Les méthodes géophysiques, souvent utilisées en complément d’études géologiques etgéotechniques, présentent l’avantage d’être non-invasives et de couvrir de grandes
surfaces/linéaires. Le but de ces investigations est de mesurer des paramètres physiques du sol et leurs éventuelles variations spatio-temporelles.
Grâce aux études géophysiques, on peut obtenir des informations sur la nature et la structure du sous-sol, telles que la géométrie des couches géologiques, leur degré de compacité, fracturation et altération, détecter la présence d’anomalies (par exemple cavités, structures enterrées), etc.

La SAGE, qui est spécialisé dans la géotechnique de montagne, met en place le plus fréquemment des profils de tomographie de résistivité électrique (ERT : Electrical Resistivity Tomography) ainsi que des profils de sismique réfraction.
Alors que l’ERT permet de caractériser la capacité d’un sous-sol à conduire un courant électrique via la mesure de sa résistivité électrique ρ en Ohm.m, la méthode de polarisation provoquée (IP,
induced polarization) permet d’évaluer la capacité d’un sous-sol à stocker de manière réversible des charges électriques via la mesure de la chargeabilité (ms ou mV/V). La polarisation provoquée permet notamment d’apporter des informations quant à la teneur en argiles là où les méthodes de tomographie électrique sont insuffisamment discriminantes. D’autre part, des études menées en laboratoire ont mis en évidence des relations entre les paramètres extraits des méthodes de polarisation provoquée et les paramètres hydrologiques et pétrophysiques (porosité, saturation, perméabilité, etc.). Sur le terrain, les reconnaissances électriques ERT et IP sont complémentaires : elles présentent l’avantage d’utiliser le même matériel et partagent le même dispositif sur le terrain. Seul le temps d’acquisition est significativement augmenté car le protocole
de mesures diffère de celui de l’ERT. Pour cette raison, le couplage ERT-IP pourrait se révéler compétitif dans un environnement de bureau d’études.
C’est dans ce cadre que la SAGE met actuellement en place des reconnaissances par polarisation provoquée permettant de mesurer la chargeabilité (absolue ou normalisée) des terrains.

Cependant des développements sont encore à réaliser, notamment sur les aspects suivants :
1. Optimiser les paramètres de mesures sur le terrain (choix et distribution des quadripôles de mesures, temps de délai et d’intégration, nombre de stacks, etc.) pour gagner en temps
sans perdre en qualité
2. Établir des relations pétrophysiques entre les paramètres de résistivité et polarisation provoquée mesurés et les paramètres hydrologiques et géotechniques.

Le sujet de stage se concentrera sur les problématiques liées aux glissements de terrain argileux. Pour cela nous travaillerons en collaboration avec Grégory Bièvre, géophysicien et enseignant-checheur à l’université Grenoble Alpes, rattaché à l’ISTerre (Institut des Sciences de la Terre) à Grenoble. En effet, ses recherches portent principalement sur l’étude et le suivi des glissements de terrain, la caractérisation mécanique et hydrologique du sous-sol, et le développement de méthodes géophysiques non destructives (sismique, résistivité) appliquées aux risques naturels.

PROBLEMATIQUE ET DEROULEMENT PREVISIONNEL

Le travail envisagé dans le cadre de ce stage sera orienté sur les glissements de terrain dans les matériaux argileux, notamment sur le site de l’Harmalière (Isère, France). Le travail consistera dans un premier temps à réaliser des modélisations directes et dans un deuxième temps à optimiser les protocoles de mesures par rapport aux besoins visés sur ce glissement.

Afin d’optimiser le potentiel des prospections en polarisation provoquée, le stagiaire aura plusieurs missions (des options sont envisagées selon l’avancée) :
– Réaliser une étude paramétrique des caractéristiques d’enregistrements des données à partir de tests in-situ (tests déjà réalisés) et de modélisations directes adaptées au site
– Comparer des données sur le site-test de l’Harmalière avec différentes périodes de mesures pour caractériser les variations de teneur en eau
– Optimiser les protocoles de mesures via des outils informatiques adaptés (langage Python)

En option, selon l’avancement du projet d’autres pistes pourront être exploitées, notamment :
– Compiler les données utiles à la géotechnique (succion, perméabilité, etc.) disponibles et réaliser une étude bibliographique sur les relations empiriques décrivant ces paramètres en lien avec la PP
– Exploiter d’autres types de données sur le site de l’Harmalière (notamment données électromagnétiques)
Le travail de stage peut être découpé en plusieurs phases :

PHASE 01. Étude bibliographique
o Se familiariser avec la méthode de polarisation provoquée (bibliographie et exemples)
o étude bibliographique sur les relations physiques et/ou empiriques entre paramètres géotechniques et géophysiques (ρ, IP)
En option :
o recueil des paramètres disponibles en interne sur nos études, notamment sur la perméabilité

PHASE 02. Étude paramétriques sur les mesures PP
o Réaliser le bilan des tests de mesures PP déjà effectués
o Compléter par des modélisations directes
o Synthétiser les résultats

PHASE 03. Adaptation du protocole de mesures pour le terrain cible
o Tester et proposer les paramètres optimaux des protocoles de mesure selon les résultats de la phase 2
o Établir un protocole spécifique sur le site en glissement de l’Harmalière
o Test in situ du protocole
En option :
o Réalisation de tests in situ de perméabilité (matsuo)
o Déterminer la pertinence des modèles pétrophysiques proposés dans la littérature par rapport aux mesures in situ

PROFIL / QUALITÉS REQUISES

o Attrait pour la géophysique, la physique et le data mining ;
o Bonne compréhension du problème géophysique (problème direct / inversion) ;
o Bonne compréhension de la modélisation pétrophysique
o Connaissances/goût pour le code informatique (langage Python). Niveau utilisateur/reporter Gitlab.
o Rigueur (conduite en autonomie de nombreuses acquisitions, construction d’une base de données) ;
o Capacités bibliographique (articles scientifiques à lire) ;
o Capacité à s’intégrer dans une équipe de travail et dans un bureau d’études.

APPORT DU STAGE POUR LE CANDIDAT

o Travail concret
o Très bonne connaissance du matériel de prospection électrique (autonomie sur matériel ABEM/GUIDELINE GEO type SAS4000 ou Terrameter LS2) ;
o Maîtrise de logiciels d’inversion poussés (BERT/Pygimli) ;
o Maîtrise complète de la chaîne géophysique, de la prise de mesure jusqu’au dépouillement et interprétation ;
o Possibilité d’aller ponctuellement sur le terrain avec les équipes techniques (en lien avec les méthodes développées) ;
o Travail dans un bureau d’études dynamique, spécialisé en géotechnique alpine ;
o Application directe des résultats du stage dans la méthodologie entreprise ;
o Selon résultats et contexte économique, possibilités de prolongation (cf. stagiaires antérieurs).

CONTACT/QUESTIONS

Prendre contact avec :
o Héloïse CADET, Dr. Ing. Géophysicien, h.cadet@sage-ingenierie.com
Avec CV et quelques lignes pour expliquer la motivation pour ce stage.
Les candidat.e.s sélectionnés seront reçus par la suite pour entretien en visio/présentiel.

ADMINISTRATIF

o Gratification de stage (montant minimum légal, https://www.servicepublic.fr/simulateur/calcul/gratification-stagiaire) ;
o Tickets restaurant (participation de l’entreprise à hauteur de 50%)