Adaptation de la simulation de la réponse GPR pour l’auscultation des infrastructures : application de la méthode des éléments finis

Résumé

La simulation de la réponse GPR (Ground Penetrating Radar) est un important outil analytique, mais elle est difficilement appliquée pour l’auscultation en génie civil en suivant les méthodes courantes. Une telle simulation consiste généralement à concevoir un modèle de radiation d’antenne à travers un milieu géologique ou de matériau de construction (sol, roc, béton, mortier, etc.). Son objectif est l’obtention de la réponse GPR en forme d’ondes de réflexions et de transmissions. Plusieurs méthodes sont utilisées, dont la plus commune est la méthode des Différences Finies dans le Domaine Fréquentiel (FDTD), primordiale pour les applications en géophysique, mais pour les infrastructures complexes, son calcul s’avère irrémédiablement lent et exigeant. On montre que la simulation de la réponse GPR se fait aisément suivant la méthode des éléments finis (FEM) aussi bien pour les milieux géologiques que pour ceux des infrastructures complexes. On montre notamment que lorsqu’une cible dans un milieu est deux fois plus réduite, la quantité de calcul ne dépasse pas 16 %. Quelques cas pratiques sont présentés, où la réponse GPR est simulée pour des milieux aussi complexes que des dalles de béton comprenant des rangées d’armatures fines et un vide à différentes dimensions.