Séisme, Aléa Sismique, Vulnérabilité Sismique et Risque ...€¦ · 2 Plan Séisme – 1er...

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Plan Séisme – 1er février 2007

Séisme, Aléa Sismique, Vulnérabilité Sismique et

Risque Sismique

G. Verrhiest et Th. Winter

[email protected]

[email protected]

(CETE Méditerranée) (BRGM)

Source de certains éléments : Milan ZACEK, Guy JACQUET

et Christian THIBAULT

> 2Plan Séisme – 1er février 2007

Programme de la journée

Matinée:9H30 –10h30: Le phénomène sismique et l’aléa

10h30 – 11h15 : La vulnérabilité aux séismes des constructions

11h15 –11h30 : Pause

11h30- 11h45 : Les règles de construction parasismique

11H45 –12H30: Evaluation du risque sismique : l’exemple des Scénarios Départementaux du Risque Sismique (SDRS)

12h30 –14h30 : Repas


Programme de la journée

Après-midi:

14h30- 15h30 : Le cadre national réglementaire et technique de la prévention du risque sismique - le Plan séisme

15h30-15h45 : Pause

15h45 – 16h45 : Les PPRN - sismique : le tome 2 du guide PPRS et l’exemple du PPR d’Annecy

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> 4Plan Séisme – 1er février 2007 > 2

1 rappel, 2 exemples, 3 bonnes raisons de se préoccuper du risque sismique en France

> Ne pas confondre Aléa Sismique et Risque Sismique

Le RAPPEL


1er exemple : un aléa identique mais un risque différent

Décembre 2003 - 3 séismes 6.5 (Mw)

> Taiwan : 0 dommage, 0 victime

> Californie : - 0 dommage- 1 victime

> Iran (Bam):- 80% de la ville détruite- 38 000 victimes

Pourquoi ?


1 exemple significatif : Bam (Iran)

IRAN - Bam - 26 décembre 2003

> 2000 ans sans séisme...

> … cependant une faille active reconnue en champ proche par les scientifiques...

Bam

5km

> Une règlementation para-sismique adéquate … mais “librement appliquée” » ….

⇒Forte vulnérabilitéde la ville

> Information et formation des autorités locales quasi-inexistantes

> Absence de plan de secours

L’ALEA ne peut être contrôlé !Réduire le RISQUE implique :

(i) une identification des éléments exposés les plus vulnérables,

(ii) une appropriation active du risque,(iii) le développement d’actions préventives et de surveillance

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2nd exemple : Information et éducation

26 décembre 2004 : Tsunami (Océan Indien)

La vulnérabilité est également humaine

L’appropriation durisque par les décideurs et la

population est unecomposante majeurede la PREVENTION

Tilly Smith


NOTION DE RISQUE> 1. Le terme d'ordre mathématique (probabilité de

dommages)R = A.D avec

• A = probabilité d'occurrence d'un événement d'intensité donnéedans une période de temps et un espace déterminés ;

• D = dommages correspondant à l'intensité de l'événement retenu ;• D = Somme de i à n (Vi*vi), avec

– Vi = vulnérabilité de l'élément i (comptée de 0 à 1), – vi = valeur de l'élément.

> 2. Le terme d'ordre humain (lié aux conditions d'occurrence et à la mesure de dommages)

Les facteurs décisifs :• le sens général du rapport au risque;• l'évaluation locale des dommages et des solutions de prévention;• le niveau de maturité collective.


L’Aléa Naturel(pas de précursseurs)

⊗Vulnérabilité des

Enjeux

=Risque

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CATASTROPHE NATURELLE

> Il y a catastrophe naturelle lorsqu'un événement agressif lié à un phénomène naturel extrême se traduit par :• d'importantes pertes humaines, matérielles ou

environnementales • une rupture grave du fonctionnement de la communauté

touchée ;• l'incapacité des structures locales à faire face aux actions

nécessaires de secours et de rétablissement.

> La catastrophe n'est donc pas un phénomène "naturel" physique, mais un phénomène social.


PLAN DE LA PRESENTATION

> Le Phénomène

> L’Aléa Sismique

> La Vulnérabilité Sismique

> Le Risque Sismique


Le PHENOMENE

> Qu’est ce qu’un Séisme ?> Pourquoi y a t’il des Séismes ?

• La Tectonique des Plaques• Les Failles sismogènes

> Comment mesure t’on les Séismes ?• Magnitude• Des lois d’échelles • Intensité

> Quels sont les Effets des Séismes ?• Rupture en surface• Effets de sites• Liquéfaction• Mouvements de terrain

> Et sur le Territoire National ?

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Qu’est ce qu’un séisme ?

> Un séisme est caractérisé par : • la localisation du foyer : position de l'épicentre et profondeur • une Magnitude : l'énergie libérée lors de la rupture de la faille

> Séisme: c’est une rupture brutale de long d’une faille affectant la croûte terrestre, qui génère des ondes élastiques qui se propagent jusqu’à la surface.


Qu’est ce qu’un séisme ?

> appréciée en fonction des dégâts, déterminée sur une échelle d'intensité allant de I à XII,

> mesurée en enregistrant le mouvement du sol pendant les secousses sismiques, on peut caractériser l'agression par l'accélération maximale de ce mouvement.

> L'ampleur du séisme diminue à mesure que l'on s'éloigne de l'épicentre, elle est :


Qu’est ce qu’un séisme ?> L'ampleur du séisme peut être localement amplifiée par la :

> topographie (phénomène appelé "effet de site topographique")> nature des couches géologiques du sous-sol (appelé "effet de

site lithologique")

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> 3 stades : cycle sismique• Accumulation de contraintes• Initialisation de la rupture (seuil d’élasticité)• Fin de la rupture sismique (qualques

secondes plus tard)

Mécanismes de Rupture le long de la faille


Les ondes sismiques> Ondes élastiques: générées par la

rupture le long de la faille> Plusieurs types d’ondes = des effets

différents• Les ondes de volume• Les ondas de surface

> Ondes P• Vitesse = de 4 à 6 km/s (croûte)

> Ondes S• Vitesse = 60% de la vitesse de ondes P

Représentation schématique d’un sismogramme


Pourquoi y a-t-il des séismes ?> La Tectonique des Plaques

• Les anomalies magnétiques enregistrées dans le plancher océanique

> Anomalies magnétiques symétriques par rapport au rift médio-océaniques

> L’expansion des océans

> Age de la croûte océanique : la dérive des Continents

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Pourquoi y a-t-il des séismes ?

> le noyau : divisé en un noyau interne solide et un noyau externe liquide. Le centre de la Terre se trouve à 6 370 km de profondeur.

> La Structure du Globe• La Terre est divisée en couches superposées qui se distinguent par

leur état solide, liquide ou plastique, ainsi que par leur densité

> le manteau est constitué par :• un manteau supérieur rigide jusqu’à 70 à

150 km, puis plastique jusqu’à 700 km de profondeur,

• un manteau inférieur, solide et situé entre 700 et 2900 km de profondeur.

> la croûte (solide) : • La croûte océanique : épaisseur de 5 km à

10 km, constituée de roches basaltiques.• La croûte continentale : épaisseur de 30 à

35 km (50 à 65 km sous montagnes); constituée de roches granitiques (moins dense que la croûte océanique)


Pourquoi y a-t-il des séismes ?

> La lithosphère correspond au manteau supérieur solide et à la croûte terrestre.

> L’asthénosphère représente la partie plastique du manteau supérieur. Dans le manteau, la désintégration radioactive de certains éléments chimiques produit un flux de chaleur àl’origine de cellules de convection.

> Les mouvements de convection qui animent le manteau induisent alors sur la lithosphère rigide des déformations.

> Ces dernières se traduisent par un découpage de la lithosphère en plaques rigides qui bougent les unes par rapport aux autres en glissant sur l’asthénosphère.

> Des Plaques Lithosphériques mobiles


Pourquoi y a-t-il des séismes ?> Une sismicité concentrée sur les limites de plaques

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Les Différentes Cinématiques de Failles

Faille Inverse et Chevauchement

Faille Normale

Faille Décrochante


Un Exemple de Limite de Plaques : Faille de San Andreas


La faille Nord Anatolienne (Turquie)

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10


Comment mesure-t-on les Séismes ?> La puissance d'un séisme est

quantifiée par sa magnitude( énergie libérée)

> La magnitude est calculée àpartir des différents types d’ondes sismiques enregistrées par les sismographes (La magnitude de Richter est la plus connue)

> Sur l’échelle de Richter, augmenter la magnitude d’une unité équivaut à multiplier par 30 l’énergie libérée par la rupture.


Comment mesure-t-on les Séismes ?> Plus la surface de faille

mobilisée et plus les déplacements co-sismiques sont importants

=> plus la quantité d’énergie libérée (magnitude) est élevée

M=6

M=5M=4 M=7

M=8

Faille

Prof

onde

ur (k

m)

0

15

30


Un Réseau de Surveillance

Carte des stations RéNaSS courte-période et large-bande

> Une station est composée de 3 sismomètres (2H et 1V)

> En France, 2 réseaux nationaux de surveillance sismique :> le réseau national du

Laboratoire de Détection Géophysique (LDG) du CEA. (30 stations)

> le Réseau National de Surveillance Sismique (RéNASS) géré par IPG Strasbourg (112 stations)

Exemple de sismogramme : Séisme de magnitude 2,3 enregistré le 20/01/2006 àBarcelonnette

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INTENSITE Echelle Macrosismique Européenne (EMS)> L’intensité caractérise les effets et dommages locaux causés

par le séisme.• L’échelle la plus utilisée dans le monde pour mesurer l’intensité est l’échelle MSK

(Medvedev, Sponheuer, Karnik,1964).• Mais l'échelle EMS 1998 tend à la remplacer car plus adaptée aux constructions actuelles.• Les échelles MSK et EMS98 comportent douze degrés. L'intensité peut s'exprimer sous

forme de degré ou de demi-degré.


INTENSITE XII


Quels sont les phénomènes locaux induits par un séisme ?

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Les Ruptures de Surface : Séisme de CHI-CHI, Taiwán, 1999


Les Ruptures de Surface : Séisme GÖLCÜK, Turquie, 17/08/1999, magnitude 7.4

~ 3.0 m


Autres effets possibles:• Effets Lithologiques • Effets Topographiques

• Liquéfaction • Mouvements de Terrain

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Un exemple d’effet lithologique : Mexico 1985

150 cm/s²

35 cm/s²

Atténuation du mouvements avec

la distance

170 cm/s²

Amplification du mouvement (E-W) àau niveau de la zone lacustre de

Mexico


SolRocher

0.035g

0.15gx 5

x 7.7

0.75g

T (s)

T ~ N/10



EDIFICES DE 10 A 30 ETAGESFORTES DESTRUCTUTIONS

EDIFICES DE STYLE

COLONIAL PEU ELEVES

DOMMAGES MODERES

TOUR LATINO-

AMERICANA DE 50

ETAGES

AUCUN DOMMAGES

LES TYPES DE CONSTRUCTION VULNERABLES A MEXICO EN 1985A CAUSE DE LA PRESENCE DE VASE SUR DES

EPAISSEURS IMPORTANTES (autour de 50m)

LES TYPES DE CONSTRUCTION VULNERABLES A MEXICO EN 1985A CAUSE DE LA PRESENCE DE VASE SUR DES

EPAISSEURS IMPORTANTES (autour de 50m)

6

20


14


MEXICO, 1985: 10.000 morts


Effet topographique à Rognes : séisme de Lambesc (1909)


EFFETS INDUITS : LIQUÉFACTION

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Liquéfaction - NIGATA, JAPÓN (1964)


ADAPAZARI - TURQUIE (1999)


EFFETS INDUITS : MOUVEMENTS DE TERRAIN DUS A LIQUÉFACTION

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GÖLCÜK - TURQUIE (1999)


EFFETS INDUITS : MOUVEMENTS DE TERRAIN

AFFAISSEMENTS

GLISSEMENTS EBOULEMENTS


Mouvement de Terrain de Las Colinas - séisme d’El Salvador, 2001

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>Et sur le Territoire National ???


18871887

20042004

Mouvement des plaques au niveau de la Méditerranée

2003200319801980

19601960

19991999

19761976

19971997

19791979

19801980 19921992

1990199019911991

19951995

19981998

19631963

19961996

19761976

Lieu d’affrontement de deux grandes plaques continentales, Afrique et Europe et des microplaques prises en étaux (Ibérie, Adriatique, Egée, Anatolie). Cet affrontement des plaques s’exprime par : de la subduction, collision, coulissement, localement de la distension.

18871887

200420042003200319801980

19601960

19991999

19761976

19971997

19791979

19801980 19921992

1990199019911991

19951995

19981998

19631963

19961996

19761976

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0,6 cm/an

3,5 cm/an

1 cm/an

2,5 cm/an

0,1 à 0,2 cm/an

Des vitesses et des orientations de mouvement différents

D’après Morelli et Barrier (2005)


Sismicité instrumentale


Sismicité historique

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Des séismes destructeurs en France

> Bâle 1356, intensité IX : 300 morts> Martinique (11 janvier 1839), intensité VIII-IX : 300 morts > Guadeloupe (8 février 1843) , M=7.5, intensité IX : 1500 morts

> Lambesc (11 juin 1909) M=6 : 46 morts , 250 blessés,230 à 380 millions d ’euros de dégâts

Si le séisme de Lambesc avait eu lieu en 1982 dans les mêmes conditions, on estime les conséquences à 400 et 970 morts, 1850 à 5650 blessés et 710 millions d ’euros de dégâts.


Séisme de 1909


L’ALEA SISMIQUE

> L’aléa Régional• L’approche Déterministe• L’approche Probabiliste

> L’Aléa Local• L’effet de site lithologique (Exemple de Nice)• Le Microzonage (Exemple de Lourdes)

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APPROCHE DÉTERMINISTE

Step 1SOURCES

FIXED DISTANCE R

FIXED MAGNITUDE M

Step 2SELECT CONTROLLING

EARTHQUAKE

F1

F2

Areasource

Fault(Line Source)

SITE

ÉTAPE 1SOURCES

ÉTAPE 2SÉLECTIONNER LE

SÉISME DE RÉFÉRENCE

DISTANCE FIXÉE R

MAGNITUDE FIXÉE M

FAILLE

ZONE


Carte des unités sismotectoniques


Paléosismicité

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Step 3GROUND MOTION

FIXED PEAKACCELERATION OR

OTHER GROUND MOTIONMEASURES

Step 4HAZARD AT SITE

GroundMotion

Distance

Data

Fixed magnitude

APPROCHE DÉTERMINISTE

ÉTAPE 3MOUVEMENT SISMIQUE

ÉTAPE 4ALÉA SISMIQUE

ACCÉLÉRATION MAXIMALE DU SOL OU

AUTRE PARAMÈTRE DU MOUVEMENT DU SOL

Magnitude fixéeMouvementdu sol

Données

Distance


Carte des isovaleurs d’intensités des S.M.H.V.


DÉCRET n°91-461 DU 14 MAI 1991

______

Zonage sismiquedécoupage cantonal de 1989

______

données sismologiquesantérieures à 1984

DÉCRET n°91-461 DU 14 MAI 1991

______

Zonage sismiquedécoupage cantonal de 1989

______

données sismologiquesantérieures à 1984

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APPROCHE PROBABILISTE

Step 1SOURCES

Step 2RECURRENCE

F1

F2

Areasource

Fault(Line Source)

SITE

Log (No. of earthquakes ≥ M)

Magnitude M

FAILLE

ZONE

Log (Nb de séismes ≥ M)

ÉTAPE 1SOURCES

ÉTAPE 2LOI DE DISTRIBUTION


APPROCHE PROBABILISTE

Step 3GROUND MOTION

Step 4PROBABILITY OF

EXCEEDANCE

GroundMotion

Distance

M2

Uncertaintyin Attenuation

Probability ofExceedance

Ground motion

MagnitudeM1

M3

ÉTAPE 3Atténuation du

mouvement

ÉTAPE 4Probabilité de dépassement

Mouvement du sol

Incertitude sur l’atténuation

Probabilité de dépassement

Mouvement du sol


2

31

30

53

7

Zonage sismotectonique pour l’approche probabiliste

> De nouvelles données p/r au zonage déterministe 1991• Meilleure connaissance

sismicité historique• Prise en compte sismicité

instrumentale

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Zonage sismique de la France

> 5 zones nationales• échelle communale : classe

d’accélération (force de la secousse) qui a 10% de chance de se produire durant les cinquante prochaines années

• ce n’est pas l’occurrence d’un seul évènement, mais résulte de la compilation de tous les évènements possibles dont on a estimé pour chacun la fréquence


Aléa local : Microzonage> Modele 3D de Nice


Pliocène

11 km

Mésozoïque

Modèle 3D-4G de Nice (géologie, géomorphologie, géotechnique, géophysique)

A9

A8a-bA8

A7A6

A5

A4

A3A2

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Aléa local : Microzonage> Accélérations déterministes prenant en compte les

effets de site

992000.00 994000.00 996000.00 998000.00 1000000.00

162000.00

164000.00

166000.00

168000.00

170000.00

172000.00

174000.00

0.10

0.12

0.14

0.20

0.30

0.50

0.70

0.90

1.10

1.30

1.50

2.00

2.80

992000.00 994000.00 996000.00 998000.00 1000000.00

162000.00

164000.00

166000.00

168000.00

170000.00

172000.00

174000.00

1644 1887PGA (m/s²)


Aléa local : Microzonage> Microzonage par colonne de sol

> Définition de spectres de réponse normalisés pour chaque colonne de sol

0

1

2

3

4

5

6

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2Period (s)

Nor

mal

ised

Sa

(m/s

²) S4S3S2S1Rock


Ne pas confondre

> Le mouvement du sol caractérisé par son spectre de réponse

> Et le mouvement du bâtiment caractérisé par son propre spectre ; ce mouvement étant la réponse à la sollicitation sismique transmise par le sol à la fondation (Intercation Sol-Structure)

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Sismicité historique

Exemple de Microzonage : Lourdes


Séisme de référence

3 Distance épicentrale au site (km)

12Profondeur focale (km)

5.7 Magnitude (Ms)

VIII Intensité épicentrale I0(MSK)

Caractéristiques



Zonage géotechnique


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Zonage sismique et spectres spécifiques



Aléa liquéfactionEffet de site topographique



Zonage de l’aléa mouvement de terrain


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Vulnérabilité aux séismes


La vulnérabilité aux séismes

> Comprendre les effets des séismes sur les constructions pour réduire leur vulnérabilité

> Principes de résistance et facteurs de vulnérabilité> Appréhender la vulnérabilité aux séismes des

constructions et des territoires> Apports de la connaissance de la vulnérabilité

territoriale en matière de prévention du risque sismique au niveau local


Quelques éléments de la chaîne du risque sismique

Occurrence des séismes

Effets de source

Effets de la propagation

Aléa régional

Effets de site

Phénomènes induits

Ruptures tectoniques

Interaction sol-

structure

Rupture sous

fondation

Réponse de la structure

Aléa local Vulnérabilité des structures

Définition du mouvement attendu et du spectre de référence au rocher

Sismo-tectonique régionale

Adaptation du spectre aux conditions de site

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•Impossibilité d’agir sur l’aléa sismique

•Action sur les enjeux exposés (réseaux, bâtiments, infrastructures,…)

•Action sur l’aménagement du territoire

•Action sur la connaissance du risque

•Préparation à la gestion de crise

Comment réduire le risque sismique ?

Règles de construction parasismique

PPRN-sismiquemais pas

seulement…


Vulnérabilitéde dépendance

Vulnérabilitégéographique

Vulnérabilitéindividuelle

Société urbaine

Territoireurbain

Vulnérabilitéorganisationnelle

Vulnérabilitéstructurelle

Source : Bernard Guézo, Certu

Le spectre de la vulnérabilité urbaine


Comprendre les effets des séismes

sur les constructions pour réduire leur vulnérabilité


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Principes du comportement

des constructions sous séisme

•Sollicitations de la superstructure

• avec la masse

•Amplification +/-importantes aux étages


Effets des oscillations horizontales•Rigidité latérale + faible / verticale : dangerosité plus importantes des oscillations horizontales / verticales

• Types de sollicitations : flexion, traction, cisaillement et balancement

•Type d’effets : fissuration, dislocation, écrasement, projection, effondrement…


Effets des oscillations verticales

•Non négligeables dans les zones proches de l’épicentre

•Dangereuses pour les éléments de grande portée et les éléments en porte-à-faux

•Types d’effets : arrachement de charpentes, projection d’équipements, balancement des constructions

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Effets des oscillations de torsion•2 types de torsion : accidentelle et structurelle

•Torsion:

Produite par les déplacements horizontaux du sol

Quand les rigidités verticales ne sont pas symétriques au centre de gravité d’un niveau

•Torsion structurelle:

Forme irrégulière

Contreventement excentré


Effets des oscillations de torsion•Torsion accidentelle :

Déplacements différentiels du sol

Déplacements accidentels du centre de gravité ou du centre de rigidité (charges temporaires, défaut d’exécution, modifications, défaillance progressive en cours de séisme…)


Principes de résistance et facteurs de vulnérabilité


31


Parti architectural favorable


Parti architectural défavorable


Résistance de forme

32


Effets de poteaux courts


Dommages aux angles rentrants


Effets de résonance

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Effets de niveau souple



Constructions adossées à une pente possédant un

soubassement ouvert

34


Ouvertures


Couplage de deux bâtiments


Consoles

35


Absence de joints parasismiques


Dislocation – effondrement des maçonneries

non chaînées


Risques liés aux ouvrages sur toit, clocher, cheminée…

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Appréhender la vulnérabilitéaux séismes des constructions

et des territoires



Problématique des enjeux existantsLes centres des agglomérations sont en général :

•Très vulnérables

•Très denses

•Sujets à un très faible taux de renouvellement < 1 % en France

La démolition/reconstruction ne peut être qu’une solution très ponctuelle pour réduire la vulnérabilité des territoires.

Des actions de réhabilitation – renforcement permettent de réduire le risque. Elles nécessitent une étude préalable de vulnérabilité.


Lambesc

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Diverses échelles pour évaluer la vulnérabilité

en vue d’une démarche opérationnelle de prévention et de réduction du risque sismique

•A l’échelle d’un bâtiment (approche déterministe)Présomption de vulnérabilité (qualitative)

Vulnérabilité proprement dite (quantitative)

•A l’échelle urbaine (approche statistique)


Diverses étapes pour évaluer la vulnérabilitéPrésomption de vulnérabilité (qualitative)

ETAPE 1: ETAT DES LIEUX

•Recherche et examen de documents disponibles

•Entretiens auprès de personnes ayant participé à la construction ou connaissant la typologie de construction en question

•Relevés de facteurs de vulnérabilité / grille:Architecture

Système constructif

État de conservation

…


ETAPE 2:EVALUATION DES DOMMAGES

•Choix du niveau d’agression sismique (a; I)

•Classement des dommages possibles


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ETAPE 3:CROISEMENT AVEC LE NIVEAU DE PERFORMANCE SOUHAITE

•Non effondrement

•Réparable rapidement

•Fonctionnalité

ETAPE 4:CONCLUSIONS

•État acceptable : pas de renforcement

•Vulnérabilité modérée et renforcement économiquement acceptable

•Vulnérabilité forte; évaluation économique nécessaire

•Bâtiment économiquement irréparable

•Approche qualitative insuffisante : études plus poussées nécessaires



Le bâtiment est-il parasismique?


Évaluation de la vulnérabilitéproprement dite approche quantitative

•Méthodes classiques basées sur le concept de force

•Méthodes performantielles (ATC 40)

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Les séismes affectent les villes en tant que système, et non pas seulement en tant qu’un ensemble de bâtiments

Les règles parasismiques nationales portent sur les constructions prises individuellement et non pas sur la ville

La mise au point d’une prévention sismique à l’échelle urbaine est hautement souhaitable

Des études du risque sismique urbain ont été entreprises dans plusieurs pays :

programmes GEMITIS et GEMGEP (France)RISK-EU (Europe), etc.

Évaluation de la vulnérabilitéà l’échelle urbaine


Inventaire et cartographie des constructionsIdentifications des îlots homogènesTypologies des constructions recenséesVulnérabilité de chaque type de constructionIntégration de la nature du site et du solÉtudes statistiques:

Dommages par quartierDommages par mode de constructionDommages en fonction de l’affectation…

Évaluation de la vulnérabilitéà l’échelle urbaine


Choix d’un îlot homogène (Nice) Typologie de l’îlotÉtude de la vulnérabilité aux séismes d’un îlot

40


DIAGNOSTIC DE VULNERABILITE


0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

5 6 7 8 9 10 11 12EMS 98 Intensity

Dom

mag

es m

oyen

s

Iv 60

Iv 40

Iv 20

Iv 0

Iv -20

COURBES DE VULNERABILITE

Intensités EMS 98

A

B

C

D

E


Différenciation des bâtiments en classes devulnérabilité (EMS 98)

41


Degré 1 Degré 2 Degré 3

Degré 4 Degré 5

Résultats : Dommages aux constructions



42



Extrait de la fiche de relevé 1.1


DIAGNOSTIC DE LA VULNERABILITE AUX SEISMESniveau 1

1. Inspection de l’ouvrage 3. Degré de dommages

2. Estimation des dommages

Damage state % ServiceNone 100

Slight 90Moderate 70

Heavy 25Collapse 0

% Usability (EQ T=200 ans)

% Usability (EQ T=475 ans)

Head quarters (8) 80 40

Civil protection buildings (12)

70 30

Hospitals and medical services (6)

60 30

Schools (15) 80 40

nulslégers

modérésgraves

effondrement

Dommages Fonctionnalité %

4080Écoles

3060Hôpitaux, serv. médicaux

3070Protection civile

4080Bât. gestion de la crise

Fonctionnalité %séisme T=475 ans

Fonctionnalité %séisme T=200 ans

Dom

mag

es

0Effondrement

25Graves

70Modérés

90Légers

100Nuls

Fonctionnalité %Dommages

4. Échelle urbaine

43


Nice / séismes


Apports de la connaissance de la vulnérabilité territoriale

en matière de prévention du risque sismique au niveau local



Actions du maire Outils disponibles Apports des études de vulnérabilité

Garantir la sécuritépublique

•Plans Communaux de Sauvegarde (PCS)•Arrêté de péril

•Localisation des quartiers et des bâtiments vulnérables•Aide à la décision pour l’organisation des secours•Mise en sécurité ou démolition de certaines constructions

•Schéma de Cohérence Territorial (SCOT)•Plan Local d’Urbanisme (PLU)•Plan de Prévention du Risque Sismique (PPRN-S)

•Aide à l’adaptation aux risques des réseaux et infrastructures•Localisation des zones sujettes à une aggravation des conséquences d’un événement •Définition de règles d’urbanisme permettant de réduire le risque

Prendre en compte du risque dans l’urbanisme

Apports de la connaissance de la vulnérabilité

44


Actions du maire Outils disponibles Apports des études de vulnérabilité

Informer les citoyens

•Dossier d’Information Communal sur les Risques Majeurs (DICRIM)•Affiches relatives aux risques dans les locaux publics•Réunions publiques,…

•Connaissance approfondie du risque

•Sensibilisation des citoyens au risque•Incitation des citoyens àla réalisation de diagnostics et de travaux de renforcement sur leurs bâtiments

Tenir compte des risques dans les projets communaux

•Définition de priorités•Aide à la décision pour la reconversion, le changement de programme ou la délocalisation de bâtiments•Aide au choix du quartier le plus adapté pour l’implantation d’un nouveau bâtiment

Apports de la connaissance de la vulnérabilité


Règles de construction parasismique


Les règles de construction parasismique

> Une obligation de protection> Informations nécessaire pour le calcul de

dimensionnement> Une construction parasismique ?> Incidence de la conception architecturale> Problématique du neuf / existant

• Éléments de problématique• Application des règles lors de travaux sur l’existant

> Applications des règles> Évolution réglementaire et EC 8

45


La réglementation parasismique : une obligation de protection

•Proportionnée au risque (zonage sismique) et à la nature des ouvrages (ouvrage à risque normal - ORN/ risque spécial -ORS; classes d’ouvrages des ORN : A, B, C D)

Tous Toutes les zones

B, C, DIa, Ib, II, III

Classes et zones

Protection déterministeSMHVSMS

Protection statistique et probabiliste

Règles PS 92Règles PS-MI 89/92

Décrets de 1991 et 2000Arrêté de 1997

Obligations

ORSORNConditions


•La zone de sismicité (0,Ia, Ib, II, III) du lieu à bâtir

•La classe de l'ouvrage (A, B, C, D)

•Le coefficient d'amortissement de la structure ( r )

Informations nécessaires pour le calcul de dimensionnement des règles

parasismiques (1/3)


•La topographie du terrain(coefficient multiplicateur « t » dit coefficient d'amplification topographique pour les ouvrages situés en rebord de crête).

•Le type de sol (S0, S1, S2, S3) en fonction de leurs propriétés mécaniques et de leur épaisseur

•Le coefficient de comportement (q)fonction de la capacité de la structure à supporter des déformations plastiques


parasismiques (2/3)

46


Une fois l’action sismique calculée, on peut en déduire les déplacements de la structure et vérifier que ces valeurs restent inférieures à des valeurs limites imposées.

En fonction de la complexité de la structure, il est possible de passer des méthodes simplifiées (calcul statique équivalent) ou la méthode générale d’analyse modale-spectrale.


parasismiques (3/3)


Limites de la protection réglementaire (1/2)

Des règles parasismiques efficaces par rapport à leurs objectifs :

•Sécurité des personnes et non prévention des dommages aux biens et facilitation du retour à la normale

•Probabilité raisonnablement faible d’effondrement ou de désordres des bâtiments conformes vis-à-vis des actions sismiques de calcul

•Pas de garantie totale d’absence de dommagesgraves en cas de séisme destructeurs


Des règles de construction parasismique qui présentent certaines limites et qui ne suffisent pas

en elles-mêmes

et parfois pour leur application:

•Méconnaissance de leur contenu

•Mauvaise compréhension (volontaire ou non)

•Difficultés de mise en œuvre

•Difficulté du contrôle

Limites de la protection réglementaire (2/2)

47


Une construction parasismique ?Conception architecturale parasismique

•Implantation judicieuse / effets de site et effets induits

•Architecture favorable à la résistance aux séismes+

Application des règles parasismiques

•Dispositions constructives / résistance et ductilité

•Dimensionnement / charges sismiques de calcul

Mise en œuvre soignée

•Matériaux de qualité

•Exécution dans les règles de l’art

+


Incidence de la conception architecturale

•Sur l’importance des charges sismiques(non-résonance avec le sol, limitation des effets de torsion d’ensemble, limitation des oscillations différentielles…)

•Sur la non fragilité(type de sollicitation –flexion,cisaillement,…)

•Sur la résistance(limitation des concentrations de charges et de contraintes, résistance de forme…)

•Sur la fiabilité(réserve de résistance)

•Sur le coût


Problématique du neuf / existant

Nonsauf arrêté préfectoral

spécifique

Non sauf PPRN-sismique

Action préventive sur l’existant

ToujoursToujoursConstruction neuve

Oui, sur l’ensemble de l’ouvrage

Oui, selon les cas (modification significative de

la structure)sur l’ensemble de

l’ouvrage ou une partie

Action sur l’existant àl’occasion de travaux

ORSORNObligations

48


Problématique des constructions neuves

Une réponse réglementaire :(PS 92 et PSMI 89/92)

4 classes selon enjeu représenté

Responsabilité du maître d’ouvrage

Nécessite intervention d’un professionnel du bâtiment

Règles simplifiées pour Antilles



49


La construction parasismique passe d’abord parune bonne conception puis par une bonne réalisation


Application des règles PS lors de travaux sur l’existant (1/4)

2°) Aux bâtiments existants des classes B, C ou Ddans lesquels il est procédé au remplacement

total des planchers en superstructure

PS

1°) A la construction debâtiments nouveauxde classes B, C ou D

PS



à des bâtiments existants de classe C ou Ddont elles sont désolidariséespar un joint de fractionnement

Joint defractionnement

PSBâtimentsexistantsC ou D

à des bâtiments existants de classe B dont lesadditions sont désolidarisées par un joint de

fractionnement

PS

Joint defractionnement

Bâtimentsexistants

B

3°) Aux additions par juxtaposition de locaux

50



addition par juxtaposition de locaux solidaires,sans joint de fractionnement, à des bâtiments

existants de classes C ou D

Sans joint defractionnement

BâtimentsexistantsC ou D

PS existant et neuf

(suite)3°) Aux additions par juxtaposition de locaux

à des bâtiments existants de classe Bdont les additions sont solidaires

Sans joint defractionnement

Bâtimentsexistants

B

PS


addition par surélévation avec création d'au moinsun niveau supplémentaire même partiel,

à des bâtiments existants de classes B, C ou D

Construction neuve

PS àexistant

etaddition

PS tout lebâtiment

création d'au moins un niveau intermédiaire dansdes bâtiments existants de classes C ou D


4°) A la totalité des bâtiments, additions éventuellescomprises, dans un au moins des cas suivants


Travaux hors ou dans le cadre réglementaire

Comment interpréter la réglementation ?

Quel niveau de protection doit-on donner à l’ouvrage ?

Quelles dispositions constructives doit-on adopter ?

Quelles techniques de renforcement ?

Quels moyens financiers ?

Quels contrôles de la mise en oeuvre ?

La démarche parasismique pose des questions:

Application des règles de construction parasismique lors de travaux sur l’existant

51


•Responsabilités des maîtres d’ouvrage et des maîtres d’œuvre:Les personnes demandant un permis de construire s'engagent àrespecter les règles de construction. En cas de non-respect, elles s'exposent à des sanctions allant de l'amende à la démolition (CCH et CU).

•Indemnisation en cas de sinistres:Si un séisme se produit et si un arrêté de catastrophe naturelle est pris, les victimes peuvent se faire indemniser par leur assurance pour les dommages subis sur leur maison. Les assureurs peuvent rechercher les causes des dommages et engager des poursuites si les règles n'ont pas été respectées.

Application des règles (1/2)


Attention au contrôle :

effectué par les contrôleurs techniques; attestation à venir

de l’État de type CRC (contrôle parasismique en projet)

Application des règles (2/2)


Évolution de la réglementation•Projet d’Eurocodes structuraux en vue de l’harmonisation européenne des règles techniques de construction

•Dix Eurocodes:Eurocode 0 – Base de calculs

Eurocode 1 – Actions sur les structures

Eurocode 2 – Calcul des structures en béton

Eurocode 3 – Calcul des structures en Acier

Eurocode 4 – Calcul des structures mixtes acier-béton

Eurocode 5 – Conception et calcul des structures en bois

Eurocode 6 – Calcul des ouvrages en maçonnerie

Eurocode 7 – Calcul géotechnique

Eurocode 8 – Calcul des structures pour leur résistance aux séismes

Eurocode 9 – Calcul des structures en alliage d’aluminium

Dépendance croissante entre les

différents EC

52


Règles générales, actions sismiques et règles pour les bâtiments

Ponts

Évaluation et renforcement des bâtiments

Silos, réservoirs et canalisations

Fondations, ouvrages de soutènement et aspects géotechniques

Tours, mâts et cheminées

Six volets dans l’Eurocode 8


•Application / zonage probabiliste

•Dimensionnement et construction de bâtiments et d’ouvrages de génie civil en zone sismique

•Remplacement futur (2007) des règles PS 92 mais règles simples / maisons individuelles et « bâti courant »

les classes A, B, C et D deviennent I, II, III, IV

la classe III inclut les établissements scolaires

mouvement sismique de référence et de la catégorie d’importance des bâtiments

…

Éléments relatifs à l’Eurocode 8


•Principes : objectifs de performance et des critères de conformité

•Objectifs (EN 1998-1/ 1.1.1) :

protéger les vies humaines

limiter les dégâts

garantir l’opérationnalité des structures importantes pour la protection civile


53


•Dimensionnement et exécution permettant une résistance suffisante à:

aux actions sismiques de calcul, sans effondrement local, conservant ainsi l’intégralitéstructurale et une capacité portante résiduelle après le séisme ;

à des actions sismiques présentant une probabilité à se produire plus importante que les actions sismique de calcul, sans qu’apparaissent des dommages et des limitations d’exploitation, dont le coût serait disproportionné à celui de la structure.



Evaluation des risques


> Identifier les éléments exposés les plus vulnérables à une agression sismique

> Faciliter l’appropriation du risque par le plus grand nombre

> Favoriser le développement d’actions préventives et de surveillance• Par exemple : actuellement la prescription des PPR Sismiques

repose surtout sur l’ALÉA : l’administration souhaite maintenant que soit pris en compte le RISQUE, croisement entre l’ALÉA et la VULNERABILITE des enjeux

> Se préparer à la gestion de crise

Le Scénario de Risque Sismique : Un outil d’aide à la décision pour la planification

préventive et la gestion de crise

Remarque : ces scenarios peuvent être réalisés à l’échelle d’une région ou d ’une ville

54


> Outil d’aide à la programmation des PPR, en hiérarchisant les zones (communes, bassin de risque) prioritaires

> Outil d’aide à l’appropriation locale du risque, destiné àsensibiliser les communes pour accélérer la mise en œuvre des PPR

> Les SDRS peuvent constituer une première étape en vue de l’élaboration de plans de secours

Les Objectifs des Scénarios Départementaux de Risque Sismique (SDRS) : Construire des indicateurs du risque

Les communes les plus exposées?•Menace : aléa sismique régional et local•Importance : enjeux•Fragilité : vulnérabilité•Simulation des dommages


> Qu’est-ce qu’un scénario de risque sismique ?> La zone pilote – le comité de pilotage> Les enjeux traités> Les séismes de scénario> Les résultats > Exploitation et limites

Scénario de Risque Sismique : La zone pilote


160 mg240 mg

Aléa régional

0,24g

0,47g

0,30g

0,35g

Aléa localAnalyse Vulnérabilité

> Un scénario de risque consiste à évaluer sur un territoire, grâce à une simulation informatique, les dégâts que pourrait provoquer un séisme

Qu’est-ce qu’un scénario de risque sismique ?

Simulation dommages

55


> Un scénario de risque consiste à évaluer sur un territoire, grâce à une simulation informatique, les dégâts que pourrait provoquer un séisme

Qu’est-ce qu’un scénario de risque sismique ?

1 : séisme de scénario : séisme fictif (mais réaliste) dont on veut évaluer les conséquences

2 : la vulnérabilité caractérise la plus ou moins grande résistance d’un bâtiment àune secousse sismique


> Le Ministère de l’Ecologie a souhaité que soit réalisée une étude pilote pour fixer les méthodes ainsi que la nature et la mise en forme des résultats.

> L’étude pilote concerne une partie suffisamment grande du département, pour être représentative de l’ensemble des problèmes que l’on peut rencontrer.

> Les Bouches du Rhône, et plus particulièrement les 25 communes de la zone pilote ont été sélectionnées en raison :• de la connaissance particulière que l’on a de la zone en termes de

sismicité• du séisme historique de 1909, le plus violent ressenti en France

métropolitaine ces cents dernières années• de la variété de l’occupation des sols et de l’aménagement du secteur

(milieu urbain, rural, résidentiel, industriel, secteur tertiaire)

La zone pilote – le comité de pilotage


> L’étude de ce scénario expérimental de risque sismique a étéconduite de novembre 2005 à novembre 2006 par un comité de pilotage – COPIL – présidé par la préfecture.

> Il regroupait les ministères de l’Ecologie et de l’Intérieur, des services déconcentrés de l’état (DDE, DRIRE, DIREN), des collectivités territoriales (mairies, communautés d’agglomération, conseil général, conseil régional), le CETE et le BRGM

• Choix des séismes de scénario• Catégories de bâtiments traités • Restitution des résultats


56




Plusieurs types d'enjeux sont traités par le scénario départemental. Il s'agit des lieux de vie.

> L'habitat• Maisons individuelles• Immeubles collectifsIls contiennent des « logements »

> Les autres catégories de bâtiments :• Les bâtiments scolaires (écoles, collèges, lycée, université...)• Les centres de grande distribution (type "supermarché")• Les bâtiments de bureau (pouvant appartenir à une installation industrielle ou

commerciale)Ils sont susceptibles d'abriter une population importante

> Les ouvrages (bâtiments, équipements et installations) qui ne sont pas traités par le scénario de risque sismique :

• Ouvrages dit de catégorie D, qui concerne les ouvrages dont le fonctionnement est primordial pour la sécurité civile, la défense ou l’ordre public

• Ouvrages dit « à risque spécial » : Ce sont les barrages, les centrales nucléaires et certaines installations classées pour la protection de l'environnement qui font l'objet de règles parasismiques spécifiques

Les enjeux traités


Les séismes de scénarioUn séisme est une onde de choc provoquée par une rupture brutale de l'écorce terrestre au niveau d'une faille.

Un séisme est caractérisé par : - la localisation du foyer (position de l'épicentre et profondeur)- une magnitude : c'est l'énergie libérée lors de la rupture de la faille

L'ampleur du séisme diminue au fur et à mesure que l'on s'éloigne de l'épicentre.Cette ampleur - ou son agression - peut être :- appréciée en fonction des dégâts, on la détermine alors sur une échelle d'intensité allant de I à XII,- mesurée en enregistrant le mouvement du sol pendant les secousses sismiques, on peut caractériser l'agression par l'accélération maximale de ce mouvement.

57


Les séismes de scénario

L'ampleur du séisme peut être localement amplifiée

• par la topographie (phénomène appelé "effet de site topographique") • par la nature des couches géologiques du sous-sol (appelé "effet de site lithologique")


> Le choix des séismes de scénario se concrétise par le choix d’un épicentre et d’une magnitude. Il s’effectue en fonction :• de contrainte physique : on ne peut placer des épicentres n’importe

où (ils sont associés à des failles), ni choisir n’importe quelle magnitude (chaque faille possède un potentiel sismique maximal qui lui est propre)

• de la catégorie de séisme dont on veut évaluer les conséquences (séisme maximum théorique, séisme exceptionnel, séisme moins violent mais plus fréquent)

> Par ailleurs, il est possible de choisir des « pseudo-séismes » de scénario qui ne correspondent pas un évènement précis, mais à une carte d’aléa. La carte des dommages qui en résulte est une carte de risque au sens strict, car c’est elle qui permettra de comparer les niveaux de risque de manière homogène sur l’ensemble du territoire.



> La nouvelle carte d’aléa sismique de la France propose, pour chaque commune du territoire national, une fourchette de valeurs d’accélération (qui exprime la force de la secousse attendue) qui ont 10% de chance de se produire durant les cinquante prochaines années.

> Cette carte ne correspond pas à l’occurrence d’un seul évènement, mais résulte de la compilation de tous les évènements possibles dont on a estimé pour chacun la fréquence


58


> Deux grands types de séismes de scénario ont étéretenus par le Comité de Pilotage :• Un « pseudo-séisme » qui corresponde à la carte d’aléa sismique de

la France. C’est le scénario « Aléa régional »• Des séismes de scénario qui correspondent à un évènement possible

précis. Ce sont les scénarios « d’évènement »

> Les scénarios d’évènement sont multipliables à l’infini

Le Comité de Pilotage a choisi quatre localisations épicentrales, qui correspondent à des ruptures sismiques le long de quatre failles distinctes

Les séismes de scénario retenus


Les séismes de scénario retenus


Les séismes de scénario retenusLe long de la faille de Salon-Cavaillon, à l’aplomb de la ville de Salon de Provence

59


Les séismes de scénario retenusLe long de la faille de la Trévaresse, au niveau de l’épicentre du séisme de Lambesc 1909


Les séismes de scénario retenusLe long de la faille d’Eguilles, à l’ouest de la ville d’Aix en Provence


Les séismes de scénario retenus•Sur une branche sud de la faille de la Durance, en dehors de la zone pilote

60



> Pour évaluer les dommages, sur la base des séismes de scénario, il faut :• Inventorier et cartographier les bâtiments• Apprécier leur vulnérabilité

> 131 674 logements dans 72 444 bâtiments recensés sur la zone pilote

> Impossible de les expertiser tous individuellement> La méthode : le « sondage statistique », qui

consiste à réaliser un échantillonnage des différents types de construction, afin de réduire le nombre des expertises


Inventaire des enjeux>> Pour le bâti courant : Analyse de lPour le bâti courant : Analyse de l’’occupation des sols avec la occupation des sols avec la

BD ORTHO IGNBD ORTHO IGN



BD ORTHO IGNBD ORTHO IGN>> Contrôle avec les donnContrôle avec les donnéées du recensement INSEEes du recensement INSEE

61



BD ORTHO IGNBD ORTHO IGN>> Contrôle avec les donnContrôle avec les donnéées du recensement INSEEes du recensement INSEE>> Age du bâti avec fonds topo anciens 1/25000 IGNAge du bâti avec fonds topo anciens 1/25000 IGN



BD ORTHO IGNBD ORTHO IGN>> Contrôle avec les donnContrôle avec les donnéées du recensement INSEEes du recensement INSEE>> Age du bâti avec fonds topo anciens 1/25000 IGNAge du bâti avec fonds topo anciens 1/25000 IGN


Vulnérabilité des enjeux> Pour la zone pilote, l’enquête de terrain a permis d’identifier 41

types différents de bâtiments, caractérisés par un indice de vulnérabilité

Classe de batiments Vi*



LOTMOY 0.672 CVCHA1 0.586 CVCH1 0.907LOTMIN 0.658 CVCHA2 0.566 CVCH2 0.877LOTMAX 0.682 CVCHA3 0.682 CVCH3 0.857ISOMOY 0.692 CVCHA4 0.762 CVCH4 0.887ISOMIN 0.661 CVCHA5 0.722 CVCH5 0.807ISOMAX 0.741 CVCHA6 0.601 CVCH6 0.847COLMOY 0.575 CVCHA7 0.682 CVCH7 0.546COLMIN 0.546 CVCHA8 0.641 CVCH8 0.666COLMAX 0.599 CVCHA9 0.692 CVCH9 0.727COLM 0.702 CVCHA10 0.520 CVCH10 0.767

CVCH11 0.622CVCH12 0.752CVCH13 0.711CVCH14 0.616CVCH15 0.656CVCH16 0.602CVCH17 0.722CVCH18 0.642CVCH19 0.777CVCH20 0.867CVCH21 0.747

Cen

tre-

ville

Aix

-en-

Prov

ence

Aut

res

cent

res-

ville

s

Lotis

sem

ents

et

hab

itat i

solé

Col

lect

if

> Cet indice de vulnérabilité, utilisé pour évaluer le niveau de dommage causé par le séisme de scénario, varie entre 0 (bâtiments très résistants) et 1 (bâtiments très vulnérables)

62


Vulnérabilité des enjeux> On évalue, pour chaque zone (identifiée par son type d’occupation

des sols, son âge, sa densité de construction) la proportion des différents types de construction qui la compose

Par exemple, la zone rouge est composé à :

60% de bâtiments CVH3

35% de bâtiments CVH10

5 % de bâtiments CVH15


Stabilisation de la méthodologie des SDRS :Premiers résultats

>> VulnVulnéérabilitrabilitéé•• MMééthode thode «« RiskRisk--EuEu niveau 1niveau 1 »» telle qutelle qu’’ elle a elle a ééttéé mise en mise en

œœuvre sur la ville de Niceuvre sur la ville de NiceNom Typologie V I * Nom Typologie V I *

M1.1 Moellons RC3.1Mur de remplissage

maçonnerie, structure régulière

M1.2 Pierres appareillées RC3.2 Structure irrégulière

M1.3 Pierre de taille 0.616 RC4 Structure mixte en BA (portiques et murs)

0.386

M3.1 Planchers bois RC5 Murs en béton préfabriqué

0.384

M3.3Planchers avec

poutrelles métalliques et maçonnerie

S1 Poteaux/poutres acier 0.363

M3.2 Voûtes en maçonnerie 0.776 S2 Structure en acier contreventé

0.287

M4Murs porteurs en

maçonnerie armée ou confinée

0.45 S3

Poteaux/poutres acier + remplissage

maçonnerie non armée

0.484

RC1 Poteaux/poutres béton 0.442 W Structure en bois 0.447RC2 Murs de refend béton 0.386

0.807 0.462

0.722

Facteurs de vulnérabilité B = bon -0,04 Etat d'entretien M = mauvais +0.04 Bas (1 ou 2) -0,04 Moyen (3, 4 ou 5) 0

Facteurs aggravants pour les bâtiments en maçonnerie

Nb d'étages Haut (6 ou plus) +0.04 Oui +0.02 Forme (L, C) Non 0 Oui +0.02 Irrégularité en plan

Protubérances Non 0 Oui +0.01 Saillie Non 0 Oui +0.01 Irrégularité élévation

Retrait Non 0 A = angle +0.04 M = milieu -0.04 Position dans l’îlot T = tête d’îlot +0.06 Oui +0.02 Différence de hauteur/voisin Non 0 Oui +0.04

Interaction entre bâtiment

Irrégularité en toiture Non 0 Décalage de plancher Oui +0.04 Transparence - démolition Oui +0.04 Balcons - cheminées Oui +0.01 Oui +0.04 Etages: haut. différente Non 0


Degré 1 Degré 2 Degré 3

Degré 4 Degré 5


63


Résultats : Synthèse des dommages à l’habitat


Localisation des dommages à l’échelle départementale


Localisation des dommages à l’échelle communale

64


Etablissements scolaires : exemples


Etablissements scolaires

> 158 établissements> 1003 bâtiments


Autres bâtiments : exemples

65


Autres bâtiments :Bureaux et grande distribution

> 109 zones> 1469 bâtiments


Constitution des dossiers > Un dossier « technicien »• Il contient l’ensemble des fiches (484 pages)• Les fiches détaillées par communes ne concernent que les scénarios

« détaillées » (4 scénarios magnitude 5.5 + aléa régional)• Les fiches synthétiques sur les scénarios extrêmes


Constitution des dossiers > Un dossier « grand public »

• Il ne contient pas les fiches « représentation maillée » (les carreaux)• Il ne présente donc pas le détail de l’endommagement au sein de la

commune => fiches synthétiques pour les 8 scénarios + aléa régional• Il contient 70 pages

66


Exploitation des résultats

> Un scénario de risque sismique vise à évaluer, à l’échelle départementale, les niveaux de dommage que présenteraient les enjeux pour chacun des séismes de scénario.

> Comme toute étude technique, l’échelle d’approche et les méthodes mises en œuvre conditionnent la précision des résultats.

> C’est cette précision qui permet de déterminer l’exploitation qu’il est possible de faire de ces résultats, et par conséquent d’en fixer les limites d’usage.


Exploitation des résultats> Hiérarchiser le risque encouru par les communes, pour

orienter la politique de mise en œuvre des Plans de Prévention du Risque Sismique (PPR)• Le scénario « aléa régional » permet d’établir une gradation du

risque entre les communes et constitue ainsi un outil d’aide à la décision en matière de mise en mise en œœuvre prioritaire duvre prioritaire d’’une politique une politique locale de prlocale de préévention du risquevention du risque

> Identifier les facteurs prédisposant une commune àprésenter un niveau de risque plus élevé afin de dimensionner au mieux l’étude technique nécessaire à la mise en œuvre du PPR• L’analyse des résultats détaillés au niveau d’une commune en

particulier permet d’identifier la contribution relative de chaque identifier la contribution relative de chaque facteur gfacteur géénnéérant le risquerant le risque (aléa local, vulnérabilité, importance des enjeux) => analyse conduite au niveau des différents quartiers d’une commune.


Exploitation des résultats> Sensibiliser les acteurs de la gestion du risque

• Associer des acteurs (services de l’Etat, collectivités locales, ingénieurs du risque) à la mise en œuvre du scénario de risque par le biais du comité de pilotage s’est révélé être un moyen efficace un moyen efficace de sensibilisationde sensibilisation.

• Partager les résultats obtenus avec les acteurs locaux (maires, services techniques municipaux, associations) afin de faciliter une faciliter une appropriation du risque efficaceappropriation du risque efficace.

> Informer la population sur le risque sismique• Les scénarios permettent de disposer de données objectives sur

le risque, permettant de délivrer une information étayée. Pas de Pas de catastrophisme : on peut agir pour rcatastrophisme : on peut agir pour rééduire le risqueduire le risque.

67


Exploitation des résultats> Intégrer les résultats sur l’endommagement des

enjeux aux scénarios de crise sismique, qui serviront de base crédible et réaliste aux exercices de gestion de crise• L’endommagement des enjeux dans un scénario de risque permet

une éévaluation rvaluation rééaliste de la situationaliste de la situation à laquelle les gestionnaires de la crise devront faire face.

• Cette évaluation devra être complétée dans le scénario de crisepar les dommages que subiraient les moyens de secours et les par les dommages que subiraient les moyens de secours et les infrastructuresinfrastructures, dont la mise en œuvre et l’efficacité seraient vraisemblablement affectées.


Mais ATTENTION…l’exploitation des résultats a des limites…

Au niveau de l’aléa :• L’analyse des effets de site, réalisée à une échelle départementale, n’a

pas la résolution suffisante pour pouvoir être reprise directement dans un PPR, => « microzonage ».

Au niveau des dommages :• La méthode d’analyse de la vulnérabilité du bâti est statistique.• Elle permet d’avoir une vision réaliste des dommages potentiels

encourus globalement à l’échelle d’un parc important de bâtiments.

•• En aucun casEn aucun cas elle ne permet de prédire avec précision le comportement d’un bâtiment particulier => mise en => mise en œœuvre de uvre de mmééthodes spthodes spéécifiques cifiques àà ll’é’échelle du bâtiment en vue dchelle du bâtiment en vue d’’un un confortementconfortement……


Le guide pour l’élaboration des PPRN-sismique

Vers un tome 2 “vulnérabilité et règlement”

Certu

68


Tome 2 du guide pour l’élaboration des PPRN-sismique

> Rappel sur le tome 1> Objectifs> Statuts et principaux apports> Contenu – points abordés> Nouvelle démarche d’élaboration d’un PPRN-

sismique> Vers une diffusion du guide en 2007

Certu


Rappels sur le tome 1

Certu

•Principes pour l’élaboration des plans de prévention du risque sismique publiés en 2002

•Méthodologie pour études sur l’aléa

•Notions sur l’analyse des enjeux et la vulnérabilité

•Notions sur les principes du règlement et la composition du dossier réglementaire

A développer…


Objectifs du tome 2 du guide PPRN-sismique (1/2)

•Évaluer la vulnérabilité des territoires et tenir compte dans les principes du règlement du PPRN-sismique

•Prendre en compte les avancées de la loi « risques » de 2003 et les objectifs du Plan Séisme notamment en terme :

de démarche concertée / élaboration des PPR

d’élaboration de schémas départementaux de prévention du risque sismique

de priorité d’action en matière de réduction de la vulnérabilité des territoires

Certu

69


Objectifs du tome 2 du guide PPRN-sismique (2/2)

•Intégrer le retour d’expérience sur les PPRN-sismique approuvés et le cahier de recommandations nationales / PPR

•Faire référence au nouveau cadre réglementaire et technique

•Disposer d’un document plus pédagogique et plus illustré

•Faciliter le travail des services instructeurs

•Améliorer la qualité des PPR

Certu


Statut et apports du document final•Complément du premier guide qu’il n’abroge pas

•Explicitation et clarification de certaines notions / aléas et microzonages

•Lignes directrices quant l’opportunité de faire ou non un PPRN-sismique

•Présentation des modalités de réalisation des études préalables pour l’analyse des enjeux et de leur vulnérabilité

•Conseils pour la rédaction du règlement

Certu


Points abordés

Les études techniques du PPRN-sismique

Définition d’une stratégie d’élaboration

Présentation des notions d’enjeux et de vulnérabilités

Contexte de l’élaboration d’un PPRN-sismique

Évolution des aspects législatifs et réglementaires

Rappels sur l’aléa sismique

70


Démarche d’élaboration d’un PPRN-sismique


Vers une diffusion d’un guide en 2007•Version 0 en cours de finalisation pour consultation d’un groupe restreint de services déconcentrés et d’experts (DDE et DIREN fortement exposées, en cours de réalisation d’un PPRN-sismique ou peu sensibilisées jusqu’alors et AFPS)

•Consultation nationale sur version 1

•Version 2 du guide disponible en fin d’année

•Apports d’illustration par les PPRN-sismique en cours

•Version papier du guide en 2008 ?

Certu


Un exemple de PPRN-sismiqueLe cas d’Annecy

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Démarche d’étude pour le PPRN-sismique d’Annecy

1. Description et historique des phénomènes naturels

2. Analyse et cartographie des aléas

3. Cartographie des enjeux

4. Proposition de zonage et de règlement


> Une note de présentation

> Des documents graphiques

> Un règlement

Pour expliquer et justifier

Pour délimiter et localiser

Pour définir les règles et mesures

Contenu du PPRN-sismique d’Annecy


Zonage géotechniquelocalisation des différentes colonnes de sols

définies lors de l'analyse géotechnique

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Zonage géotechniqueDétail


Zonage sismiqueCarte des mouvements sismiques à prendre

en compte d'après les calculs spécifiques


0 0.4 0.8 1.2 1.6 2

Période [s]

0

4

8

12

16

Acc

élér

atio

n [m

/s²]

Spectres proposésZone 0 (colonnes 1 et 2)Zone 1 (colonne 3)Zone 2 (colonne 4)Zone 3 (colonne 5)Zone 4 (colonne 6 et 7)Zone 5 (colonne 8)

Période (S)

Comparaison de spectres selon le site

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Zonage de l’aléa liquéfaction

Moyennul à faible


Les Enjeux


Cartographie des Enjeux

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En raison de la nécessité d’adopter obligatoirement des Règles parasismiques sur

l’ensemble du territoire du bassin annécien,

aucune zone blanche réputée sans risque naturel prévisible significatif n’est représentée

sur la proposition de carte réglementaire

Le zonage réglementaire et le règlement


Les zones “ rouge ” sont réputées à contraintes fortes.

Dans ces zones, il n’existe pas de mesure de protection efficace et économiquement acceptable, pouvant permettre l’implantation nouvelle de constructions ou d’ouvrages autres que ceux cités dans les règlements correspondants, soit du fait des risques sur la zone elle-même, soit du fait des risques que des implantations dans la zone pourraient provoquer ou aggraver.


Les zones “ bleu foncé ” sont réputées à contraintes moyennes mais néanmoins admissibles, moyennant l’application de mesures de prévention économiquement acceptables eu égard aux intérêts à protéger.

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Les zones “ bleu clair ” sont réputées à contraintes faibles.

Ces zones sont aussi concernées par des mesures inscrites dans le corps des autorisations administratives en tant que prescriptions opposables. De plus, un certain nombre de recommandations est formulé.


Dans un PPR multirisque,l’ensemble des phénomènes naturels et leurs effets induits générant des risques doivent être combinés avec l’occupation des sols pour définir en tout point du territoire les contraintes réglementaires (prescriptions) et les recommandations préconisées dans le PPR.

Plan Séisme – 1er février 2007 RougeBleu clairBleu clairFaible (T1)Torrentiel

RougeBleu foncéBleu foncéMoyen (T2)Torrentiel

RougeRougeBleu foncéFort (T3)Torrentiel

RougeBleu clairBleu clairFaible (I1)Inondation

RougeBleu foncéBleu foncéMoyen (I2)Inondation

RougeRougeBleu foncéFort (I3)Inondation

Bleu clairBleu clair-Faible (H1)Zone Humide

RougeBleu foncé-Moyen (H2)Zone Humide

RougeRouge-Fort (H3)Zone humide

Bleu clairBleu clairBleu clairFaible (G1/ B1)Mouvement de terrain

(G et B)

RougeBleu foncéBleu foncéMoyen (G2/ B2)Mouvement de terrain

(G et B)

RougeRougeBleu foncéFort (G3/ B3)Mouvement de terrain

(G et B)

Bleu clairBleu clairBleu clairFaible (F1)Faille

Bleu clairBleu clairBleu clairFaible (ET1)Effet topographique

Bleu clairBleu clairBleu clairFaible (L1)Liquéfaction

Bleu clairBleu clairBleu clairFaible (Z0, Z1, Z2)

Zonage PPR

Bleu foncéBleu foncéBleu foncéMoyen (Z3, Z4, Z5)

Zonage PPR

Zones à aménagerZones naturelles Zones

agricolesZone urbaine

Zone urbaineavec ouvrages de

protectionNiveau d’aléa

Phénomène ou effet induit

Correspondance entre niveau d’aléa et couleurréglementaire pour chaque phénomène et selon

l’occupation des sols

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Correspondance entre la codification des zones, la couleurréglementaire et les règlements associés

Z1G2T2NRXA3

Z1G3RXA2

Z1G2NRXA1

Z1H1BCLAL

Z1T2BFAG

Z1G1BCLAF2

Z0G1BCLAF1

Z1G2BFAE

Z2L1H1BCLACL

Z4L1T1BFACH

Aléas et PLUCouleur réglementaire

Code zone :Règlement –

n° aléas

BCL : bleu clair ; BF : bleu foncé ; R : rouge


Proposition de zonage réglementaire PPR Multi-risques

Séisme, mouvements de terrain, inondation

Document de travail

Zonage

réglementaire


Proposition de zonage réglementaire

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Toutes constructions nouvelles et toutes occupation et utilisation du sol, de quelque nature qu'elles soient, sont interdites, àl'exception de celles visées ci-après et sous réserve de ne pouvoir les implanter dans des zones moins exposées. Ainsi certains projets – s’ils n'aggravent pas les risques, s’ils n'en provoquent pas de nouveaux et qu'ils ne présentent qu'une vulnérabilitérestreinte, et sous réserve de prendre les dispositions appropriées aux risques (choix de l’implantation, études préalables à la construction, renforcements, travaux et dispositifs de protection…) - sont autorisés :•Les travaux d’infrastructure nécessaires au fonctionnement des services publics ;•Les utilisations agricoles et forestières traditionnelles (parcs, prairies de fauche, cultures, gestion forestière…) ainsi que les constructions nécessaires au maintien de ces activités qui contribuent à la gestion du territoire ;•Les carrières et exploitations de matériaux ;•L’aménagement de terrains à vocation sportive ou de loisirs, sans hébergement ;•Tous travaux et aménagements de nature à réduire les risques ;•Sous réserve qu’ils ne soient pas destinés à l’occupation humaine :

oles abris légers annexes des bâtiments d’habitation ne dépassant pas 20 m² d’emprise au sol ;oles constructions et installations directement liées à l’exploitation agricole, forestière ou piscicole.

rr

Règles d’utilisation et

d’exploitation

Règles de

Construction

Règles d’urbanism

e

Prescriptions Règlement Xmouvement de terrain (chute de blocs ou glissement de terrain), phénomène

torrentiel, inondation ou zone humide

contraintes fortes

PROJETS NOUVEAUX

Exemple de règlement :Tout phénomène – Contraintes fortes


Exemple de règlement :Séisme – Contraintes moyennes

On cherchera à implanter les bâtiments rigides ou de faible hauteur - dont la période propre est basse (< 0,2 s) – préférentiellement dans les zones bleu foncé (sols mous de faible résistance mécanique).On cherchera à implanter les bâtiments plus souples ou de plus grande hauteur - dont la période propre est plus élevée (> 0,2 s) - préférentiellement dans les zones bleu clair (sols plus compacts de bonne résistance mécanique).On évitera toute implantation en sommet des reliefs topographiques (crêtes, rebords abrupts,…).

r

Mesures générales

Règles d’utilisation et d’exploitation

Règles de

Construction

Règles d’urbanism

e

Prescriptions Règlement ASéisme (effet direct : mouvement du sol)

contraintes moyennes

PROJETS NOUVEAUX


Etude de cas PPRN-sismiqueSalon de Provence

sur l’approche de la vulnérabilité

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Identification de zones de constructions homogènes (année de construction et type)

À l’aide de photos aériennes, de plans et autres documents

disponibles + d’entretiens avec les acteurs locaux


Repérage sur le terrain de bâtiments représentatifs d’une zone

Analyse de la vulnérabilité des bâtiments sélectionnés et extrapolation à la zone


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Salon de Provence / séismes

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