Techniques non destructives
Ce mode d’investigation permet d’obtenir un échantillon continu de sol peu ou pas remanié, prélevé à l’aide d’un outil appelé carottier. Le mode d’enfoncement du carottier dans le sol peut se faire soit par poinçonnement (percussion, battage ou pression), soit par rotation, le fluide de forage pouvant être de l’air, de l’eau ou de la boue. Les échantillons de sols, appelés carottes, peuvent être récupérés sous gaines ou non.
> Carottage par rotation
Le carottage par rotation consiste à foncer en rotation à l’aide du train de tiges un tube muni à sa partie inférieure d’une couronne très résistante (couronne imprégnée, couronne sertie ou couronne à outils carbure), qui isole un cylindre de terrain en place. Cette technique nécessite l’utilisation d’un fluide de forage pour refroidir l’outil.
Le carottage rotatif ne peut être réalisé efficacement que dans les sols fins doués d’une certaine cohésion ou dans le rocher. Dans les sols à forte cohésion, tels que le rocher, les marnes, les argiles raides et même moyennes, le fluide de forage peut être de l’eau. En revanche, dans les argiles molles, les sables argileux, les grès friables, le rocher altéré, il est préférable d’utiliser une boue de forage.
Afin d’isoler la carotte de la rotation du tube et du fluide de forage, il est employé un système de double tube, appelé « carottier double », comportant un tube extérieur tournant, dont la couronne assure le fonçage dans le sol et un tube extérieur fixe, dont la fonction consiste à recueillir la carotte de terrain. Entre les deux tubes circule le fluide de forage qui, après avoir refroidi la couronne, remonte entre le tube extérieur et le terrain. Il est possible d’installer dans le carottier une gaine plastique qui permet de conserver l’intégrité de l’échantillon plus facilement lors du démontage. Le carottier et le train de tiges doivent être remontés à chaque passe pour permettre la récupération de la carotte de terrain, ce qui rend la progression de ce type de sondage relativement lente.
Avantages : très bonne caractérisation des terrains traversés, possibilité de prélèvements non remaniés sous gaine
Inconvénients : progression lente, coût élevé, petits diamètres, méthode non adaptée aux terrains ébouleux
> Carottage par poinçonnement
Cette méthode, utilisable uniquement dans des terrains meubles (sables argileux, limons, argiles) suffisamment cohérents, consiste à enfoncer un carottier à fenêtre (ou gouge) par action mécanique sans utilisation de fluide. Lors de sa progression le tube découpe une carotte de sol peu remanié qui peut être recueillie sous gaine. Comme pour le carottage rotatif, le carottier doit être remonté à chaque passe pour récupérer la carotte.
Avantages : très bonne caractérisation des terrains traversés, possibilité de prélèvements peu remaniés
Inconvénients : progression lente, coût élevé, petits diamètres, profondeur limitée à une dizaine de mètres, méthode non adaptée aux terrains ébouleux et très durs