THÈSE DE DOCTORAT EN COTUTELLE - Université Bordeaux 1

Chapitre 2 La résistivité électrique du bétoninstituée par Wells, Daft et Williams en 1906, puis par Wenner en 1912, développe une étudethéorique du système de mesure de résistivité électrique au moyen de quatre électrodes et définitle théorème de réciprocité appliqué à ce système.A partir de cette époque, la prospection électrique par courant continu s’est principalementconcentrée sur la mise en œuvre et l’interprétation des sondages électriques et des profils (oucartes) de résistivité (Kunetz 1966). Dans les années 1970 apparait une nouvelle représentationdes données sous la forme de tomographies de résistivité électrique (Edwards 1977). Ce n’estqu’au début des années 1990, avec l’essor des moyens informatiques, des méthodes d’imagerie etdes algorithmes d’inversion, que cette dernière se développe (Loke et al. 1996, Marescot 2004).La prospection électrique est actuellement couramment utilisée en géophysique dans desdomaines aussi diversifiés que l’hydrogéologie (Marescot et al. 2003, Rey et al. 2004), lacaractérisation des fractures rocheuses, la détection de cavités souterraines (Rahmani 1998),l’imagerie des sites contaminés par mesures de résistivité électrique et de potentiel spontané(Naudet 2004), la détection de la présence de vestiges archéologiques (Dabas et al. 1994,Martinaud et al. 1999)… Ces techniques d’imagerie électrique suscitent également un grand intérêtpour l’auscultation des ouvrages de génie civil (Lataste 2002, Chouteau et al. 2004).2.2.2.2. PRINCIPE GÉNÉRALLes méthodes de prospection électrique par courant continu permettent de déterminer larépartition des matériaux dans le sol par l’intermédiaire de leur résistivité. Pour cela on injecte uncourant continu I (source artificielle) par deux électrodes métalliques notées A et B plantées dansle matériau et reliées aux deux bornes d’un générateur de courant continu. On mesure ensuite aumoyen de deux autres électrodes notées M et N la différence de potentiel U résultant de lacirculation du courant. La résistivité apparente nous renseigne alors sur les propriétés électriquesdu sol :ρ ak∆VI∆Vρa= kI= résistivité apparente (en Ω.m),= facteur géométrique (en m),= différence de potentiel (en V),= intensité du courant injecté (en A).Le facteur géométrique « k » a la dimension d’une longueur et dépend de la dimension et dela géométrie du dispositif ABMN. Il y a quatre manières principales de mettre en œuvre cesméthodes (Lagabrielle 1998) :• le sondage électrique consiste à mesurer la résistivité apparente du sol pour deslongueurs croissantes du dispositif ABMN. Il sert à déterminer la variation de larésistivité du terrain en fonction de la profondeur. Il ne s’applique strictement que sile site a une structure tabulaire (pas de variations de la résistivité dans les directionshorizontales) ;• le traîné de résistivité ou profilage consiste à mesurer les variations latérales de larésistivité apparente le long d’un profil (généralement rectiligne) où l’on déplace ledispositif ABMN en maintenant constantes ses dimensions. Il sert à mettre en31