[PGRN] [Programme de recherche départemental]

Projet CG38 - PGRN piloté par le LGIT

Titre du projet

Effet potentiel d'un séisme en région grenobloise (effets de site)

(Titre du rapport : « Risque sismique : évaluation des effets de site »)

Type d'aléa
Risque sismique
Années

1989-1990

Mots-clés
Vulnérabilité sismique - Prévision - Ondes de Rayleigh
Champs disciplinaires
Géophysique, géotechnique, sismologie


1) Organismes et auteurs


Organisme pilote
LGIT
Organisme(s) associé(s)
ADRGT - UNAM (Universidad Nacional Autónoma de México : www.unam.mx)
Coordonnateur
Michel CAMPILLO
Participants
Professeur Herrmann (Université de Saint-Louis), Helle Anette Pedersen, Denis Jongmans (Univ. de Liège)


2) Contexte du projet


Site(s) d'étude
Grenoble (Parc Paul Mistral, Campus universitaire) et Domène (Isère), Liège (Belgique), Haute vallée de l’Ubaye
Contexte de l'étude
Le problème de la prévision des risques sismiques peut être séparé en deux facteurs indépendants.

Le premier concerne l’occurrence des séismes dans le temps et dans l’espace, ce problème n’admettant que des solutions probabilistes dont la validité semble devoir être discutée en fonction du contexte géodynamique régional. Il ne semble pas que le problème de la prévision de l’occurrence des tremblements de terre trouve une solution définitive dans un futur très proche.

Le deuxième facteur qui gouverne les dommages est la vulnérabilité locale, c’est-à-dire la sensibilité relative d’un point à l’autre aux effets d’un séisme dans le voisinage. Ce facteur est gouverné par la structure locale du sous-sol. De nombreux exemples « récents » comme Mexico, Spitak (Arménie), San Francisco ont illustré dramatiquement l’importance cruciale des structures très superficielles pour expliquer l’amplitude et la répartition des dégâts.

C’est dans ce contexte que s’inscrit ce projet.
Programme plus vaste
Projet européen “Action Mexique”
Initiation du projet
Participation du PGRN
Montant du financement (k€)
54,73 k€ (59 kF en 1989 + 300 kF en 1990)
Part du CG38 - PGRN
? %
(Co)-Financements
Projet “Action Mexique” + Financement Belge
Appréciation du rôle du financement CG38 - PGRN
Ces crédits ont permis d’initier des projets et de lancer le travail (+ frais de séjour et de recherche de H. Pedersen et de D. Jongmans).


3) Objectifs, méthodes et résultats

Objectifs
Tester notre capacité à déterminer les paramètres physiques de matériaux superficiels et tout particulièrement la vitesse des ondes de cisaillement (une mesure de la rigidité dynamique), paramètre le plus important pour la réponse locale à une sollicitation sismique.
Méthodologie
Mise en œuvre d’une technique d’interprétation des caractéristiques de dispersion des ondes de surface de Rayleigh :

- Adaptation de la méthode d’analyse des ondes dispersives (connue en sismologie) à l’étude des paramètres dynamiques des sols.

- Instrumentation d’un site dont la structure est connue pour comparer prévisions des amplifications et observations (Haute vallée de l’Ubaye) : prospection sismique, installation durant 1 mois de 5 stations d’enregistrement numérique 3 composantes pour l’écoute des tremblements de terre.

- Test d’applicabilité de la microzonation sismique sur un cas réel de destruction (séisme de Liège).

- Mise au point d’une méthode de calcul dans la perspective de développements théoriques concernant l’interaction des ondes de surface avec les hétérogénéités (en particulier les topographies).

- Etude expérimentale de la diffraction des ondes de Rayleigh par une topographie et de l’influence sur les ondes de surface des variations latérales de vitesse du milieu.
Résultats
Développements méthodologiques.

Mise en évidence de l’importance de l’analyse du bâti pour l’interprétation des dégâts et pour l’évaluation de la vulnérabilité pratique, ainsi que de l’utilité d’associer des cartes géotechniques avec des prospections sismiques ponctuelles.


4) Débouchés du projet

Utilisateurs finaux potentiels
Chercheurs en géosciences et gestionnaires en charge du risque sismique
+ BE (prospection sismique)
Production scientifique
- Méthodologie innovante
- Production de connaissances locales / régionales
- Production de connaissances théoriques
- Production de connaissances pratiques / opérationnelles
Produits délivrables
*
Partenariats

- Préexistant
- Qui se poursuit

Helle Pedersen a ensuite travaillé pour l’ADRGT. La collaboration avec l’UNAM (Université Nationale Autonome du Mexique à Mexico) a été pérennisée.

Retombées du projet

Les thèses de D. Jongmans et de H. Pedersen ont été partiellement préparées au LGIT dans le cadre de ce projet.

Ce projet a permis d’initier une collaboration avec F.J. Sanchez-Sesma au Mexique.

Il a également servi de levier pour des projets européens / CNRS.



5) Valorisation du projet

Publications et communications
- D. Jongmans, M. Campillo, D. Demanet, The use of surface wave inversion and seismic reflection methods for engineering applications (L’utilisation des méthodes d’inversion d’ondes de surface et de réflexion sismique en géologie de l’ingénieur), 6th International IAEG Congress / 6ème Congrès International de AIGI, 1990 Balkema, Rotterdam, ISBN 90 6191 130 3.

- D. Jongmans, M. Campillo, (1990) The 1983 Liege earthquake : damage distribution and site effects, Earthquake Spectra, Vol. 6, N° 4, p. 713-737.

- Jongmans, D. and M. Campillo (1991) Site amplification effects in the Ubaye Valley (France) : measurements and modeling, Proceedings of the Second International Conference on Recents Advances in Geotechnical Earthquake Engineering and Soil Dynamics, 10 p, Saint Louis.

- Sanchez Sesma, F.J. and M. Campillo (1991) Diffraction of P, SV and Rayleigh waves by topographic feature: a boundary integral formulation. Bulletin Seismological Society America 81, 2234-2253.

- Sanchez-Sesma, F.J., J. Ramos-Martinez and M. Campillo (1993) An indirect boundary element method applied to simulate the seismic response of alluvial valleys for incidence of P, S and Rayleigh waves Earthquake Engineering and Structural Dynamics 22, 279-295.

- Jongmans, D. and M. Campillo (1993) Study of the response of the Ubaye Valley for incident SH and SV waves: comparison between measurements and modeling, Bulletin Seismological Society of America 83, 907-924.

- Jongmans, D. and M. Campillo (1993) The determination of soil attenuation by geophysical prospecting and the validity of measured Q values for numerical simulations, Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 12, 149-157.

- Sanchez-Sesma, F.J. and M. Campillo (1993) Topographic effects for incident P, SV and Rayleigh waves. Tectonophysics, 218, 113-125.
Pages Web
 Page personnelle de Michel Campillo : http://www-lgit.obs.ujf-grenoble.fr/users/campillo/

 

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