Entre les sols marno-calcaires de Fourvière et les alluvions récentes du Rhône, le sous-sol lyonnais oppose des contrastes violents. Sur la Presqu'île, les graviers fluvio-glaciaires offrent une bonne portance, alors que les remblais de la Croix-Rousse cachent des hétérogénéités problématiques. La tomographie sismique à Lyon permet justement de cartographier ces transitions brutales sans un seul forage. En mesurant les vitesses de propagation des ondes P et S entre les rives, on distingue les niveaux rocheux sains des altérites ou des zones fracturées. Avant d'implanter un immeuble de grande hauteur, on associe souvent cette méthode à un essai de pénétration statique CPT pour calibrer les profils de vitesse sur des points durs.
Un contraste de vitesse supérieur à 50 % entre deux couches révèle souvent un changement lithologique majeur, comme le passage des alluvions aux marnes.
Utilisée pour délimiter le toit du substratum marno-calcaire sous les remblais de la presqu'île. Idéale pour les fondations superficielles et les terrassements.
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Tomographie de réflexion (ondes P et S)
Nécessaire pour imager les failles et les hétérogénéités profondes dans le bassin de l'Est lyonnais. Couplée à des enregistrements multicanaux pour une résolution centimétrique.
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Tomographie multi-azimuth (MASW + réfraction)
Profils croisés pour obtenir un modèle 3D de vs30/" data-interlink="1">vitesse des ondes de cisaillement. Recommandé pour les projets de tunnels et d'excavations profondes à Lyon.
Normes applicables
Eurocode 7 (EN 1997-1:2004) – reconnaissance des terrains, Eurocode 8 (EN 1998-1:2004) – classification sismique des sols, NF P94-411 – essais sismiques en forage et en surface
Questions fréquentes
Quelle est la profondeur maximale atteinte par la tomographie sismique sur le bassin lyonnais ?
Avec une source de 80 kg et un espacement de 5 m, on descend couramment à 60-80 mètres dans les marnes du Toarcien. Pour des cibles plus profondes, on combine la réfraction et la réflexion en un seul tir.
La tomographie sismique peut-elle traverser les remblais anciens de la Croix-Rousse ?
Oui, les remblais hétérogènes (blocs, gravats, limons) atténuent le signal mais ne le bloquent pas. On utilise un marteau de 10 kg pour les 15 premiers mètres et une masse tombante de 80 kg pour les couches sous-jacentes. Le traitement tomographique corrige les effets de surface.
Combien de temps faut-il pour réaliser un profil de 100 mètres en centre-ville de Lyon ?
Comptez une demi-journée pour l'installation des 48 géophones, les tirs et le repli. Le traitement des données (inversion + modélisation) prend 2 à 3 jours ouvrés. Les contraintes de circulation peuvent allonger le délai d'une heure sur site.
Quelle différence entre la tomographie de réfraction et de réflexion pour un projet à la Part-Dieu ?
La réfraction cartographie les premières couches jusqu'à 30-40 mètres. La réflexion, plus sensible, détecte les failles et les hétérogénéités fines (lentilles argileuses, fractures) jusqu'à 80 mètres. Pour les tours de la Part-Dieu, on combine les deux pour un modèle complet.
La tomographie sismique est-elle perturbée par le métro lyonnais ou le tramway ?
Le bruit des rames de métro (lignes A, B, D) et du tramway (T1, T2, T4) est continu et large bande. On l'atténue par empilement de 10 à 15 tirs par point et filtrage passe-bande 10-150 Hz. Les acquisitions se font de préférence la nuit ou en début de matinée avant le trafic dense.
