClClClClClClClClClClClClClClClClClClClClClClClClClClClCl;--1
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+50 Cl+54 Cl+4Ó Cl+49 Cl+59 Cl+66 Cl+36 Cl+55 Cl+61 Cl+.55 Cl+49 Cl+46 Cl+48 Cl+50 Cl+30 Cl+40 Cl+49 Cl+56 Cl+ 19 Cl+33 Cl+43 Cl+54 Cl+46 Cl+45 Cl+50 Cl+69 Cl+56 Cl+74 Cl+70 Cl+70 Cl+36 Cl+33 Cl+71 Cl+73 Cl+36 Cl
+116 Cl+34 Cl+35 Cl+31 Cl+87 Cl+35 Cl+37 Cl+75 Cl-Î5 Cl
+112 Cl+109 Cl
+35 Cl+103 Cl+100 Cl
^?3 Cl+103 Cl
+95 Cl+9? Cl+90 Cl
+144 Cl+101 Cl^::D0 Cl+12: Cl
+94 Cl+104 Cl+110 Cl+207 Cl
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+ 107+79+35
+ 111+73+73+99+31+35+37+32+34+37+33+30''".-"'r96+96+33+39
*116-102
+95+39
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+9Í+ 113+ 173+233
ClClClClClClClClClClClClClClClClClClClClCl
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ClClClClClClClClClClClClClClClClClClClCl
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+96+291+214+340+ 133+ 119+ 133+236+ 169+ 149+ 167+ 179
Tracé de la voie : 1
Min. 'lax.' 1
Í1
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()
1 J
J
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X
1- I
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341 5758B SGN335 GEG
-IG-BLUM
áDûTE : 12/04 13:57:32BEGIN: 11.-14 03:60:03.STEP : '33:00:00
Etalonna««
+0 Points pour +ÖBas+32767 Points pour +536
C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =- • - - • _
' _ * . —
C2 =C2 =C2 »C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =02 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =
C2 =C2 =C2 -C2 =C2 =
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C2 =C2 =C2 =C2 =
-4 C2-4 C2+ 1 C2-3 C2-19 C2-10 C2-1 C2-7 C2-6 C2+4 C2+19 C2+10 C2+5 C2+3 C2+9 02-4 C2-3 02-9 02+3 C2-3 02-11 02-11 02+ 1 02-2 02-7 02-6 02-9 C2-9 02-11 02-11-14 02-11 02-10 02-12 02-14 02-ló C2-16 02-16 02-10 02-14 02-16-17-12
02 =
C20202
-15 02 =-19 02 =-22 02 --29 02 -
-24 C2 =-23 02 =-21 02 =-22 02 --24 02 =-24 C2 =-24 C2 =-25 02 ~-26 02 =-23 02 =-26 02 =
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-11-10-2-7-1+5+ 11+7+4+3+2-7-9-8-4-10-11-3+1-6-6-7-8-9-13-14-12-10-11-13-14-16-15-15-11-15-18-17-12-13-21-24-13—¿o-24-26-19
-25-25-24-25-27-29-27-29-30-31-30-32-33-
C2 «ca»C2 •<C5: * '02 =C2 =C2 =02 =02 =02 =02 =02 =02 =C2 =02 =02 =C2 =
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C2 »C2 *C2 =»C2 =C2 =02 =C2 =r.2 -02 =02 -02 =02 =02 =02 =02 =C2 -,02, =
-34
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-"5-35-33-39-36
-161-54-52-47-33-29-37-34
.... .-54-
Tracé ci* la vox« : 2Ti M U i^inVllilwiH. »Il Jilii. m Mini •ttâtbi i
Min. rtax.
-26
atetotít
Fig. 223
Cl ¡nom être BLUMVoie n°Z
(unité M rod)
in ! - ' . • £ ! . 15'5x : 1 3 . ?85-4
\
SCHA
DATE :BEGIN:STEP :tt X :tt PT :
12/04 1311/14 0003:00:0002000330
Etalonnage voie
Haut+0
Bas+32767
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Cl =Cl =Cl =Cl =Cl =Cl =Cl =I-l =
:00!
: :
Points pour
2400
L
+0
Points pour +14500
+29 Cl+23 Cl+24 Cl+23 Cl+23 Cl+22 Cl+25 Cl+24 Cl+23 Cl+24 Cl+25 Cl+27 Cl+26 Cl+26 Cl+27 Cl+23 Cl+27 Cl+26 Cl+30 Cl+29 Cl+27 Cl+27 Cl+29 Cl+31 Cl+30 Cl+23 Cl+23 Cl+27 Cl+27 Cl+27 Cl+27 Cl+27 Ci+27 Cl+27 Cl+27 Cl+23 Cl+27 Cl+23 Cl+23 Cl+23 Cl+23 Cl+23 Cl+29 Cl+30 Cl+29 Cl+29 Cl+29 c:+30 Cl+23 Cl+23 CI+29 Cl+29 Cl+23 C:+23 C;+23 C:+23 Cl+23 Ci+23 Cl+23 Cl+23 C;*23 CI
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M'ClClClClClClClClClClClClClClClClClClClCl
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Tracé de la voie : 1
fíg.22íf
Capteur SCHAEVITZVoie n'^i
(unité i/iooo'degré)
¿
Í
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I
c
^lin : 21,ï335
Cl =Cl = +23 Cl
88SGN3950£G
SCHA
DATE :BEGIN:STEP :tt X :tt PT :
12/04 1311/14 0003:00:0002000330
Etalonnage voie
Haut+0
Bas+32767
Cl =Cl =Cl =Cl =Cl =Cl =Cl =Cl =Cl =Cl =Cl =Cl =Cl =Cl =Cl =Cl =Cl =Cl =Cl =Cl =Cl =Cl =Cl =Cl =Cl =Cl =Cl =Cl =Cl =Cl =Cl =Cl =Cl =Cl =Cl =Cl =Cl =Cl =Cl =Cl =Cl =Cl =Cl =Cl =Cl =Cl =Cl =Cl =ci =Cl =Cl =Cl ='.^ i. *"
Cl =Cl =Cl =Cl =Cl =Cl =Cl =I-l =
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Points pour
2400
L
+0
Points pour +14500
+29 Cl+23 Cl+24 Cl+23 Cl+23 Cl+22 Cl+25 Cl+24 Cl+23 Cl+24 Cl+25 Cl+27 Cl+26 Cl+26 Cl+27 Cl+23 Cl+27 Cl+26 Cl+30 Cl+29 Cl+27 Cl+27 Cl+29 Cl+31 Cl+30 Cl+23 Cl+23 Cl+27 Cl+27 Cl+27 Cl+27 Cl+27 Ci+27 Cl+27 Cl+27 Cl+23 Cl+27 Cl+23 Cl+23 Cl+23 Cl+23 Cl+23 Cl+29 Cl+30 Cl+29 Cl+29 Cl+29 c:+30 Cl+23 Cl+23 CI+29 Cl+29 Cl+23 C:+23 C;+23 C:+23 Cl+23 Ci+23 Cl+23 Cl+23 C;*23 CI
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M'ClClClClClClClClClClClClClClClClClClClCl
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Tracé de la voie : 1
fíg.22íf
Capteur SCHAEVITZVoie n'^i
(unité i/iooo'degré)
¿
Í
h
<
I
c
^lin : 21,ï335
Cl =Cl = +23 Cl
88SGN3950£G
;CHAH8-
OATE : 12/04 13:56:24EEGIH: 11/14 00:00:00STEP ; 03:00:00n X : 02# PT : 000330
Etalonnage voie : 2
Haut+0 Points pour +0
C-dS+32767 Points pour 1-14500
C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 ='C2 =C2 =C2 ='_' J =
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C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 = "C2" =
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fracé de la voie
Min. Max.
F/'g.ZZS
Capteur SCHABViTZ
Voie n^Z
(unité i/iOOO'deqré)I
33 SGN 385 G£G
;CHAH8-
OATE : 12/04 13:56:24EEGIH: 11/14 00:00:00STEP ; 03:00:00n X : 02# PT : 000330
Etalonnage voie : 2
Haut+0 Points pour +0
C-dS+32767 Points pour 1-14500
C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 =C2 ='C2 =C2 =C2 ='_' J =
C2 =C2 ='---J ~!_, J ^
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Capteur SCHABViTZ
Voie n^Z
(unité i/iOOO'deqré)I
33 SGN 385 G£G
- 19 -
2.3 - Télétransmission par satellite
Parallèlement aux mesures d'inclinaison sur la plate-forme de l'éperon, le
B.R.G.M. a choisi ce site pour expérimenter une chaîne de télétransmission de
mesures par le satellite ARGOS. Une étude, réalisée pour la DRM en 1986 (rapport
n" 86 SGN 352 GEG) , avait permis de faire ce choix très bien adapté aux condi¬
tions difficiles souvent rencontrées en matière de risques naturels. Les possi¬
bilités offertes par le "système METEOSAT" n'étant pas disponibles début 1987, le
B.R.G.M. a décidé de tester dans un premier temps le "système ARGOS". L'installa¬
tion mise en place en septembre 1987 se compose comme suit :
1 armoire (photo n° 3) contenant :
. 2 appareils de saisie, type MADO, adaptés spécialement pour cette
chaîne.
. 1 interface (conçue et réalisée par le B.R.G.M.)
. 1 balise et 1 antenne ARGOS
. 2 piles d'alimentation
2 groupements de capteurs (photos n" 9 et 10), l'un placé dans la large
fissure entre les deux colonnes, l'autre en contrebas de l'éperon, chacun
composé de deux capteurs résistifs de déplacements et d'un capteur de
température. Chaque groupement est relié à un MADO qui assure l'alimenta¬
tion des capteurs et la saisie de l'information.
L'interface assure le codage des valeurs enregistrées (en hexadécimal) et
leur transfert à la balise qui émet en permanence.
Cette chaîne est autonome pour 1 année. Les mesures sont stockées au CNES à
Toulouse, disponibles en permanence par le réseau MINITEL (remarque : l'interro¬
gation de l'ordinateur du CNES doit se faire au moins tous les 3 jours).
Ainsi ces mesures sont réceptionnées au B.R.G.M. à Orléans et à Lyon où elles
sont décodées, triées (la transmission par satellite induit 30 à 40 % d'erreur)
et exploitées (correction de température - tracé des courbes). La résolution des
- 19 -
2.3 - Télétransmission par satellite
Parallèlement aux mesures d'inclinaison sur la plate-forme de l'éperon, le
B.R.G.M. a choisi ce site pour expérimenter une chaîne de télétransmission de
mesures par le satellite ARGOS. Une étude, réalisée pour la DRM en 1986 (rapport
n" 86 SGN 352 GEG) , avait permis de faire ce choix très bien adapté aux condi¬
tions difficiles souvent rencontrées en matière de risques naturels. Les possi¬
bilités offertes par le "système METEOSAT" n'étant pas disponibles début 1987, le
B.R.G.M. a décidé de tester dans un premier temps le "système ARGOS". L'installa¬
tion mise en place en septembre 1987 se compose comme suit :
1 armoire (photo n° 3) contenant :
. 2 appareils de saisie, type MADO, adaptés spécialement pour cette
chaîne.
. 1 interface (conçue et réalisée par le B.R.G.M.)
. 1 balise et 1 antenne ARGOS
. 2 piles d'alimentation
2 groupements de capteurs (photos n" 9 et 10), l'un placé dans la large
fissure entre les deux colonnes, l'autre en contrebas de l'éperon, chacun
composé de deux capteurs résistifs de déplacements et d'un capteur de
température. Chaque groupement est relié à un MADO qui assure l'alimenta¬
tion des capteurs et la saisie de l'information.
L'interface assure le codage des valeurs enregistrées (en hexadécimal) et
leur transfert à la balise qui émet en permanence.
Cette chaîne est autonome pour 1 année. Les mesures sont stockées au CNES à
Toulouse, disponibles en permanence par le réseau MINITEL (remarque : l'interro¬
gation de l'ordinateur du CNES doit se faire au moins tous les 3 jours).
Ainsi ces mesures sont réceptionnées au B.R.G.M. à Orléans et à Lyon où elles
sont décodées, triées (la transmission par satellite induit 30 à 40 % d'erreur)
et exploitées (correction de température - tracé des courbes). La résolution des
- 20 -
capteurs (1/lOOe de mm) assure, après correction, une précision de l'ordre de
5/100 mm.
Un exemple des résultats obtenus entre le 1er et le 15 janvier 1988 est donné
sur les figures 231 et 232 :
- le tableau indique les écarts mesurés en 1/100 mm par rapport à la valeur
de référence du 25 septembre 87.
- les températures sont exprimées en 1/100 °C.
Les écarts enregistrés depuis le début de l'expérimentation, de l'ordre de 1
à 2 dizièmes de mm, ne sont pas significatifs ; ils traduisent essentiellement
une respiration du rocher.
- 20 -
capteurs (1/lOOe de mm) assure, après correction, une précision de l'ordre de
5/100 mm.
Un exemple des résultats obtenus entre le 1er et le 15 janvier 1988 est donné
sur les figures 231 et 232 :
- le tableau indique les écarts mesurés en 1/100 mm par rapport à la valeur
de référence du 25 septembre 87.
- les températures sont exprimées en 1/100 °C.
Les écarts enregistrés depuis le début de l'expérimentation, de l'ordre de 1
à 2 dizièmes de mm, ne sont pas significatifs ; ils traduisent essentiellement
une respiration du rocher.
Photo 9 - fissure entre les 2. colonneséquipée de Z capteurs dedéplacement (course 75 et•foo m m ) et d'un capteur de
température
Photo 10 Partie bosse de l'éperon équipez (sur 2 fusures) de
2. capteurs de déplacement [course 50 et 25 m m )
et d'un capteur de temperature
88 SGN 385 GBG
- 22- Fig.ZS1
Tableau des valeurs relevés éntrele 11-68 et le iS.i.ss
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IUm.Iu : Aiiiicul LttLion Ni^NTUAT" Ai.w>iiiL: T" Aoal: Cui»ieu»> 100: 75: ^0 25:
Ïi0
50
Dtipl . ( l/100nM)
r Cov»ï»i£|e e» TtíMpéif*i^tuv»£i
\.
VÜ
T2S
7 »*>?»> ^V
y £AJ>V^v 5o*A2^__^^L-1.
I I I I
-20
Otii»! . ( 1^10011110CoK^jfiati P»í TQriiij>éíc*a1.uit»ti
i
\
Tenp .
4
"Vy fNvl"
.NyI I
Tenp .
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w^
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-'\r V-J^"-
I t I I
11
-10ill
10i0]nit JOIU'S IGOIOU
I
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Courbes des voleurs relevées entre le U.8B et le is.i.ea
Co
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10i0]nit JOIU'S IGOIOU
I
ro
- 24 -
3 - CONCLUSION
Les expérimentations réalisées par le B.R.G.M. sur la Barre des Fècles à
NANTUA (01), ont permis de mettre au point deux types d'appareillage :
- un module d'acquisition de données (MADO) adapté aux capteurs accéléro¬
métriques en silice du Professeur BLUM ;
- une chaîne de télétransmission de données par satellite ARGOS qui peut être
associée à n'importe quel type de capteurs.
Dans le même temps, ces expérimentations permettent de tester deux types de
capteurs et leur conditionnement dans des conditions climatiques sévères.
Les chaînes de mesures ainsi constituées sont aujourd'hui opérationnelles ;
toutes deux conçues pour être un matériel de terrain, elles offrent des possi¬
bilités diverses : l'une obligeant à un relevé de sa mémoire avec intervention
sur le site, l'autre assurant un transport de l'information à grande distance.
Compte tenu de l'intérêt que présente aujourd'hui le site retenu et des
mesures périodiques réalisées par l'I.G.N., les expérimentations du B.R.G.M.
apportent de plus un suivi "continu" sur un point particulier de la barre.
Outre la remise en service des MADO associés aux mesures d'inclinaison sur
l'éperon en juin 1988, le B.R.G.M. testera en fin d'année une chaîne de mesures
par télétransmission avec le "système METEOSAT".
- 24 -
3 - CONCLUSION
Les expérimentations réalisées par le B.R.G.M. sur la Barre des Fècles à
NANTUA (01), ont permis de mettre au point deux types d'appareillage :
- un module d'acquisition de données (MADO) adapté aux capteurs accéléro¬
métriques en silice du Professeur BLUM ;
- une chaîne de télétransmission de données par satellite ARGOS qui peut être
associée à n'importe quel type de capteurs.
Dans le même temps, ces expérimentations permettent de tester deux types de
capteurs et leur conditionnement dans des conditions climatiques sévères.
Les chaînes de mesures ainsi constituées sont aujourd'hui opérationnelles ;
toutes deux conçues pour être un matériel de terrain, elles offrent des possi¬
bilités diverses : l'une obligeant à un relevé de sa mémoire avec intervention
sur le site, l'autre assurant un transport de l'information à grande distance.
Compte tenu de l'intérêt que présente aujourd'hui le site retenu et des
mesures périodiques réalisées par l'I.G.N., les expérimentations du B.R.G.M.
apportent de plus un suivi "continu" sur un point particulier de la barre.
Outre la remise en service des MADO associés aux mesures d'inclinaison sur
l'éperon en juin 1988, le B.R.G.M. testera en fin d'année une chaîne de mesures
par télétransmission avec le "système METEOSAT".
ANNEXE I
BARRE DES FÈCLES
PHOTO-INTERPRÉTATION (ÉCH. 1/2000)
ANNEXE I
BARRE DES FÈCLES
PHOTO-INTERPRÉTATION (ÉCH. 1/2000)
Annexe I
Barre des Fec/esPHOTOINTERPRETA TI ON
Ech. 1/2000
Colonneinstable
Colonne
ï^^Tc^-p '^^^t^<¿ ^z^rSä^==^/^s^-
68 SGM 385 GEG
ANNEXE II
BARRE DES FÈCLES
SCHÉMA DE DÉTERMINATION DES DÉPLACEMENTS
(ENTRE SEPT. 86 ET SEPT. 87)
ANNEXE II
BARRE DES FÈCLES
SCHÉMA DE DÉTERMINATION DES DÉPLACEMENTS
(ENTRE SEPT. 86 ET SEPT. 87)
Annexe JT
,, A% (jJUis. ^1.)
FALAISE DE NANTUA
BARRE DES FECLES
SCHEMA DE DETERMINATION
DES DEPLACEMENTS(entre sept. 86 et sept. 87)
zone de l'éperonet des deux colonnes
LEGENDE
A PILIER
O TIGE DE CONTROLE
, DISTANCE MESUREE
7T3= VISEES
Echelle
zom
88 SGN 385 RHA
Annexe JT
,, A% (jJUis. ^1.)
FALAISE DE NANTUA
BARRE DES FECLES
SCHEMA DE DETERMINATION
DES DEPLACEMENTS(entre sept. 86 et sept. 87)
zone de l'éperonet des deux colonnes
LEGENDE
A PILIER
O TIGE DE CONTROLE
, DISTANCE MESUREE
7T3= VISEES
Echelle
zom
88 SGN 385 RHA
ANNEXE III
DOCUMENTATION TECHNIQUE SUR ACCÉLÉROMÈTRE SCHAEVITZ
ET CLINOMÈTRE BLUM
ANNEXE III
DOCUMENTATION TECHNIQUE SUR ACCÉLÉROMÈTRE SCHAEVITZ
ET CLINOMÈTRE BLUM
ACCELEROÍÍTRES / INCLINOMETRES ASSERVIS
\.
DESCRIPTION
L'inclinómetre SCHAEVITZ est un appareil de précision extrêmement sensible, pouvant travailler dansdes environnements sévères.
S» construction robuste lui permet de fonctionner en présence de chocs et de vibrations importantscomme sur les applications 8 . T . P . (machines de revêtement routier), sidérurgiques (poches de fonderie)
Ses applications en géophysique comprennent la surveillance de terrains, de déviation de trous desonde, d'ouvrages d'art, e t c . . —¿••-
Soit sn général, une mesure simóle et très précise d'un angle.
L'inclinomètre SCHAEVITZ est un appareil à électronique incorporée fournissant un signal analogiqueen tension continue proportionnel au sinus de l'angle, et fonctionnant à partir d'une source entension continue standard. Le signal est nul en position horizontale et varie de + 5 Vcc à - 5 Vccen fonction de l'angle et de la direction.
PRINCIPE
L ' inclinomètre SCHAEVITZ est un appareil inertiel basésur un système à balance de force travaillant en bouclefermée.
Le coeur de l'appareil est un détecteur d'angleréférencé à la gravité : une masselotte est supportéepar un cadre mobile suspendu sur lame flexible. Deux
butées limitent le déplacement lorsque 1 ' inclinomètren'est pas alimenté. Lors de la mise sous tension, lamasselotte se déplace automatiquement vers sa positiond'éqMillbre. Si l'appareil s'incline, la masselottetend à se déplacer sous l'action de la gravité. Ce
déplacement est détecté par un capteur de proximité,l'électronique d'asservissement transforme alors lesignal de ce capteur en un courant proportionnel.Celui-ci est appliqué au cadre mobile qui ramène lamasselotte en position. Le courant passe par larésistance qui le transforme en un signal tension.
CONSTRUCTION - ......_,...
Le cadre asservi est supporté par des lames flexibles travaillant en torsion. Ceci permet uneexcellente tenue aux ctocs et aux vibrations. Celles-ci sont filtrées par le fluide silicone baignantle détecteur. Un deuxième compartiment étanche abrite l'électronique d'asservissement. '
CARACTERISTIQUES GENERALES (à 20"C) iEtendue de mesure (EM )
Tension d'alimentation :
Courant nominal: mA
Vcc (1)
Signal pleine écnelle (SPE)V ce (2)
Tolérance d'ajustement : % SPE
Impédance de sortie : Ohms
Bruit résiduel : V eff. (nominal)
Ecart de linéarité : % SPE (3)
Ecart de répétition ethystérésis : % SPE (maxi)
Résolution Seconde d'arc
3 db : HzBande passante à
(typique)
Erreur d'alignement boîtier/axe sensible : Degrés (maxi.)
Sensibilité transversale :g/g transversal (4)
Signal de décalage à angle^nul :V ce (max.) (5)
Sensibilité aux vibrations :
Seconde d'arc./ g^ (max.)
Dérive de zéro en température- X SPE /"C
Dérive du facteur d'échelle en
température : % lecture /"C
± 1<»
Î12 à H8
* 15
- 5 à + 5
+ î
15 K
0.002
0.05
0.02
0.1
0.5
ÎO.I
0.001
ÎO.1
10
0.05
0.02
£ 3»
£12 à £18
£ 15
- 5 à + 5
£ 1
5 K.
0.002
0.02
0.01
0.1
1
£ 0.15
0.001
£0.04
10
0.03
0.01
£ U°5
±12 à ±18
£ 15
- 5 à + 5
£ 1
16 K
0.002
0.02
0.002
0.1
15
£0.25
0.001
£0.02
10
0.01
0.003
£30"
£12. à £18
£ 15
- 5 à -h 5
£ 1
8 K
0.002
0.02
O.OCT
0.1
20
rff.5
0.001
£ 0.02
10
0.005
0.003
£ 90°
±12 à £18
£ 15
- 5 à * 5
£ T
4 K
0.002
0.02
0.0005
0.1
40
£ 1.0
0.001
£0.02
10
0.03
0.003
PRINCIPE
L ' inclinomètre SCHAEVITZ est un appareil inertiel basésur un système à balance de force travaillant en bouclefermée.
Le coeur de l'appareil est un détecteur d'angleréférencé à la gravité : une masselotte est supportéepar un cadre mobile suspendu sur lame flexible. Deux
butées limitent le déplacement lorsque 1 ' inclinomètren'est pas alimenté. Lors de la mise sous tension, lamasselotte se déplace automatiquement vers sa positiond'éqMillbre. Si l'appareil s'incline, la masselottetend à se déplacer sous l'action de la gravité. Ce
déplacement est détecté par un capteur de proximité,l'électronique d'asservissement transforme alors lesignal de ce capteur en un courant proportionnel.Celui-ci est appliqué au cadre mobile qui ramène lamasselotte en position. Le courant passe par larésistance qui le transforme en un signal tension.
CONSTRUCTION - ......_,...
Le cadre asservi est supporté par des lames flexibles travaillant en torsion. Ceci permet uneexcellente tenue aux ctocs et aux vibrations. Celles-ci sont filtrées par le fluide silicone baignantle détecteur. Un deuxième compartiment étanche abrite l'électronique d'asservissement. '
CARACTERISTIQUES GENERALES (à 20"C) iEtendue de mesure (EM )
Tension d'alimentation :
Courant nominal: mA
Vcc (1)
Signal pleine écnelle (SPE)V ce (2)
Tolérance d'ajustement : % SPE
Impédance de sortie : Ohms
Bruit résiduel : V eff. (nominal)
Ecart de linéarité : % SPE (3)
Ecart de répétition ethystérésis : % SPE (maxi)
Résolution Seconde d'arc
3 db : HzBande passante à
(typique)
Erreur d'alignement boîtier/axe sensible : Degrés (maxi.)
Sensibilité transversale :g/g transversal (4)
Signal de décalage à angle^nul :V ce (max.) (5)
Sensibilité aux vibrations :
Seconde d'arc./ g^ (max.)
Dérive de zéro en température- X SPE /"C
Dérive du facteur d'échelle en
température : % lecture /"C
± 1<»
Î12 à H8
* 15
- 5 à + 5
+ î
15 K
0.002
0.05
0.02
0.1
0.5
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0.001
ÎO.1
10
0.05
0.02
£ 3»
£12 à £18
£ 15
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£ 1
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0.002
0.02
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1
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£0.04
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£ U°5
±12 à ±18
£ 15
- 5 à + 5
£ 1
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0.002
0.02
0.002
0.1
15
£0.25
0.001
£0.02
10
0.01
0.003
£30"
£12. à £18
£ 15
- 5 à -h 5
£ 1
8 K
0.002
0.02
O.OCT
0.1
20
rff.5
0.001
£ 0.02
10
0.005
0.003
£ 90°
±12 à £18
£ 15
- 5 à * 5
£ T
4 K
0.002
0.02
0.0005
0.1
40
£ 1.0
0.001
£0.02
10
0.03
0.003
ENVIRONNEMENTALES
G a m e de température opérationnelle
Gamme de température de survie :
Accélération continue max. :
Survie aux chocs :
Tenue aux vibrations sinus :
Tenue aux vibrations spectrales :
Etanchéité :
NOTES
- 18° à + 71°c
- 40° à + 75°C
50 g
1500 g
50 g crête
35 g rms, 20 Hz à 2 KHz
MIL-STD 202 - Méthode 112
1) L'appareil peut facilement opérer à partir d'une source monotension flottante comprise entre24 Volts et 36 Volts continus
2) La pleine échelle s'entend de l'angle maximum négatif a l'angle maximum positif.
3) L'écart de linéarité est la déviation entre le signal et la valeur théorique du sinus.
4) La sensibilité transversale est le signal de l'inclinomètre soumis à une accélération de 1 gperpendiculaire à l'axe sensible, indépendamment des erreurs d'alignement.
5) Le signal de décalage à angle nul est donné en statique, sans vibrations. Il cumule les valeurs desdécalages mécaniques, électriques, et de l'erreur d'alignement boitier/axe sensible.
DIMENSIONS
TYPE LSOC/LSQP
C'est l'appareil de base destiné auxapplications générales. Peut êtrecomplété par des options : Filtres,sortie basse impédance.LSOC : sortie connecteurLSOP : sortie picots à souder
i1
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J "
-1
Moi,» LSOP
Jfl83.55
75. S
92.5
t. s o c
TYPE LSflP
C'est l'appareil compact et empilabledestiné aux applications X - X , Y oulorsque la place est comptée. Leraccordement est effectué sur picotsà souder ou en option sur cable platnon blindé longueur 1 mètre.Les échelles sont :î14°5T± 30°,z 90°
* 0 3 ï
•3 3 6 J -
te(M-OÍ-A.i
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170q
IhlE'hÁAC
SILIPG/18
CLIRONETSC SILICE WIOLITHIQUC IPG
IPS VEÍY HIGH RESOLUTIO* SILICA TILTHETE2 (VHRT)
W* '-11 ^^ ** î '
**}-, - ^ ^^ «2.^-^.. / «^-
PRESENTATION
CLINOMETRE a très haute sensibilité, développé par1 'INSTITUT DE PHYSIQUE DU GLOBE (IPG) à Paris pourl'étude des marées terrestres et des phénomènes
volcaniques.
Cet appareil entièrement en silice fondue, sansaucune pièce métallique de réglage et de support,peut être employé pour l'étude de l'évolution de
ohénomène à court terme dans les structures ou dans
les massifs rocheux ou pour des observations à longterm dans les massifs rocheux.
DESCRIPTION
Un bâti en baguette de silice repose directement par5 pieds sur le sol de la station : à ce bit! sontsoudés les extrémités des 2 fils de silice de 10 n
de diamètre dont l'autre extrémité est soudée à une
partie pendulaire (photo).
Le système est amorti par courant de FOUCAULT grâceà l'essentiel de la masse pendulaire constituée
INTRODUCTION
Very high accuracy clinometer, developped by
INSTITUT de PHYSIQUE OU GLOBE (I'PG) Paris for earthcrust tidal movements and volcanic events.
The device is made entirely of unolithic fusedsilica without any metallic parts for support oradjustment. It can be used for short termobservation on structures or rock masses and forlong term observation on rock.
DESCRIPTION
A.."frarae made from silica rods and carried by a
tripod sits directly on the ground surface at thestation. Two silica wires of lO-flicron diameter arefused to this frame, the other ends being fused tothe pendulum system.
The system is damped by eddy current acting on thependulun mass, which consists of a silver plate neara permanent magnet.
d'une plaque d'argent placéeaimant permanent.
au voisinage d'un
TEL£MAC 2,nj« Auqg$t« Thomo» 92600 ASNIERES( Franc») T«l. l^)*7 93 79 33 T«l«i6-tO 44 8F
IhlE'hÁAC
SILIPG/18
CLIRONETSC SILICE WIOLITHIQUC IPG
IPS VEÍY HIGH RESOLUTIO* SILICA TILTHETE2 (VHRT)
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PRESENTATION
CLINOMETRE a très haute sensibilité, développé par1 'INSTITUT DE PHYSIQUE DU GLOBE (IPG) à Paris pourl'étude des marées terrestres et des phénomènes
volcaniques.
Cet appareil entièrement en silice fondue, sansaucune pièce métallique de réglage et de support,peut être employé pour l'étude de l'évolution de
ohénomène à court terme dans les structures ou dans
les massifs rocheux ou pour des observations à longterm dans les massifs rocheux.
DESCRIPTION
Un bâti en baguette de silice repose directement par5 pieds sur le sol de la station : à ce bit! sontsoudés les extrémités des 2 fils de silice de 10 n
de diamètre dont l'autre extrémité est soudée à une
partie pendulaire (photo).
Le système est amorti par courant de FOUCAULT grâceà l'essentiel de la masse pendulaire constituée
INTRODUCTION
Very high accuracy clinometer, developped by
INSTITUT de PHYSIQUE OU GLOBE (I'PG) Paris for earthcrust tidal movements and volcanic events.
The device is made entirely of unolithic fusedsilica without any metallic parts for support oradjustment. It can be used for short termobservation on structures or rock masses and forlong term observation on rock.
DESCRIPTION
A.."frarae made from silica rods and carried by a
tripod sits directly on the ground surface at thestation. Two silica wires of lO-flicron diameter arefused to this frame, the other ends being fused tothe pendulum system.
The system is damped by eddy current acting on thependulun mass, which consists of a silver plate neara permanent magnet.
d'une plaque d'argent placéeaimant permanent.
au voisinage d'un
TEL£MAC 2,nj« Auqg$t« Thomo» 92600 ASNIERES( Franc») T«l. l^)*7 93 79 33 T«l«i6-tO 44 8F
SILIPG/18 - 2
Toute la partie pendulaire mobile est placée sousvide dans une enceinte flottants en pyrex ; cecientraîne une meilleure protection des élémentsvulnérables, le transport restant cependant assezdélicat, l'appareil doit toujours être transporté en
bagage à main.
Afin 'de rendre l'installation possible si l'on ne
disse pas de surface horizontale, on a remplacél'essentiel du bâti par une pièce de silicetronçonique, entrée à force dans le matériau (rocheou béton) constituant la station; le pendule estrelié par soudure de cette pièce.
La rotation de la partie pendulaire est enregistréepar l'intermédiaire d'un dispositif photorésistantcouplé avec des enregistreurs analogiques ou
numériques ; la dernière configuration permet de
réunir le capteur et le dispositif de détection dans
une cage fermée de dimensions 25x25x35ca.
CARACTERISTIQUES HCTR0L06IQUES
Perforaances nxiaales
- Aaplification ucanique rapport entre la rotationdu pendule et l'inclinaison du sol par rapport a
la verticale : 25 000
-10- pouvoir de résolution : 10 rad.
^ » -7- Dérive annuelle instruaentale:inférieur à J.IOrad.
APPLICATIONS l REFERENCES
Elles ne concernent que les seuls problèmes de l3mécanique des roches et du génie civil.
La grande résolution du clinomètre IPG en fait un
instrument pouvant être utilisé soit à court termec'est-à-dire pendant quelques minutes ou quelquesheures voire quelques jours, soit à long termependant quelques mois ou quelques années.
Dans le pemier cas, on obtient la réponse d'un. ouvrage ou sa signature en enregistrant la rotation
de tout ou partie de l'ouvrage sous l'effet d'unesollicitation de courte durée comme la circulationdes cabines d'un téléphérique lors de la mesure- es
-la^rotation du massif d'ancrage ou celle de lasemelle de fondation d'un poteau d'aéroréfrigérantsoumis au vent.
The moving pendulum system is housed inside an
evacuated floating pyrex chamber, an arrangementwhich confers better protection on the delicateparts of the instrument. Transport does howeverrequire care, and the instrument must always bs
carried as hand luggage.
An alternative version is available for instal¬lations where no horizontal surface is available.Host of the frame is replaced by a truncated silicacone which is forced into the rock, concrete orother material at the station. The pendulum systemis fused to this support.
Rotations of the pendulus system are recorded by a
photo-resistance device connected to analog or digi>tal magnetic recorders. The latter alternative ena»bles the instrument and detection system to be hou¬
sed together in a closed cage measuring 25x25x35 cm.
HETROLOGICAL SPECIFICATION
Ultimate performance :
- Mechanical aaplification ratio between rotationof pendulun and inclination of ground froovertical : 25,000
-10- resolution : 10 rad
-7- annual instroMnt drift : less than 5«10 rad.
APPLICATIONS
The applications described are confined to rockmechanics and civil engineering examples.
The very fine resolution of the IPG tiltneter makes
it ideal for short-term measurements, i.e. a fewminutes or hours, or even a few days, as well as-for^long-term monitoring lasting months or years.
In the first type of application, the response or"signature" of a structure is obtained by recordingthe rotation of all or part of the structure undar^short-term loads such as travelling cable, in orderto measure the station of the anchor blocks, or windloads acting on a pols-üs*jntsd radiator ana therebyrotating tne footing.
SILIPG/18 - 2
Toute la partie pendulaire mobile est placée sousvide dans une enceinte flottants en pyrex ; cecientraîne une meilleure protection des élémentsvulnérables, le transport restant cependant assezdélicat, l'appareil doit toujours être transporté en
bagage à main.
Afin 'de rendre l'installation possible si l'on ne
disse pas de surface horizontale, on a remplacél'essentiel du bâti par une pièce de silicetronçonique, entrée à force dans le matériau (rocheou béton) constituant la station; le pendule estrelié par soudure de cette pièce.
La rotation de la partie pendulaire est enregistréepar l'intermédiaire d'un dispositif photorésistantcouplé avec des enregistreurs analogiques ou
numériques ; la dernière configuration permet de
réunir le capteur et le dispositif de détection dans
une cage fermée de dimensions 25x25x35ca.
CARACTERISTIQUES HCTR0L06IQUES
Perforaances nxiaales
- Aaplification ucanique rapport entre la rotationdu pendule et l'inclinaison du sol par rapport a
la verticale : 25 000
-10- pouvoir de résolution : 10 rad.
^ » -7- Dérive annuelle instruaentale:inférieur à J.IOrad.
APPLICATIONS l REFERENCES
Elles ne concernent que les seuls problèmes de l3mécanique des roches et du génie civil.
La grande résolution du clinomètre IPG en fait un
instrument pouvant être utilisé soit à court termec'est-à-dire pendant quelques minutes ou quelquesheures voire quelques jours, soit à long termependant quelques mois ou quelques années.
Dans le pemier cas, on obtient la réponse d'un. ouvrage ou sa signature en enregistrant la rotation
de tout ou partie de l'ouvrage sous l'effet d'unesollicitation de courte durée comme la circulationdes cabines d'un téléphérique lors de la mesure- es
-la^rotation du massif d'ancrage ou celle de lasemelle de fondation d'un poteau d'aéroréfrigérantsoumis au vent.
The moving pendulum system is housed inside an
evacuated floating pyrex chamber, an arrangementwhich confers better protection on the delicateparts of the instrument. Transport does howeverrequire care, and the instrument must always bs
carried as hand luggage.
An alternative version is available for instal¬lations where no horizontal surface is available.Host of the frame is replaced by a truncated silicacone which is forced into the rock, concrete orother material at the station. The pendulum systemis fused to this support.
Rotations of the pendulus system are recorded by a
photo-resistance device connected to analog or digi>tal magnetic recorders. The latter alternative ena»bles the instrument and detection system to be hou¬
sed together in a closed cage measuring 25x25x35 cm.
HETROLOGICAL SPECIFICATION
Ultimate performance :
- Mechanical aaplification ratio between rotationof pendulun and inclination of ground froovertical : 25,000
-10- resolution : 10 rad
-7- annual instroMnt drift : less than 5«10 rad.
APPLICATIONS
The applications described are confined to rockmechanics and civil engineering examples.
The very fine resolution of the IPG tiltneter makes
it ideal for short-term measurements, i.e. a fewminutes or hours, or even a few days, as well as-for^long-term monitoring lasting months or years.
In the first type of application, the response or"signature" of a structure is obtained by recordingthe rotation of all or part of the structure undar^short-term loads such as travelling cable, in orderto measure the station of the anchor blocks, or windloads acting on a pols-üs*jntsd radiator ana therebyrotating tne footing.
SILIPG/18
Dans le second cas on mesurera pendant plus!mois l'évolution de la mesure en un ou plusipoints de l'ouvrage ou du massif. On obtiendra ainsila vitesse d'évolution du phénomène et son accé¬lération.
Pour illustrer cette brèvg méthodologie, on trouveraci-après quelques applications terminées ou cer¬taines encore en cours
- Contrôle en surface de la fracturation hydrau¬lique : TOTAL (Tranqueville) , MDPA (Alsace), GAZ
DE FRANCE (Lens, Hte-Oeule)
- Contrôle en surface de la subsidence de champ de
pétrole : TOTAL (Villeperdue)
- Contrôle de la stabilité de falaise et massesrocheuses : BRGM (Vailhauques) - D.R.M (Directionaux Risques Majeurs)(Barre des Fècles à Nantua)
- Contrôle de barrages et murs de soutènement :BRGM (La Balme â Lyon St Clair) - EDF (barrage de
Laparan)
- Contrôle de fondations: BRGM (tome d'ancrage du
téléphérique de la Saulire Courchevel) - EDF
(aéroréfrigérant de Golfech)
- Contrôle de stabilité de carrière sous surcharge: CETE Lyon (carrières)
- Evolution de déformation dans des cavités de
granite ou de sel avec ou sans variation de
température : CEA (Mines de Fougères) - CEA/M)PA
(mine Amélie)
-TELEMÀGIn the second case, the movements of one or more
points of a structure or geological formation aremonitored over a period of several months, todetermine the rate of change and detect any
acceleration in the general trend.
The following list of recently-completed and on¬
going monitoring applications illustrates this briefdescription :
- surface movements caused by hydraulic fracturingoperations : TOTAL (Tranqueville), WPA (Alsace),GAZ DC FRANCE (Lens, Hte-Oeule)
- subsidence above oil field : TOTAL (Villeperdue)
- Cliff and rock mass tability : BRGM
(Vailhauques), D.RJÍ (Major Risk Authority)(Barre des Fècles, Nantua)
- Dams and retaining walls : BRGM (La Baloe, Lyon),EDF (Laparan dam)
- foundations : BRGM (Saulire, Courchevel telpherrailway anchor block), EOF (Golfech cooler)
- Quarry stability under overloads : CETE Lyon
(quarries)
- Deformation truds in granite and salt cavernswith and without temperature change : CEA
(Fougères mines), CEA/HOPA (Amélie mine).
BIBLIOGRAPHIE(BIBLIQGRAPHT)
PA. SLUM
" Sur un pendule pour la mesure des déviationspériodiques de la verticale en un lieu "Proceedings,Académie des Sciences 2'i6, 2389, Paris, France, May
1958.
Ph. JULIEN, B. SALEH, PA. BLUM, D. OESPAX
"Inversion de données indinométriques obtenues au
cours de deux . expériences de fracturationhydraulique" Revue Française de Géotechnique, n* 31,Paris 1985. .
B. SALEH
"Développement d'une nouvelle instrumentation pourles mesures de déformations. Applications au GénieCivil", PhD THESIS, Université de Paris VI, France,May 1986
JL.BOROES - PJ. OEBREUIILE
"Instrumentation practice for short-term monitoringof civil works" Water Power I Dam Construction,June 1987.
SILIPG/18
Dans le second cas on mesurera pendant plus!mois l'évolution de la mesure en un ou plusipoints de l'ouvrage ou du massif. On obtiendra ainsila vitesse d'évolution du phénomène et son accé¬lération.
Pour illustrer cette brèvg méthodologie, on trouveraci-après quelques applications terminées ou cer¬taines encore en cours
- Contrôle en surface de la fracturation hydrau¬lique : TOTAL (Tranqueville) , MDPA (Alsace), GAZ
DE FRANCE (Lens, Hte-Oeule)
- Contrôle en surface de la subsidence de champ de
pétrole : TOTAL (Villeperdue)
- Contrôle de la stabilité de falaise et massesrocheuses : BRGM (Vailhauques) - D.R.M (Directionaux Risques Majeurs)(Barre des Fècles à Nantua)
- Contrôle de barrages et murs de soutènement :BRGM (La Balme â Lyon St Clair) - EDF (barrage de
Laparan)
- Contrôle de fondations: BRGM (tome d'ancrage du
téléphérique de la Saulire Courchevel) - EDF
(aéroréfrigérant de Golfech)
- Contrôle de stabilité de carrière sous surcharge: CETE Lyon (carrières)
- Evolution de déformation dans des cavités de
granite ou de sel avec ou sans variation de
température : CEA (Mines de Fougères) - CEA/M)PA
(mine Amélie)
-TELEMÀGIn the second case, the movements of one or more
points of a structure or geological formation aremonitored over a period of several months, todetermine the rate of change and detect any
acceleration in the general trend.
The following list of recently-completed and on¬
going monitoring applications illustrates this briefdescription :
- surface movements caused by hydraulic fracturingoperations : TOTAL (Tranqueville), WPA (Alsace),GAZ DC FRANCE (Lens, Hte-Oeule)
- subsidence above oil field : TOTAL (Villeperdue)
- Cliff and rock mass tability : BRGM
(Vailhauques), D.RJÍ (Major Risk Authority)(Barre des Fècles, Nantua)
- Dams and retaining walls : BRGM (La Baloe, Lyon),EDF (Laparan dam)
- foundations : BRGM (Saulire, Courchevel telpherrailway anchor block), EOF (Golfech cooler)
- Quarry stability under overloads : CETE Lyon
(quarries)
- Deformation truds in granite and salt cavernswith and without temperature change : CEA
(Fougères mines), CEA/HOPA (Amélie mine).
BIBLIOGRAPHIE(BIBLIQGRAPHT)
PA. SLUM
" Sur un pendule pour la mesure des déviationspériodiques de la verticale en un lieu "Proceedings,Académie des Sciences 2'i6, 2389, Paris, France, May
1958.
Ph. JULIEN, B. SALEH, PA. BLUM, D. OESPAX
"Inversion de données indinométriques obtenues au
cours de deux . expériences de fracturationhydraulique" Revue Française de Géotechnique, n* 31,Paris 1985. .
B. SALEH
"Développement d'une nouvelle instrumentation pourles mesures de déformations. Applications au GénieCivil", PhD THESIS, Université de Paris VI, France,May 1986
JL.BOROES - PJ. OEBREUIILE
"Instrumentation practice for short-term monitoringof civil works" Water Power I Dam Construction,June 1987.
![40313473 Monograhie de La Region Orientale[1]](https://img.pdfslide.fr/doc/110x75/5572129c497959fc0b90970f/40313473-monograhie-de-la-region-orientale1.jpg)
