La semaine dernière, nous avons examiné les cales de carotteuse – la petite pièce qui détermine si un trépan et un carottier bien sélectionnés livrent réellement la carotte récupérée. Cette semaine, nous revenons sur une décision prise avant tout cela : quelle série de tiges de forage utiliser en premier lieu. Les désignations BQ, NQ, HQ et PQ apparaissent sur chaque devis et chaque fiche technique, mais la raison du choix de l'une par rapport à l'autre mérite d'être clairement expliquée.

Les tailles de tiges de forage filaire suivent le système DCDMA (Diamond Core Drill Manufacturers Association), où chaque désignation de taille correspond à un ensemble fixe de dimensions de diamètre extérieur, de diamètre intérieur et de manchon. Le préfixe de lettre – B, N, H, P – indique la classe de taille générale, allant du plus petit au plus grand : B est la plus petite des quatre séries courantes, N et H sont les chevaux de bataille de milieu de gamme, et P est la plus grande taille standard dans l'utilisation générale d'exploration. Le suffixe "Q" désigne spécifiquement la série filaire, par opposition à la tige conventionnelle (non filaire) de la même classe de taille.

Parce que la tige, le carottier, le trépan, le tubage et la cale de carotteuse doivent tous être de taille assortie au sein de la même série – un point que nous avons abordé tout au long de cette série d'articles – la taille de la tige choisie au début d'un projet verrouille efficacement la taille de tous les autres composants qui la suivent dans le trou.

BQ est la plus petite série filaire standard et produit le plus petit diamètre de carotte des quatre. Elle est généralement choisie lorsque la taille du trou doit être minimisée – pour les sites à accès restreint, pour les trous très profonds où la réduction du poids de la tige et des exigences de couple est importante, ou pour les programmes où un diamètre de carotte plus petit est acceptable pour l'objectif d'analyse ou géotechnique en question. Le compromis est un échantillon de carotte plus petit et, dans certaines conditions de sol, moins de stabilité qu'une tige plus grande ne le fournit.

NQ est la taille vers laquelle la plupart des programmes d'exploration se tournent par défaut, et pour une bonne raison : elle offre un équilibre pratique entre le diamètre de la carotte, la résistance de la tige, la taille du trou et le coût. Elle produit un diamètre de carotte suffisamment grand pour la plupart des analyses et des objectifs de journalisation, tout en maintenant le poids de la tige et les coûts de forage plus gérables que les séries plus grandes. Si le cahier des charges d'un projet ne spécifie aucune contrainte particulière poussant vers BQ ou HQ, NQ est très souvent la bonne hypothèse de départ.

HQ augmente à la fois le diamètre de la tige et celui de la carotte par rapport à NQ. Le diamètre plus grand améliore la stabilité de la tige dans les sols déviés ou difficiles, et le diamètre de carotte plus grand est souvent préféré pour les travaux géotechniques ou les situations où un échantillon plus grand améliore la fiabilité de la journalisation structurale. Le compromis est une tige plus lourde, des exigences de couple et de capacité de pompe plus élevées, et généralement un coût par mètre plus élevé que NQ.

PQ est la plus grande des quatre séries courantes et est généralement spécifiée lorsque le projet nécessite réellement le plus grand diamètre de carotte pratique – souvent pour une investigation géotechnique détaillée, ou lorsque le volume de l'échantillon lui-même est le facteur limitant pour les tests en aval. La tige PQ est donc lourde et exige une foreuse avec une capacité de levage et de couple suffisante pour la faire fonctionner efficacement, ce qu'il convient de confirmer avant de s'engager sur cette série avec une foreuse plus petite ou plus légère.

Chaque taille de tige a une taille de tubage assortie qui s'emboîte correctement – faire passer une tige HQ dans un tubage NQ, par exemple, ne fonctionne tout simplement pas, et les incompatibilités ici sont l'une des erreurs de planification les plus perturbatrices sur un programme à plusieurs trous où le tubage doit être pré-commandé avant le calendrier de forage. Lorsqu'un trou doit être tubé puis continué à un diamètre plus petit sous le sabot du tubage, cette relation d'emboîtement détermine jusqu'où la taille peut être réduite tout en s'adaptant à la tige et au trépan initialement prévus à travers la colonne de tubage.

En pratique, le choix se résume généralement à trois questions : quel diamètre de carotte le programme d'analyse ou géotechnique nécessite-t-il réellement, quelles profondeurs et quelles conditions de sol le trou est-il censé rencontrer, et quelle capacité de foreuse est disponible sur site. Un programme visant la profondeur maximale avec des exigences de foreuse gérables tend vers BQ ou NQ ; un programme privilégiant la taille de l'échantillon ou la stabilité dans des sols difficiles tend vers HQ ou PQ. Bien faire ce choix au stade de la planification évite le problème beaucoup plus coûteux de découvrir en cours de programme que la taille de la tige ne convient pas aux conditions du sol ou aux exigences d'échantillonnage.

Comme pour chaque composant que nous avons couvert dans cette série, la taille de la tige n'est pas une décision prise isolément – elle définit la classe de taille pour le trépan, le carottier, la coquille de réalésage, la cale de carotteuse et le tubage qui la suivent, ce qui explique pourquoi il est important de bien la choisir avant que la première tige ne descende dans le trou.