METHODES D’ANALYSES DE LA STABILITE DES PENTES SOUS SOLLICITATIONS SEISMIQUES

METHODES D’ANALYSES DE LA STABILITE DES PENTES SOUS SOLLICITATIONS SEISMIQUES

Les reconnaissances géotechniques des sols et réglementations dans une zone
sismique :

Généralités :
Les reconnaissances et études géotechniques telles que :Reconnaissances superficielles par sondages manuels ou à la pelle mécanique Carottages avec prise d’échantillons pour des reconnaissances plus profondes Prospection électrique Sismique réfraction Sondages destructifs avec enregistrements des paramètres (avec sondage carotté de corrélation). Qui sont effectuées normalement pour les sites non sismiques doivent cependant être suffisamment complétés par des essais dynamiques pour :détecter les formations à priori suspectes de liquéfier détecter les zones susceptibles de tasser détecter les zones faillées susceptibles de se désarticuler définir le classement des sites pour le choix du spectre de réponse par identification des types de sols et de leurs épaisseurs. Donc ces essais permettent d’identifier :le Modules d’élasticité et de cisaillement dynamique Tau d’amortissement critique Pressions interstitielles Mesure de la vitesse de propagation des ondes de volume à partir de :forages Préssiomètre cyclique SPT (Standard Pénétration Test), pénétromètre dynamique Pénétromètre statique Correctement exécuté et interprété.

Réglementations parasismiques :

L’étude de l’effet des séismes sur le comportement des terrains, ont pris une place croissante dans les travaux de recherche en mécaniques des sols à partir du milieu des années 60. L’étendue des dégâts occasionnés la même année en 1964 par deux tremblements de terre au Japon à Niigata et en Alaska a été un élément initiateur prépondérant. Depuis lors, les connaissances acquises ont été considérables, et ils demeurent de nombreuses incertitudes ou les méthodes d’analyse restent largement imparfaites. L’ingénieur peut actuellement intégrer bon nombre de résultats de ces recherches en vue d’améliorer la sécurité des constructions en zone sismique. Le contenu d’un texte réglementaire est toujours le reflet des connaissances au moment de sa rédaction. On va présenter les différentes dispositions intéressant le sol introduites dans la règlementation parasismiques, algérienne RPA93.

Réglementation parasismique algérienne RPA99 (version 2003):

La réglementation parasismique algérienne en vigueur (RPA99 version 2003) repose sur plusieurs éléments :découpage du territoire en plusieurs zones d’activité sismique, à l’intérieur des quelles est définie une accélération sismique. Prise en compte de la géologie des formations qui subissent l’accélération sismique Caractérisation du degré de risque acceptable par type d’ouvrages. Calculs basés sur l’approche pseudo-statique qui constitue un modèle acceptable pour les besoins de la pratique.

Exemple des glissements des terrains sous séisme dans le monde

Barrage de San Fernando :
Le glissement de terrain est apparu dans la recharge amont du barrage de Lower San Fernando lors du tremblement de terre du 9 février 1971 (figure 1.9). Ce glissement, a entraîné comme mesure de précaution l’évacuation de quelques 80000 personnes, et de nombreuses questions ont été posées sur la validité des procédures pour la construction et la détermination de la stabilité des structures. Pour ces raisons que de nombreuses études ont été publiées afin d’e aminer profondément le sujet Le barrage de Lower San Fernando repose sur des alluvions récentes constituées d’argile raide et de lentilles de sable et gravier. La construction du barrage a débuté en 1912 et il fut surélevé à trois reprises en 1916, 1924 et 1930. Ainsi achevé, il peut être décrit comme un talus de sable hydraulique. La pente de la recharge amont est de 2,5 :1, la hauteur est de 43 m et la largeur de crête de 6 m. Il a été recouvert en surface par du béton. Le séisme de San Fernando a atteint une magnitude de 6.6 sur l’échelle de Richter. Une étude réalisée par Scott (1973) a montré que l’accélération ma imum du sol n’a sans doute pas dépassé 0.55 à 0.60g. Duke et al. (1972) avaient indiqué que l’accélération ma imum à la base rocheuse du site du barrage était d’environ 0.5g sans amplification significative entre le rocher et la crête du barrage. Un programme complet d’essais in situ et d’essais en laboratoire a été entrepris afin de déterminer les caractéristiques du terrain (étude granulométrique, densités in situ, densités minimum et maximum, densités relatives, degré de compactage, paramètres de résistance, génération de pressions interstitielles, relation contrainte- déformation, et déformations pour les essais cycliques).

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Table des matières

INTRODUCTION GENERALE
PREMIER CHAPITRE
LES MOUVEMENTS DES VERSANTS SOUS SOLLICITATIONS DYNAMIQUES
1.1. Compréhension du phénomène
1.2. Caractérisation du mouvement sismique
1.3. Effets du séisme sur les sols
1.4. Les reconnaissances géotechniques des sols et réglementations dans une zone sismique
1.5. Exemple des glissements des terrains sous séisme dans le monde
DEUSIEME CHAPITRE
METHODES D’ANALYSES DE LA STABILITE DES PENTES SOUS
SOLLICITATIONS SEISMIQUES
2.1. Introduction
2.2. Présentation des différentes méthodes
2.2.1. Méthodes reposant sur des observations
2.2.2. Méthodes reposant sur la modélisation
2.2.2.1. Méthode pseudo statique
2.2.2.2. Méthode en déplacement de Newmark (1965
2.2.2.3. Méthode de Sarma
2.2.2.4. Méthode de MINEIRO (1975,1979
2.2.2.5.Méthode de calcul en déformation par éléments finis ou par différences finis
2.2.2.5.1. Analyse par la méthode des éléments finis
2.2.2.5.2. Analyse par méthode des déférences finies
2.3. Conclusion
TROISIEME CHAPITRE
LOIS DES COMPORTEMENTS DES SOLS SOUS SOLLICITATIONS SEISMIQUES
3-1- Généralités
3.2. Description expérimentale de l’essai cyclique sur un sol
3. 3. Comportement cyclique des sols
3.4. Modèles de comportement utilisés sous chargements cycliques
3.5. Conclusion
QUATRIEME CHAPITRE
MODELISATION NUMERIQUE DE LA STABILITE DES TERRAINS EN PENTES
SOUS SEISME PAR LOGICIEL PLAXIS
4.1. Introduction
4.2. etablissement d’un modèle de calcul de référence
4.3. Calcul paramétrique sous chargement pseudo-statique avec PLAXIS
4.4. Conclusion
CINQUIEME CHAPITRE
MODELISATION NUMERIQUE DE LA STABILITE DE DEUX CAS REELS DE
VERSANT AU SALVADOR ET AU KIRGHIZTAN SOUS SOLLICITATION
DYNAMIQUE
5-1- introduction
5.2. Glissement du Salvador
5.3. Le glissement de Süssmayer au Kirghizstan
CONCLUSION GENERALE
Références bibliographiques