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Contexte
de l'étude |
Cette
étude s'inscrit dans le cadre d'une recherche menée
avec l'aide du PGRN et de la Délégation aux
Risques Majeurs du Ministère de l'Environnement. Cette
recherche est relative à la méthodologie de
la cartographie de microzonage sismique de l'agglomération
grenobloise. Le programme qui comporte plusieurs chapitres
a débuté en 1992 et devait durer 2 ans.
Le rapport remis au Pôle traite du chapitre concernant
l'élaboration de corrélations entre caractéristiques
dynamiques (vitesses de propagation des ondes longitudinales
et transversales, coefficient de Poisson, modules dynamiques).
Il s'agissait donc d'un rapport d'avancement, destiné
en principe à avoir une suite.
Les propriétés des sols sont
en général étudiées sous 2 aspects
différents :
1/ leurs propriétés géotechniques
(ou de mécanique des sols) abordées par des
ingénieurs issus du Génie Civil ou de la géologie
appliquée. Ce sont les caractéristiques minéralogiques,
d'indices des vides, de module E et G « statiques »,
c'est-à-dire relatifs à des déformations
assez importantes (<10-3), les propriétés
de surconsolidation, d'état de contrainte.
2/ leurs propriétés dynamiques
abordées par les géophysiciens. Ce sont les
vitesses de propagation ds ondes longitudinales et transversales
(Vp, Vs), le coefficient de Poisson et les modules E et G
« dynamiques » c'est-à-dire relatifs
à de petites déformations (<10-5). Les adjectifs
« statiques » et « dynamiques »
ont été notés volontairement pour faire
apparaître qu'il s'agit, dans beaucoup d'esprits, de
caractéristiques différentes. En réalité
ce sont deux aspects différents d'une même caractéristique
physique.
Dans un autre ordre d'idées, le problème de
la détermination des amplifications des ondes sismiques
à la traversée des terrains de couverture est
très important pour tous les sites urbains implantés
sur de tels terrains. En effet, pour une même sollicitation
au niveau du substratum rocheux, la réponse au niveau
de la surface du sol va être fortement influencée
par les caractéristiques de ces terrains de couverture,
ce qui peut conduire, dans un même site urbain, à
des renforcements ou des atténuations très locales
des effets d'un séisme.
Trois points sont importants à noter :
1) l'analyse des facteurs qui influencent les amplifications
locales des ondes sismiques montre que parmi ceux-ci les propriétés
dynamiques des couches superficielles (terrain de couverture)
ont une grande importance,
2) dans un site urbain, on ne peut mesurer les propriétés
dynamiques des couches superficielles avec une grande densité,
à cause du coût prohibitif (nécessité
de réaliser de nombreux forages avec mesures sismiques
en forages) ou des difficultés techniques,
3) au contraire, dans un site urbain, on peut disposer de
données « géotechniques »
avec une bonne densité.
Par conséquent, s'il est possible d'utiliser les données
géotechniques et géologiques pour estimer, après
étalonnage par mesures sismiques de surface, les propriétés
dynamiques, on aura réalisé un grand pas dans
la résolution du problème.
Il faut noter, inversement, qu'à
l'heure actuelle, il y a une sous-utilisation des données
géophysiques (prospection sismique essentiellement) pour
déterminer les caractéristiques mécaniques
des sols. On constate donc que l'établissement de corrélations,
sur une base physique, entre les groupes de données (géophysiques
et mécaniques) présente un intérêt
certain qui dépasse largement le cadre des études
de microzonage sismique. Il faut noter que l'établissement
de corrélations purement empiriques, sans base physique,
même si c'est utile, a cependant une portée limitée. |
