Complément explications effets de site

Que sont les effets de site topographiques) ou par la présence de formations géologiques superficielles meubles (effets de sites dits géologiques). Le plus souvent, les effets de site conduisent à une amplification des mouvements sismiques.">  lithologiques ?

Comment sont-ils à prendre en compte dans un projet de construction ?

La forme du spectre de réponse élastique   (représentant le mouvement sismique à prendre en compte pour le dimensionnement des bâtiments) (compléments d’explications sur les paramètres du mouvement sismique) dépend non seulement de la zone de sismicité  , mais également de la nature du sol.

Pour un séisme
Tremblement de terre
Secousse tellurique">   de magnitude
Échelle de Richter">   donnée, le mouvement du sol est généralement maximal à l’épicentre et décroît avec la distance. Cependant, le mouvement du sol peut augmenter localement en raison de la constitution géologique du sous-sol. Ainsi, par exemple, on peut souvent constater, après un séisme
Tremblement de terre
Secousse tellurique">  , des dégâts plus importants dans les bâtiments construits sur des alluvions accumulées sur de grandes épaisseurs (plaines alluviales) que dans les bâtiments se trouvant sur du sol rocheux. Ces effets d’amplification du mouvement sismique par la nature du sous-sol sont appelés effets de site topographiques) ou par la présence de formations géologiques superficielles meubles (effets de sites dits géologiques). Le plus souvent, les effets de site conduisent à une amplification des mouvements sismiques.">  lithologiques.

Afin de prendre en compte ces effets de site topographiques) ou par la présence de formations géologiques superficielles meubles (effets de sites dits géologiques). Le plus souvent, les effets de site conduisent à une amplification des mouvements sismiques.">  lithologiques, la norme NF EN 1998-1 septembre 2005 distingue sept classes de sol différentes (A, B, C, D, E, S₁ et S₂) dépendant du profil stratigraphique et de paramètres géotechniques (V_S,30, N_SPT ou C_u) :

Définition des classes de sol

Classes de sol Description du profil stratigraphique Paramètre V_S,30 (m/s) Paramètre N_SPT (coups/30cm) Paramètre C_u (kPa)

A Rocher ou autre formation géologique de ce type comportant une couche superficielle d’au plus 5m de matériau moins résistant > 800 - -

B Dépôts raides de sable, de gravier ou d’argile sur-consolidée, d’au moins plusieurs dizaines de mètres d’épaisseur, caractérisés par une augmentation progressive des propriétés mécaniques avec la profondeur 360-800 >50 > 250

C Dépôts profonds de sable de densité moyenne, de gravier ou d’argile moyennement raide, ayant des épaisseurs de quelques dizaines à plusieurs centaines de mètres 180-360 15-50 70-250

D Dépôt de sol sans cohésion de densité faible à moyenne (avec ou sans couches cohérentes molles) ou comprenant une majorité de sols cohérents mous à fermes <180 <15 <70

E Profils de sol comprenant une couche superficielle d’alluvions avec des valeurs de V_S,30 de classe C ou D et une épaisseur comprise entre 5 m environ et 20 m, reposant sur un matériau plus raide avec V_S,30 > 800 m/s

S₁ Dépôts composés, ou contenant, une couche d’au moins 10 m d’épaisseur d’argiles molles/vases avec un indice de plasticité élevé (Pl > 40) et une teneur en eau importante <100 (valeur indicative) - 10-20

S₂ Dépôts de sols liquéfiables d’argiles sensibles ou tout autre profil de sol non compris dans les classes A à E ou S₁

Avec V_S,30 : vitesse des ondes S (ondes de cisaillement) de 0 à 30 mètres de profondeur dans le sol
N_SPT : nombre de coups par essai de pénétration normalisé (SPT)
C_u : résistance au cisaillement du sol non drainé

Seule une étude précise de sol, faite sur le terrain et à l’emplacement exact du projet de construction, permet de connaitre la classe de sol sous le bâtiment.

Une fois la classe de sol attribuée grâce à l’étude de sol, les éventuels effets de site topographiques) ou par la présence de formations géologiques superficielles meubles (effets de sites dits géologiques). Le plus souvent, les effets de site conduisent à une amplification des mouvements sismiques.">  lithologiques sont à prendre en compte pour le calcul des spectres de réponse par le paramètre de sol S et les périodes caractéristiques T_B, T_C, T_D, propres à chaque classe de sol. Le paramètre de sol S permet, suivant le type de sol, d’appliquer un coefficient multiplicateur plus ou moins important par rapport au mouvement de référence au niveau d’un sol de type rocheux.

Pour les sites dont les conditions de sol correspondent à l’une des deux classes de sols S₁ ou S₂, des études particulières sont nécessaires pour la définition de l’action sismique. Pour ces classes, et notamment S₂, la possibilité de défaillance du sol sous une action sismique doit être prise en compte. Il convient d’accorder une attention particulière au cas où le dépôt relève de la classe de sol S₁ car ces sols produisent souvent des effets anormaux d’amplification du mouvement sismique du site et d’interaction entre le sol et la structure.

Les valeurs du paramètre de sol S et des périodes caractéristiques T_B, T_C, T_D des spectres de réponse, résultant de la classe de sol (au sens de la norme NF EN 1998-1 septembre 2005) sous le bâtiment, sont définies par l’arrêté du 22 octobre 2010 relatif à la classification et aux règles de construction parasismique applicables aux bâtiments de la classe dite « à risque normal » et l’arrêté du 19 juillet 2011(qui modifie certaines valeurs, notamment pour l’accélération verticale). Attention, les valeurs du paramètre de sol S et des périodes caractérisitques définies par ces arrêtés peuvent être différentes de celles de la norme NF EN 1998-1. Elles sont données par les tableaux ci-après :

- Pour les zones de sismicité   1 à 4

Classes de solValeur du paramètre de sol S T_B T_C T_D

A 1 0,03 0,2 2,5

B 1,35 0,05 0,25 2,5

C 1,5 0,06 0,4 2

D 1,6 0,1 0,6 1,5

E 1,8 0,08 0,45 1,25

- Pour la zone de sismicité   5

Classes de solValeur du paramètre de sol S T_B T_C T_D

A 1 0,15 0,4 2

B 1,2 0,15 0,5 2

C 1,15 0,2 0,6 2

D 1,35 0,2 0,8 2

E 1,4 0,15 0,5 2

Les modalités d’utilisation du paramètre de sol S et des périodes caractéristiques T_B, T_C, T_D des spectres de réponse de chaque classe de sol sont définies dans la norme NF EN 1998-1 septembre 2005 (commande des normes Eurocode 8 à l’AFNOR).