Etude des observables sismiques en ondes de surface pour la détection et caractérisation de cavités souterraines : approches numérique et expérimentale

La présence de cavités souterraines anthropiques ou naturelles est la cause de nombreux problèmes d'effondrements du sous-sol. La détection et caractérisation de ce type de cavité restent un challenge pour la géophysique du fait de la complexité des milieux de la subsurface. Pour répondre à ce...

Description complète

Enregistré dans:
Détails bibliographiques
Auteurs principaux : Filippi Céline (Auteur), Leparoux Donatienne (Directeur de thèse), Grandjean Gilles (Directeur de thèse), Bitri Adnand (Directeur de thèse), Capdeville Yann (Président du jury de soutenance), Bodet Ludovic (Membre du jury), Le Marrec Loïc (Membre du jury), Nguyen Frédéric (Membre du jury), Virieux Jean (Membre du jury)
Collectivités auteurs : Université de Nantes 1962-2021 (Organisme de soutenance), École doctorale Écologie Géosciences Agronomie Alimentation Rennes 2016-2022 (Ecole doctorale associée à la thèse), Université Bretagne Loire 2016-2019 (Autre partenaire associé à la thèse), Institut français des sciences et technologies des transports, de l aménagement et des réseaux France 2011-2019 (Laboratoire associé à la thèse)
Format : Thèse ou mémoire
Langue : français
Titre complet : Etude des observables sismiques en ondes de surface pour la détection et caractérisation de cavités souterraines : approches numérique et expérimentale / Céline Filippi; sous la direction de Donatienne Leparoux et de Gilles Grandjean et de Adnand Bitri
Publié : 2019
Accès en ligne : Accès Nantes Université
Note sur l'URL : Accès au texte intégral
Note de thèse : Thèse de doctorat : Sciences de la terre : Nantes : 2019
Sujets :
LEADER 07059clm a2200709 4500
001 PPN240464028
003 http://www.sudoc.fr/240464028
005 20240531154500.0
029 |a FR  |b 2019NANT4003 
033 |a http://www.theses.fr/2019NANT4003 
035 |a STAR118157 
100 |a 20191025d2019 k y0frey0103 ba 
101 0 |a fre  |d fre  |d eng  |2 639-2 
102 |a FR 
105 |a ||||ma 00|yy 
135 |a dr||||||||||| 
181 |6 z01  |c txt  |2 rdacontent 
181 1 |6 z01  |a i#  |b xxxe## 
182 |6 z01  |c c  |2 rdamedia 
182 1 |6 z01  |a b 
183 1 |6 z01  |a ceb  |2 RDAfrCarrier 
200 1 |a Etude des observables sismiques en ondes de surface pour la détection et caractérisation de cavités souterraines  |e approches numérique et expérimentale  |f Céline Filippi  |g sous la direction de Donatienne Leparoux et de Gilles Grandjean et de Adnand Bitri 
214 1 |d 2019 
230 |a Données textuelles 
304 |a Titre provenant de l'écran-titre 
314 |a Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Écologie Géosciences Agronomie Alimentation (Rennes) 
314 |a Partenaire(s) de recherche : Université Bretagne Loire (COMUE), Institut français des sciences et technologies des transports, de l aménagement et des réseaux (France) (Laboratoire) 
314 |a Autre(s) contribution(s) : Yann Capdeville (Président du jury) ; Ludovic Bodet, Loïc Le Marrec, Frédéric Nguyen, Jean Virieux (Membre(s) du jury) 
328 0 |b Thèse de doctorat  |c Sciences de la terre  |e Nantes  |d 2019 
330 |a La présence de cavités souterraines anthropiques ou naturelles est la cause de nombreux problèmes d'effondrements du sous-sol. La détection et caractérisation de ce type de cavité restent un challenge pour la géophysique du fait de la complexité des milieux de la subsurface. Pour répondre à ce besoin, nous proposons une approche par mesures de sismique active qui se base sur l'étude des effets de la cavité sur les ondes de surface de type Rayleigh. Les limites des différentes méthodologies mises en place à ce jour ne permettent pas de remonter avec précision aux paramètres de la cavité car les interactions entre les ondes de Rayleigh et la cavité sont mal identifiées et non prises en compte. Dans ce cadre, nous cherchons à définir de nouvelles observables sismiques porteuses d informations en vue de proposer une méthode d imagerie des cavités souterraines adaptée à la subsurface. Nous utilisons une approche combinée basée sur de la modélisation numérique et expérimentale à échelle réduite. L'analyse des tirs sismiques et des phénomènes associés a permis de définir des observables robustes, basées notamment sur la prise en compte de la composante horizontale. Leur sensibilité est étudiée en fonction des paramètres de la cavité comme son diamètre ou sa profondeur en lien avec la longueur d onde propagée. Les résultats démontrent ainsi l'importance de la composante horizontale très sensible à la cavité. En effet, l'analyse de l ellipticité du déplacement particulaire à travers les rapports H/V révèle de fortes perturbations au voisinage de l'hétérogénéité cavité . Des acquisitions menées sur le terrain visent à initier des tests de faisabilité en milieu réel. 
330 |a Many underground collapses are due to the presence of natural and anthropogenic cavities in the subsurface. The detection and characterization of this kind of cavity remain a challenge for geophysical methods, due to the complexity of subsurface media. To address this need, we suggest a method based on active seismic measurements to study the influence of a cavity on surface Rayleigh waves. So far, the different methodologies proposed in the literature are not able to precisely assess the cavity parameters, because the interactions between the void and Rayleigh waves are poorly identified and not taken into account. In this context, we define new seismic observables bearing information, with the aim of suggesting a new underground cavity imaging method suitable for subsurface environments. Our approach combines numerical modelling and reduced scale experimentations. The analysis of seismic recordings and associated phenomena lead us to define robust observables, especially based on the consideration of the horizontal component. Their sensibility is studied as functions of the cavity parameters, such as its diameter or its depth regarding the propagated wavelength. Our results demonstrate the significance of the horizontal component, which is highly sensitive to the presence of an object such as a cavity. Indeed, the analysis of the particular displacement ellipticity through H/V spectral ratios reveals strong perturbations in the vicinity of the heterogeneity caused by a void. In addition, several field data have been carried out and in the aim to initiate feasibility tests in real media. 
337 |a Configuration requise : un logiciel capable de lire un fichier au format : PDF 
541 | |a Study of seismic observables in surface waves for the detection and characterization of underground cavities  |e a numerical and experimental approach  |z eng 
606 |3 PPN02757086X  |a Ondes sismiques  |2 rameau 
606 |3 PPN035816279  |a Ondes de surface  |2 rameau 
606 |3 PPN027346005  |a Grottes  |2 rameau 
606 |3 PPN027569276  |a Diffraction  |2 rameau 
608 |3 PPN027253139  |a Thèses et écrits académiques  |2 rameau 
610 0 |a Rapports spectraux h/v 
686 |a 550  |2 TEF 
700 1 |3 PPN240456157  |a Filippi  |b Céline  |f 1992-....  |4 070 
701 1 |3 PPN134952898  |a Leparoux  |b Donatienne  |4 727 
701 1 |3 PPN104818549  |a Grandjean  |b Gilles  |f 19..-....  |c ingénieur  |4 727 
701 1 |3 PPN201861909  |a Bitri  |b Adnand  |f 19..-....  |4 727 
701 1 |3 PPN146465784  |a Capdeville  |b Yann  |4 956 
701 1 |3 PPN111264502  |a Bodet  |b Ludovic  |f 1977-...  |4 555 
701 1 |3 PPN102159483  |a Le Marrec  |b Loïc  |f 1976-....  |4 555 
701 1 |3 PPN200539973  |a Nguyen  |b Frédéric  |4 555 
701 1 |3 PPN031810926  |a Virieux  |b Jean  |f 1954-....  |c géophysicien  |4 555 
711 0 2 |3 PPN026403447  |a Université de Nantes  |c 1962-2021  |4 295 
711 0 2 |3 PPN221491066  |a École doctorale Écologie Géosciences Agronomie Alimentation  |c Rennes  |c 2016-2022  |4 996 
711 0 2 |3 PPN191639044  |a Université Bretagne Loire  |c 2016-2019  |4 985 
711 0 2 |3 PPN155925555  |a Institut français des sciences et technologies des transports, de l aménagement et des réseaux  |c France  |c 2011-2019  |4 981 
801 3 |a FR  |b Abes  |c 20230718  |g AFNOR 
856 4 |q PDF  |s 64113258  |u http://www.theses.fr/2019NANT4003/document  |z Accès au texte intégral 
856 4 |u https://archive.bu.univ-nantes.fr/pollux/show.action?id=1d1e8174-a754-47fb-8b5e-6442066bc358 
856 4 |u http://www.theses.fr/2019NANT4003/abes 
930 |5 441099901:650799658  |b 441099901  |j g 
930 |5 441099901:778928829  |b 441099901  |j g 
991 |5 441099901:650799658  |a exemplaire créé automatiquement par l'ABES 
991 |5 441099901:778928829  |a exemplaire créé automatiquement par STAR 
998 |a 860141