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RESSOURCES PARASISMIQUE

ACADEMIE DE BORDEAUX

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INTRODUCTION

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Rappel sur les principaux séismes de ces dernières années :

• Gujarat (2001) M = 7.7 : 20 000 morts

• Algérie (2003) M = 6.8 : 2300 morts

• Iran (2003) M = 6.3 : 26 000 morts

• Maroc (24 février 2004) M = 6.3 : 500 morts

• Indonésie (26 décembre 2004) M = 9 : 110 200 morts

• Pakistan (8 octobre 2005) M = 7.6 : 86 000 morts

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LES SEISMES

1 – Phénomène physique1.1 – Tectonique des plaques1.2 – Mouvements relatifs des plaques1.3 – Classement des séismes

2 – Caractérisation des séismes2.1 – Mécanisme de rupture2.2 – Évaluation des séismes2.3 – Les ondes sismiques

3 – Effets engendrés par le séisme3.1 – Effets directs3.2 – Effets induits

4 – Aléas sismiques4.1 – Définition4.2 – Évaluation de l’aléa4.3 – Activité sismique en France

5 – Réglementation

5

1 –1 – Phénomène physiquePhénomène physique1.1 – Tectonique des plaques :1.1 – Tectonique des plaques :

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1.2 – 1.2 – Mouvements relatifs des Mouvements relatifs des plaquesplaques

a) Phénomène de convergence :Ce phénomène résulte de mouvements de

rapprochement de plaques (convergence).

convergence de 2 plaques océaniques

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convergence d’une plaque océanique et d’une plaque continentale

convergence de 2 plaques continentales

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b) Phénomènes de divergence ou convection :

Ils résultent de mouvements d'écartement des plaques (divergence).

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11

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c) Phénomènes de coulissage :Ils résultent de mouvements de glissements

horizontal ou vertical des plaques (coulissage).

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Photos du séisme Photos du séisme de LA en 1994de LA en 1994

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d)En résumé ou pour conclure :

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1.3 – Classement des séismes1.3 – Classement des séismes

Mécanisme au foyer

Séismes naturels Séismes artificiels séismes induits par l'activité humaine

Jeu d'une faille

séismes tectoniques :· rupture soudaine des roches

· mise en eau d'un grand barrage

· exploitation de gaz, etc

Explosion

séismes volcaniques :· fracturation des roches due à

l'intrusion de magma · dégazage, oscillation propre du

réservoir

· tirs d'exploration sismique

· tirs de mines et carrières · essais nucléaires

souterrains

Implosion

séismes d'effondrement :· effondrement de cavités dans le

gypse ou le calcaire · effondrement lié à un grand

glissement de terrain

· effondrements d'anciennes mines

Mécanisme au foyer

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2.1 – Mécanisme de rupture :2.1 – Mécanisme de rupture :

Genèse d’un séisme sur une faille : 3 étapes :

– Accumulation contraintes– Déclenchement rupture >

seuil résistance roches– Arrêt rupture sismique

(quelques secondes + tard)

Cycle sismique d’une faille : Succession de périodes :

– Accumulation de contrainte– Ruptures brutales sur la faille

2 – Caractérisation des 2 – Caractérisation des séismesséismes

Avant le

séisme

Après le

séisme

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• Phénomène : mouvements des plaques accumulation de

contraintes accumulation d’énergie

chute de contraintes rupture brutale sur plan de faille libération d’énergie

(chaleur et émission d’ondes élastiques)• Conséquence : + la surface de rupture et le déplacement sont

importants + la quantité d’énergie libérée est grande

• Conclusion : Puissance d’un séisme quantité d’énergie libérée

Magnitude

Séisme = libération d’énergie

Remarque : Conséquence d’un séisme

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2.2 – Évaluation des séismes2.2 – Évaluation des séismes

20

QUAND ON PASSE D ’UN DEGRE A L ’AUTRE,

ON MULTIPLIE L ’ENERGIE PAR 31.6,

SOIT 1000 POUR 2 DEGRES

MARTINIQUE 1999

MARTINIQUE 1839 GUADELOUPE 1843

21

= appréciation des dégâts

22

Distinction entre magnitude et intensité

Magnitude = Magnitude = 66

Magnitude = Magnitude = 88

Intensité = IXIntensité = IXIntensité Intensité = VII= VII

23

2.3 – Les ondes sismiques2.3 – Les ondes sismiques

• Ondes PVitesse = 4 à 6 km/s (croûte)

• Ondes SVitesse = 60% de celle des ondes P

Propagation des ondes

a)Les ondes de volume :

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b)Les ondes de surface :

Moins rapide

Amplitude plus grande

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3 – Effets3 – Effets engendrés par les engendrés par les séismes :séismes :

Pas fonction de la magnitude

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3.1 – Effets directs : Jeu des failles3.1 – Effets directs : Jeu des failles

a) Décrochement vertical ethorizontal (séisme de LomaPrieta, Californie, 17 octobre1989)

b) Décrochement horizontalde 3 m qui, par chance, s'estproduit à côté de laconstruction (séisme d'Izmit,Turquie, 17 avril 1999)

3 m

La faille débouche en surface

27

Le passage des ondes sismiques

Séisme de CHI-CHI, Taiwán, 1999

28

3.1 – Effets directs : Effets de site3.1 – Effets directs : Effets de site

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Effet de site topographique

séisme de Lambesc (1909)Rognes, France

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3.2 – Effets induits3.2 – Effets induits

Turquie (1999)

31

Liquéfaction d’une parcelle de sol non traité (Séisme de Kobe, 1995)

32

Immeuble enfoncé dans le sol après liquéfaction de ce dernier (séisme de

Caracas, Vénézuela, 1967)

33

ADAPAZARI - M 7,4

TURQUIE (1999)

34

Mouvement de Terrain de Las Colinas - séisme d’El Salvador, 2001

35

Niigata M 6,8

JAPON (2007)

(So

urc

e :

F

. D

e M

art

in,

BR

GM

)

36

Tsunami

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Pendant un séisme, les constructions subissent des oscillations :

- horizontales, - verticales - et en torsion,

Ces oscillations génèrent des efforts de flexion et de cisaillement dans les éléments constructifs.

4 – Effets4 – Effets sur les constructions sur les constructions ::

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39

SEISME DE KOBE (1995)

Il faut réduire le risque Il faut réduire le risque sismiquesismique

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5 – Aléa sismique :5 – Aléa sismique :5.1 – Définition5.1 – Définition

Risque majeur :Risque majeur : ENJEUX ENJEUX

• Humains

• Économiques

• Environnementaux

Évènement sismique potentiellement dangereux

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"La définition que je donne du risque majeur, c'est la menace sur l'homme et son environnement direct, sur ses installations, la menace dont la gravité est telle que la société se trouve absolument dépassée par l'immensité du désastre."

Haroun TAZIEFF

Risque majeur : Probabilité de pertes

En biens

En activités économiques

En vies humaines

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Ne pas confondre Aléa Sismique et Risque Sismique

43

Le risque sismique dépend de :

L’occurrence des séismes

ou aléa sismique

La vulnérabilité des constructions

ou enjeuAléa: probabilité qu’au cours du temps, une secousse atteigne ou dépasse une certaine intensité

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5.2 – Évaluation de l’aléa5.2 – Évaluation de l’aléa

Carte de la sismicité historique(d’après BRGM)

• sources historiques

• surveillance instrumentale

45

Aléa sismique régionalDegrés de l'intensité 

épicentrale 

4 (secousse modérée)5 (secousse forte)6 (dommages légers)7 (dommages prononcés)8 (dégâts massifs)9 (destructions de nombreuse

s  constructions)

Epicentres dans une fenêtre de 40 km

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Aléa sismique local Micro-zonage sismique de Fort de France

47

5.3 – Aléa 5.3 – Aléa sismique de sismique de la France :la France :

Carte de zonage sismique 1991

 

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Nouvelle carte d’aléa sismique

2005

Aléa Mouvement du sol

très faible

Faible

Modéré

Moyen

Fort

Accélération < 0,7 m/s²

0,7 m/s² ≤accélération <1,1 m/s²

1,1 m/s² ≤accélération<1,6 m/s²

1,6 m/s² ≤accélération<3m/s²

Accélération ≥3m/s²

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6 – Réglementation6 – Réglementation

6-1 Réglementation en vigueur6-1 Réglementation en vigueur

● Loi n°87-565 du 22 juillet 1987

● Décret n°91-461 du 14 mai 1991

● Arrêté du 29 mai 1997

● Arrêté du 10 mai 1993

● Loi n°95-101 du 02 février 1995

● Décret n°95-1089 du 05 octobre 1995

6-2 Réglementation à venir6-2 Réglementation à venir

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6.1 – Réglementation en vigueur 6.1 – Réglementation en vigueur ::

• Loi N°87-565 du 22 juillet 1987 : Prévention des risques majeurs, droit du citoyen à l’information

- Organisation de la sécurité civile

- Protection contre l’incendie- Prévention des risques

majeurs

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• Décret N°91-461 du 14 mai 1991 :

Définit le zonage sismique de la France en 5 zones

Distingue 2 catégories d’ouvrage :– les ORN (Ouvrage à Risque Normal)

=> Définition 4 classes bâtiments (A, B, C et D)

=> Sauvegarde des vies humaines mais pas protection intrinsèque des bâtiments

– les ORS (Ouvrage à risque Spécial)

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Contexte réglementaire

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• Arrêté du 29 mai 1997 : ORN

– Définit les niveaux d’accélération à retenir pour les classes A, B C et D selon chaque zone de sismicité

– Rend applicable les PS92• à tous les bâtiments neufs• aux bâtiments existants (si additions par

juxtaposition de locaux, surélévation, création d’un niveau intermédiaire, etc …)

– Pour maisons individuelles : appliquer PS 92 ou PS-MI 89/92

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Logigramme réglementaire / ORN

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Définition des classes d’ouvrages ORN

Classe A

Classe A

bâtiments avec activité humaine sans séjour de longue durée

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Définition des classes d’ouvrages ORN

Classe B

Classe B

habitations individuelles

établissements recevant du public de catégories 4 et 5

bâtiments de hauteur inférieure ou égale à 28 m

bâtiments d'habitation collective

bâtiments à usage de bureau ne recevant pas de public, et pouvant accueillir

un maximum de 300 personnes

bâtiments destinés à usage industriel, et pouvant

accueillir un maximum de 300 personnes

bâtiments abritant les parcs de stationnements ouverts

au public

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Définition des classes d’ouvrages ORN

Classe C

Classe C

établissements recevant du public de catégories

1, 2 et 3

bâtiments de hauteur supérieure à 28 m

bâtiments d'habitation collective

bâtiments à usage de bureau

Bâtiments pouvant accueillir simultanément plus de 300 personnes

bâtiments des centres de production collective

d'énergie

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Définition des classes d’ouvrages ORN

Classe D

Classe D

bâtiments dont la protection est primordiale pour la sécurité civile, la défense nationale et le

maintien de l'ordre public

bâtiments abritant les moyens de secours

opérationnels

bâtiments contribuant au maintien des

communications

centres principaux des réseaux de

télécommunications ouverts au public

centres de diffusion et de réception de l'information

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• Arrêté du 10 mai 1993 : ORS

• Loi n°95-101 du 2 février 1995 et décret d ’application n°95-1089 du 5 octobre 1995 :

– Renforce la loi de 1987

– Prévoit au niveau communal la mise en place des Plans de Prévention des risques prévisibles (PPR)

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Les Plans de Prévention des Risques (naturels prévisibles)

PPR

Objectifs : • Mesures constructives

(projets nouveaux)

• Affichage du risque

• Mesures sur biens existants

• Mesures de prévention, protection et sauvegarde

Non traité par la réglementation nationale (décret 1991 et arrêté 1997)

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6.2 – Réglementation à venir :6.2 – Réglementation à venir :

• Révision du zonage sismique : nouvelle carte d’aléa sismique de 2005

• Changement des règles de la construction parasismique : PS 92 remplacée par EC8

• Respect de la réglementation : pénal en cas de non-respect de la réglementation et attestations parasismiques

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ALÉA SISMIQUE

DE LA FRANCE

Zonage réglementaire (décret 14 mai

1991)

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Sortie prévue début 2008

Augmentation du nombre de territoires concernés : passage de 5000 à 20000 communes

Changement de l’entité administrative de référence

- La COMMUNE plutôt que le canton - Possibilité d’avoir différentes zones de sismicité dans une même communauté d’agglomérations

Révision du zonage sismique réglementaire de la France

État d’avancement et pistes d’évolution

64

Extension très importante de la zone de faible sismicité (ex Ia) sur laquelle seraient rendues obligatoires les normes EC8 uniquement pour les bâtiments de classe C, D

Modification importante en Loire / Poitou-Charentes : Région dont une grande zone serait maintenant soumise aux normes parasismiques pour l'ensemble des bâtiments,

Apparition d'une zone sismique dans le Nord,

Augmentation du niveau de sismicité de la zone allant de Chamonix à Grenoble, qui passe d'une zone Ib (donc pas la zone de sismicité la plus importante du territoire métropolitain) à la zone 4 (sismicité la plus importante de métropole dans le nouveau zonage).

Principales modifications

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•Processus d’harmonisation des règles de construction à l’échelle européenne

•L’Eurocode 8 s’accompagne de la redéfinition de certaines notions telles que :

- les catégories d’ouvrages,- les catégories de sols,- les spectres élastiques…

•obligation d’application en 2010 de l’Eurocode 8 relatif à la construction parasismique avec une phase transitoire permettant d’utiliser les règles PS 92 jusqu’au 1er janvier 2010.

Des Des règles PS 92 vers l’Eurocode 8

4.54.03.5 III

3.53.0 2.5 II

2.52.01.5 Ib

2.01.51.0 Ia

Classe DClasse CClasse BZone

Ancien zonage Période transitoire

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Règles générales, actions sismiques et règles

pour les bâtiments

Ponts

Évaluation et renforcement des bâtiments

Silos, réservoirs et canalisations

Fondations, ouvrages de soutènement et

aspects géotechniques

Tours, mâts et cheminées

Six volets dans l’Eurocode 8

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•Objectifs (EN 1998-1/ 1.1.1) :- protéger les vies humaines

- limiter les dégâts - garantir l’opérationnalité des structures

importantes pour la protection civile

•Application / zonage probabiliste

• règles simples / maisons individuelles et « bâti courant »

les classes A, B, C et D deviennent I, II, III, IV

la classe III inclut les établissements scolaires

accélération de calcul dépendante de l’accélération de référence au niveau du sol (carte de zonage ou micro-zonage) et de la catégorie d’importance des bâtiments

annexe sur les amortisseurs parasismiques…

Éléments relatifs à l’Eurocode 8