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Diagraphie de vitesse de l'ondes P et S
La diagraphie de vitesse de l'onde P fond de trou est obtenue au moyen d'un dispositif d'hydrophones à 12 ou 24 canaux. Le dispositif est déplacé soit vers le haut ou le bas du trou; on place une source à la surface (habituellement un canon Buffalo de calibre 12 dont le tir s'effectue dans un trou peu profond) près du trou de sondage (de 3 à 6 m de la paroi, à 1 m de profondeur).
L'espacement des hydrophones est de 0,5 mètre; en déplaçant de 1 m à la verticale les hydrophones, on obtient une redondance considérable des hydrophones. À chaque tir, on enregistre les temps de parcours entre la source et les récepteurs. La redondance des données sert à estimer les vitesses internes sur de courts intervalles verticaux (Hunter et al., 1998). Les graphiques des vitesses des ondes P sont basés sur des intervalles de 0,5 mètre dans le trou. Les résultas présentés correspondent à des vitesses de 3 pt (sur 1 m verticalement) ou 5 pt (sur 2 m verticalement).
La vitesse des ondes de compression (P) dépend dans une grande mesure de la présence ou de l'absence d'eau interstitielle. Les vitesses les moins rapides sont enregistrées au-dessus de la nappe phréatique. La vitesse des ondes dans la plupart des sols normalement consolidés saturés en eau se rapproche de celle de l'eau (1480 m/s). Les sols surconsolidés saturés en eau (d'où réduction de la porosité) sont révélés par des vitesses un peu plus élevées (p. ex. un till basal à grain grossier compacté peut donner des vitesses de 2500-3500 m/s). La lithification des sédiments ou la présence de glace liant les grains d'un sol produit des vitesses de l'ordre de 2500-5500 m/s. On a donc établi des liens empiriques entre la porosité des sols et les vitesses de l'onde P.
La diagraphie de vitesse de l'onde S fond de trou est dérivée à partir d'un dispositif de géophones à verrouillage à une ou trois grappes. Chaque grappe comporte trois géophones orthogonaux de 14 Hz que l'on peut verrouiller contre la paroi du trou avec un ressort arqué motorisé. On peut orienter le dispositif à grappe unique ou multiple jusqu'à une profondeur de 100 m à partir de la surface. On déplace le dispositif à la verticale, un mètre à la fois. On place la source sismique près du trou de sondage sur la surface du sol; pour obtenir une onde de cisaillement polarisée, on frappe horizontalement une poutre en acier de section I ou un madrier de bois chargé par les roues avant d'un camion léger.
On analyse les premières arrivées des trois composantes au moyen de programmes d'enregistrement et de visualisation. Les ajustements par moindres carrés des données sont tracés; ce sont habituellement les ajustements à 3 points que l'on affiche.
La vitesse des ondes de cisaillement peut servir à indiquer la présence ou l'absence de sols tendres et les limites résonantes aux fins de l'évaluation des risques sismiques. Elle peut également servir à estimer le potentiel de liquéfaction des sols non cohésifs. On peut également les utiliser pour déterminer la résistance ultime des sols cohésifs et pour déceler la présence d'une anisotropie de contrainte associée à des talus naturels ou construits. On a établi des liens entre la vitesse des ondes de cisaillement et la porosité des sols.