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Microzonage Sismique

par Rania Bedair, Ph.D. Eng

09/07/18

Le microzonage sismique est le procès de diviser une zone sujette aux tremblements de terre en sections basés sur leurs caractéristiques pour que le risque sismique puisse être correctement identifié aux différents endroits et pour qu’on puisse développer des cartes de classification. Ce processus est basé principalement sur les estimations de la réponse des couches de sol sous les excitations sismiques et, ainsi, la variation des caractéristiques sismiques sur la surface. Le microzonage fournit une base pour l’analyse de risque spécifique à un site précis pour assister avec la mitigation des dommages et la vulnérabilité des structures lors d’un tremblement de terre. En fait, le développent de cartes de classification pour les sites est aujourd’hui obligatoire avant de conduire des évaluations de risque sismique avancées dans des milieux urbains. Ceux-ci peuvent être utilisés par des ingénieurs de structures pour leur guider avec la conception de structures résistantes aux séismes.

 

Le système de microzonage le plus largement utilisé classifie la réponse des sites en catégories géologiques basées sur les estimations de la vitesse moyenne de l’onde de cisaillement premier 30 mètres des couches sous-surfaces (VS30). Le classement d’un site sismique est une description relative à la rigidité du sol ou de la colonne de roche à moins de 30 mètres de la surface terrestre et est utilisé pour calculer le niveau des limites structurelles pour les tremblements à la surface selon les codes du bâtiment. Ainsi, les cartes démontrant le niveau d’accélérations spectrales sismiques correspondant à une probabilité de 2 % dans une période d’exposition de 50 ans peuvent être facilement développés. Ces valeurs représentent les niveaux de mouvement du substrat rocheux attendus et sont utilisés pour calculer les limites structurelles pour l’accélération du sol.

Cartes de microzonage pour Montréal (Luc Chouinard, 2013)

Comme les estimations de VS30 viennent des zones sismiques actives, les enquêtes sont chères et prennent beaucoup de temps pour des régions vastes. Par conséquent, des méthodes alternatives ont été développées utilisant des archives de bruit ambiants pour obtenir ces paramètres pour mieux classifier les sites sismiques (ex. Chouinard 2013). Durant la dernière décennie, parmi toutes les méthodes passives d’enquêtes sismiques, la méthode ratio spectrale horizontale à verticale (H/V) a été largement utilisés grâce à son coup rentable et sa rapidité. La technique est basée sur les mesures des micro-tremblements ou les bruits sismiques environnementaux qui sont caractérisés par un taux d’énergie et un niveau d’amplitude faible. Cette approche a été prouvée étant une des plus convenables pour estimer les fréquences fondamentales ou résonantes des dépôts mous et, ainsi, les cartes de classification peuvent être créées rapidement et à peu de frais.

Basé sur le travail de recherche sur le terrain et des modèles numériques, Luc Chouinard et son équipe ont développé des cartes de microzonage pour l’île de Montréal. Cette technique peut être également appliqué à d’autres endroits pour obtenir des classifications du sol précises pour des projets des futurs projets de constructions.

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