Gnralits :Il existe une grande varit de Goradar, dont les principaux fabricants sont GSSI (USA), MalGeoscience (Sude) et Sensor&Software (Canada). A l'exception faite des radars multifrquentiels qui sont au stade de dveloppement, tous les radars fonctionnent selon le mme principe: un metteur gnre une onde lectromagntique qui ragit avec le milieu. Un rcepteur enregistre le temps de parcours et l'amplitude du signal rflchi ou transmis. Les quipements radars sont, en gnral, composs des lments suivants: - une unit de commande et de stockage des donnes, indpendante ou non du reste du systme; - une unit de contrle permettant de synchroniser les diffrents lments; - l'lectronique de l'antenne mettrice permettant de gnrer l'impulsion transmettre; - l'lectronique de l'antenne rceptrice permettant de pramplifier et de transfrer le signal numris vers l'unit de contrle; - des cbles coaxiaux ou des fibres optiques permettant l'acheminement rapide des signaux et les communications. Le plus grand problme du dveloppement des radars gologiques a t d'atteindre la rsolution d'chantillonnage du signal reu. En effet, les appareils rcents chantillonnent le signal une priode variant entre 500 et 800 picosecondes. Il n'existe pas d'horloge lectronique simple permettant un tel chantillonnage directement. Le signal est donc gnr plusieurs fois et chaque chantillonnage successif, la fentre d'chantillonnage est dcale. Il existe deux grandes familles de radars gologiques: les radars de surface qui permettent de sonder des surfaces libres et les radars en forages dont au moins une des antennes est insre dans un puits. Certains systmes autorisent des mesures tous azimuts, les diffrentes antennes tant toutes relies une unit de contrle multiplexe.

Principe de la mthode radarL'investigation radar constitue un procd gophysique lger et non destructif permettant d'effectuer de manire prcise, et en continu, des tudes gologiques de subsurface et des auscultations d'ouvrages.

Schma simplifi du RADAR et de son fonctionnement

Une antenne envoie cadence leve des ondes lectromagntiques dans le terrain sous la forme d'impulsions de trs courte dure. Les ondes sont captes aprs propagation dans le matriau auscult et rflexion sur les cibles constitues par les discontinuits entre les diffrents milieux physiques. Ces cibles peuvent tre par exemple : des cavits, des interfaces entre deux milieux diffrents, des armatures mtalliques Londe se propage en sattnuant, et se trouve partiellement rflchie chaque interface rencontre. L'quation fondamentale de la propagation radar s'crit :

P

v.t 2

P : profondeur des contacts en m. v : vitesse moyenne des ondes en m/s. t : dure de l'aller-retour des ondes rflchies en s. L'antenne mettrice rceptrice est dplace vitesse lente et rgulire le long de la surface ausculter. La coupe temps ainsi obtenue est transforme en coupe profondeur aprs dtermination de la vitesse de propagation caractristique du milieu. Celle-ci dpend du constant dilectrique relatif du matriau, et est dtermine par la relation suivante :

v

c

r

v : vitesse de propagation moyenne des ondes lectromagntiques dans le matriau en m/s. r : constante dilectrique du milieu auscult. c : clrit de la lumire 3.10 8 m/s.

La coupe temps est transforme en coupe profondeur

Frquences utilises :Lmission dune impulsion lectromagntique se traduit par la propagation simultane dondes sur une large bande de frquence. La longueur donde de cette impulsion correspond physiquement la frquence centrale o le maximum dnergie est rayonn. La taille de lantenne et les proprits lectriques du sous-sol dterminent la frquence de propagation de lnergie lectromagntique (plus grande est l'antenne plus basse est la frquence). Le choix de la frquence de travail dtermine en partie la rsolution et la profondeur d'investigation. En effet, la rsolution en profondeur la plus fine (distance minimale entre deux anomalies susceptibles d'tre dceles) est obtenue pour les plus hautes frquences. Contrairement, la plus grande profondeur d'investigation sera atteinte par les plus faibles frquences.

Applications classiques des diffrentes antennes radar

Frquence de lantenne (MHz) 100 200 400 1000 1500 2000

Profondeur dinvestigation (m) 15-25 6-10 0-5 0-1 0-0,7 0-05

Applications classiques Reconnaissance Gologique Gologie, gotechnique Gnie Civil, rseaux enterrs, archologie Auscultation des Chausses (routes et arodrome) Auscultation des structures en bton Auscultation des Chausses (routes et arodrome)

Matriel Goradar disponible au niveau du LTP-SUD

Localisation des armatures dun pilier :

Treillis N

1 12

2 34 22

3 60 26

4 89 29

5 118 29

6 149 31

7 178 29

8 207 29

9 236 29

10 263 27

Barre N Distance partir de lorigine

1 6

2 32 26

3 63 31

Distance partir de lorigine (cm) Espacement (cm)

Espacement (cm)

Barre vertical

Treillis Profil longitudinal

Profil Transversal

Origine de mesure

Recherche de cavits faible et moyen diamtre ORAN:Profil trait

Profil Aprs squences de traitement spcifique :

Cavit faible et moyen diamtre

Cavit de faible diamtre (une dizaine de centimtres)

Cavit de diamtre moyen (des dizaines de centimtres)

Recherches de karst AIN BENIANE ALGER-

Anomalies de type cavit

Karst dordre mtrique AIN BENIANE -ALGER-

Localisation dune canalisation mtallique HASSI MESSAOUD ( 34)

Recherche archologique SETIF

Galeries Vestige dune ancienne muraille

Localisation de pieux dune ancienne centrale lectrique au port dALGER

Pieux

Auscultation des Chausses (dtermination des paisseurs des diffrentes couches du corps de chausse dune structure aroportuaire ou routire) Film goradar original

Point des arrives rflchies (squences du traitement du signal)