Brevet FR2800165A1 — publié le 20010427

Procédé et dispositif de détermination de la perméabilité d'un sol - - - - - - - - - - - - -- présente invention est relative à un procédé et à un dispositif détermination de la perméabilité d'un sol. domaine technique de l'invention est celui de la mesure de perméabilité des sols. telles mesures sont notamment rendues nécessaires afin déterminer l'aptitude d'un sol à recevoir et à évacuer les eaux usées, en vue de l'installation d'un dispositif d'assainissement d'eau pour un logement non collectif, de type fosse septique. procédé connu consiste à réaliser un ou plusieurs trou(s) dans le sol, dont la profondeur est généralement de l'ordre de 50 à 70 cm, puis à imbiber sol pendant une durée de l'ordre d'au moins 4 heures, et ensuite à maintenir dans le trou une hauteur d'eau constante et à mesurer la quantité d'eau s'évacuant dans le sol à partir du trou pendant une durée déterminée ; enfin la perméabilité est quantifiée par le calcul d'un nombre (K) par formule : k= V/(S X T) où T est la durée de mesure, V est le volume d'eau évacuée à partir du trou pendant la durée T, S est la surface de la portion des parois du trou par laquelle l'eau s'évacue dans le sol. Dans le cas où on utilise une tarière mécanique pour faire le trou, l'usage de cet outil nécessite un technicien spécialisé pour sa manoeuvre, et aboutit à un procédé coûteux ; en outre, cet usage peut être rendu impossible dans le cas où le trou à effectuer se trouve dans une zone terrain inaccessible ; dans le cas où on utilise une pioche pour faire le trou il est presque impossible de déterminer précisément la surface S du fait irrégularités géométriques du trou réalisé. La présente invention a pour objet de proposer un procédé et un dispositif permettant de faire ce type de mesure, qui soit amélioré et qui remédie, en partie au moins, aux inconvénients des systèmes connus. A cet effet, selon un premier aspect, l'invention consiste à proposer un dispositif de mesure de la perméabilité du sol qui comporte une structure creuse rigide dont l'extrémité inférieure est ouverte et apte à être enfoncée dans le sol, une partie au moins des parois de la structure étant étanche ' l'eau pour permettre de constituer, à l'intérieur de la structure, une réserve d'eau en contact avec le sol par ladite extrémité inférieure de la structure ; ladite structure comporte en outre un organe de maintien du niveau de ladite réserve d'eau à une valeur sensiblement constante, qui de préférence constitué par un régulateur à flotteur. Selon un autre aspect, l'invention consiste en un procédé de mesure de permeabilité du sol dans lequel on utilise un dispositif défini ci-dessus et dans lequel enfonce l'extrémité inférieure ouverte de la structure dans le sol jusqu'à une profondeur située dans une plage allant de 1 à 20 cm, en particulier de l'ordre de 1 à 5 cm, généralement manuellement (c'est à dire sans outil) , en particulier en exerçant sur la partie supérieure de la structure un effort (vertical descendant) par appui de la main ou du pied l'opérateur, On remplit d'eau la cavité délimitée par les parois étanches et par portion la surface du sol qui s'étend à l'intérieur de l'extrémité inférieure ouverte enfoncée, et on imbibe le sol d'eau, raccorde à la cavité un réservoir équipé d'un moj=en (ou organe) de lecture du niveau de son contenu pour mesurer la quantité d'eau évacuee dans sol pendant une période de temps déterminée. L'invention a pour résultat une dispositif simple et peu coûteux et une procédé simple, permettant d'obtenir un résultat précis, qui peut être mis en ouvre en tout lieu par une seule personne, sans nécessiter qualification particulière , et sans outil spécifique supplémentaire. L'utilisation d'une structure rigide et ouverte en partie inférieure permet enfoncement facile dans le sol ; grâce à une cavité prévue dans cette structure qui est entourée de parois étanches, il est possible constituer réserve d'eau en contact avec le sol à étudier par l'ouverture prévue en partie inférieure de la structure ; cette ouverture associée à rigidité de la structure (évitant sa déformation lors de sa mise en contrainte pour son enfoncement dans le sol) permet de connaître exactement surface du sol par laquelle l'eau s'évacue, et permet donc de s'affranchir incertitudes opératoires résultant de la réalisation d'un trou dans le sol. L'organe de maintien de niveau intégré au dispositif permet maintenir une hauteur de colonne d'eau constante pendant la mesure d'assurer la fiabilité des résultats. Étant donné que l'on connaît à priori la surface de l'interface entre l'eau et le sol, laquelle surface est égale à la section de l'ouverture inférieure la structure, il est possible, en fixant une durée de mesure a priori, de graduer l'échelle de l'organe de lecture de la contenance du réservoir alimentant la cavité pendant la période de mesure, de telle sorte que les graduations correspondent à la valeur du coefficient K ci-dessus ; on permet ainsi de lire cette valeur directement et on évite ainsi toute possibilité d'erreur de calcul ; il suffit à cet effet de graduer l'échelle de lecture en fonction des caractéristiques géométriques du réservoir. Selon un mode préféré de réalisation, ce réservoir est de forme tubulaire section cylindrique, dans une partie translucide (ou transparente) des parois duquel est prévue ladite échelle graduée permettant la lecture directe dudit coefficient ; dans ce mode préféré de réalisation ladite structure creuse rigide est essentiellement constituée par un tronçon de tube épais en matière plastique, dont la paroi cylindrique est biseautee en partie inférieure, et à l'intérieur duquel est fixé un robinet à pointeau dont la fermeture est commandée mécaniquement par un flotteur mobile solidaire d'une bielle entraînant le pointeau. De preférence, le dispositif de mesure est essentiellement constitue outre la structure creuse rigide et le réservoir gradué pour la mesure, d'un deuxième réservoir pour l'alimentation de la cavité pendant la phase préliminaire d'imbibition de la portion du sol et du sous-sol s'étendant sous la structure creuse rigide. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront compris au travers la description suivante qui se réfère aux dessins annexés, qui illustrent sans aucun caractère limitatif un mode préférentiel de réalisation de l'invention. L figure 1 Illustre en vue en coupe transversale un mode réalisation d'une structure rigide creuse d'un dispositif selon l'invention. figure 2 illustre schématiquement un dispositif complet de mise ouvre du procédé de mesure. La structure 1 comprend un tronçon 2 de tube de section circulaire en dont l'axe longitudinal 3 est sensiblement vertical en position d'utilisation ; dans cette position, l'extrémité 5 inférieure de la paroi 2 enfoncee dans le sol 4, à une profondeur 6 d'environ 2 ou 3 cm sous la surface du sol ; pour faciliter l'enfoncement, l'extrémité 5 comporte un biseau ; on utilise de préférence un tronçon 2 dont le diamètre 9 et la hauteur 0 sont de l'ordre de 150 à 300 mm ; à l'intérieur du tronçon 2 est filée une plaque 11 percée en 12 et supportant un robinet 13 à pointeau le pointeau 14 est muni d'une portée conique apte à coopérer avec le siège 15 du robinet pour fermer le passage 16 d'arrivée d'eau ; à cet effet, pointeau est mû par l'action d'un flotteur 17 lié à une bielle 18 montée pivotante en 19 par rapport à un ergot 20 solidaire du corps du robinet et par conséquence solidaire de la plaque 11 ; le flotteur se déplace (flèche 21) sous l'action de la poussée exercée par l'eau 22 admise dans la cavité 25 passage dans le robinet ; ladite cavité est délimitée par la paroi 2 tubulaire par la surface 7a de portion de sol s'étendant à l'intérieur des parois 2, et par la plaque 11 ; la hauteur 24 du niveau 23 de l'eau 22 au dessus de la surface du sol est ainsi maintenue sensiblement constante, tout en permettant une infiltration de l'eau dans le sol au travers de l'interface séparant deux milieux. Comme évoqué ci-avant, l'enfoncement de la structure dans le peut être obtenu en appuyant sur l'extrémité supérieure 26 de celle-ci. Comme illustré en particulier figure 2, l'alimentation en eau de cavité délimitée par la structure 1, est effectuée par un conduit raccordé à l'entrée du robinet 13. L'eau s'écoule selon la flèche 28, par gravité, en provenance réservoir 31 pendant la phase d'imbibition, et du réservoir 34 gradué pendant la phase de mesure ; à cet effet, lesdits réservoirs sont respectivement raccordés au conduit 27 par un conduit 32, respectivement équipé d'une vanne 29, 30. Pour l'imbibition, la vanne 29 est ouverte et la vanne 30 est fermée inversement pour la mesure la vanne 29 est fermée et la vanne 30 est ouverte. On procède à l'imbibition pendant quatre heures environ, puis on procède à la mesure de la quantité d'eau s'évacuant dans le sol pendant une période de 10 minutes environ. réservoir 34 est constitué d'une éprouvette en plastique translucide permettant une lecture directe du coefficient h en notant graduation 35 (inscrite sur la paroi de l'éprouvette) qui correspond niveau de l'eau après la période de mesure d'infiltration. REVENDICATIONS 1. Dispositif de mesure de la perméabilité du (4) caractérisé en ce qu'il comporte une structure (1) creuse rigide dont l'extrémité inférieure (5) est ouverte et apte à être enfoncée dans le , une partie au moins des parois (2) de la structure étant étanche à l'eau ladite structure comportant en outre un organe (13, 17) de maintient d'un niveau (23) d'eau (22) à une valeur sensiblement constante. 2. Dispositif selon la revendication 1 dans lequel la structure (1) comporte un tronçon (2) de tube dont la paroi est biseautée (8) en partie inférieure (5). Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2 dans lequel l'organe (13, 17) est un régulateur à flotteur. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 dans lequel la structure (1) comporte un robinet (13) à pointeau (14) dont la fermeture est commandée par un flotteur (17) par l'intermédiaire d'une bielle (18). 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 qui comporte en outre un réservoir (34) d'eau équipé d'un moyen (35) de lecture du niveau (36) de son contenu, lequel réservoir est raccordé à l'entrée d'un robinet (13) à flotteur (17) équipant la structure (1) par un conduit (28, 33) équipé d'une vanne (30). Dispositif selon la revendication 5 dans lequel réservoir (34) est de forme tubulaire de section cylindrique, une partie translucide de paroi réservoir comportant une échelle graduée permettant la lecture directe d'un coefficient (K) de perméabilité du sol. Dispositif selon l'une quelconque des revendication 1 à 6 qui comporte en outre un réservoir (31) d'eau pour l'alimentation de la cavité (25) la structure (1) pendant une phase préliminaire d'imbibition. 8. Procédé de mesure de perméabilité du sol dans lequel on utilise un dispositif selon l'une quelconque des revendications à 7, et dans lequel On enfonce l'extrémité (5) inférieure ouverte de la structure dans le sol (4), jusqu'à une profondeur située dans une plage allant de 1 à 20 cm, On remplit d'eau la cavité (25) délimitée par les parois étanches et la portion (7a) de la surface du sol qui s'étend à l'intérieur de l'extrémité inférieure (5) ouverte enfoncée, et on imbibe le d'eau, On raccorde à la cavité un réservoir (34) équipé d'un organe de lecture de sa contenance pour mesurer la quantité d'eau évacuée dans le sol pendant une période de temps déterminée.