Contexte, Positionnement, Objectif : La démarche courante afin d’évaluer le risque sismique consiste principalement à :
définir le mouvement sismique : ce mouvement est déterminé en fonction des caractéristiques de la source sismique, du taux d’activité sismique, du trajet source-site et des effets de la géologie locale (i.e., effets de site).Ces effets englobent les effets locaux dus au comportement non linéaire des sols ainsi que les mouvements de terrain et la liquéfaction des sols ;
estimer l’endommagement des ouvrages soumis au mouvement sismique : celle-ci peut être affectée selon les cas par l’histoire du chargement (i.e., effet réplique) et par des effets relatifs à l’interaction entre ces ouvrages et le sol de fondation ;
évaluer l’impact de ces dommages sur le fonctionnement des ouvrages considérés ;
estimer les impacts socio-économiques liés à l’endommagement physique des ouvrages et la perte de leur fonctionnement.
Dans ce volet, nous nous focalisons plus spécifiquement sur les effets de site locaux concernant l’apparition de la liquéfaction et à l’interaction entre le sol de fondation et l’ouvrage.
L’évaluation du risque de liquéfaction sur un site donné, de ses conséquences éventuelles et des solutions de remédiation envisageables constitue un enjeu économique et social important. Ce risque peut être exprimé par l’intermédiaire d’un coefficient de sécurité à la liquéfaction, qui prend en compte la résistance du sol par rapport aux efforts produits par le séisme. Dans la pratique, du fait des difficultés rencontrées pour modéliser analytiquement les conditions du sol sableux in-situ, l’évaluation de la vulnérabilité à la liquéfaction se réalise à l’aide de méthodes empiriques ou simplifiées sur des colonnes de sol supposées en champ libre (Seed et Idriss, 1971; Youd et al., 2001).
Les caractéristiques et les propriétés des matériaux sont définies à l’aide des essais au laboratoire ou in-situ (WP1 et WP2). Cependant, les contraintes et les déformations induites par le séisme dans le profil du sol sont estimées à partir de simulations numériques de l’ouvrage avec des modèles en contraintes totales. Ces types de modèles ne sont pas adaptés pour estimer le comportement du sable (i.e., comportement contractant ou dilatant) et par conséquent l’évolution temporelle de la pression interstitielle lors du chargement sismique.
Ce volet vise quatre objectifs définissant chacun des axes de recherches déclinés en tâches :
i. Mise au point d’essais d’interaction sol de fondation / ouvrage en conditions contrôlées ;
ii. Confrontation expérimentale/numérique ;
iii. Définition et hiérarchisation des indicateurs pertinents pour quantifier la stabilité et le niveau d’endommagement de l’ouvrage via des approches en performance ;
iv. Confrontation des critères simplifiés d’évaluation du risque de liquéfaction aux observations expérimentales (WP2 et WP5).