L'étude de Rognes

Participation à un projet de recherche sur les amplifications des séismes par les reliefs sur la

commune de Rognes

Philippe Langlaude Mercredi 16 juin 2010

CETE Méditerranée – Laboratoire de Nice

Service ERA Risque Sismique

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Rognes : séisme du 11 juin 1909

● Séisme le plus catastrophique qu'est connu la France durant le XXe siècle

● 46 morts (14 pour Rognes), 250 blessés

● 1 500 constructions doivent être démolies ou nécessitent des travaux très importants

● Plusieurs milliers de logements détruits ou endommagés gravement  (dont 1 500 à Aix-en Provence)

● Village de Lambesc entièrement détruit

● Une simulation de ce même séisme se déroulant en 1982 aboutit à 800 morts et quelques 3000 blessés environ

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L'étude de Rognes

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Rognes : séisme du 11 juin 1909

Colline du Foussa

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Rognes : séisme du 11 juin 1909

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Rognes : séisme du 11 juin 1909

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Effets de sites : qu'est-que-c'est ?

DEFINITION

On parle d'effets de sites lorsque

la rhéologie des sols et la topographie superficielle et souterraine, peuvent atténuer ou au contraire amplifier les secousses sismiques

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Effets de sites topographiques

● Depuis le point de rupture (foyer sismique), l’onde sismique se propage à la manière d'un rayon lumineux

● Les ondes sismiques vont se réfléchir à la surface libre

● La modification de ce signal est alors due à des phénomènes de défocalisation et focalisation.

● Les secousses sismiques peuvent donc être diminuées ou amplifiées, et de même pour les dégâts occasionnés

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L'étude de Rognes

● But

Mise en évidence d'effets de sites topographiques sur la commune de Rognes

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L'étude de Rognes

● But

Mise en évidence d'effets de sites topographiques sur la commune de Rognes

● Principe

Phase 1 - Choix du site et installation des stations sismiques

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L'étude de Rognes

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L'étude de Rognes

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L'étude de Rognes : Matériel utilisé

● Station sismique

Enregistre l'activité sismique par tranche de 10 min en continu

Enregistre les 3 composantes d'un capteur (E-O, N-S, V)

Temps synchronisé par GPSV

E-O

N-S

Capteur

Station d'acquisition

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L'étude de Rognes

● But

Mise en évidence d'effets de sites topographiques sur la commune de Rognes

● Principe

Phase 1 - Choix du site et installation des stations sismiques

Phase 2 - Campagne d'enregistrement de l'activité sismique

Durée : 3 ans

Tournée régulière pour récupérer les données

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L'étude de Rognes

● But

Mise en évidence d'effets de sites topographiques sur la commune de Rognes

● Principe

Phase 1 - Choix du site et installation des stations sismiques

Phase 2 - Campagne d'enregistrement de l'activité sismique

Phase 3 - Constitution de la base de données “séismes”

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L'étude de Rognes : Bases de données séismes

● Création d'une liste de séismes

2 Sources : Réseau National de surveillance sismique (ReNASS)Information sur séismes Locaux

National Earthquake Information Center (NEIC)

Information sur téléséismes

Réduction de cette liste par discrimination sur la magnitude et la distance à l'épicentre

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L'étude de Rognes : Bases de données séismes

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L'étude de Rognes : Bases de données séismes

Station PEIGVoie E-O

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L'étude de Rognes

● But

Mise en évidence d'effets de sites topographiques sur la commune de Rognes

● Principe

Phase 1 - Choix du site et installation des stations sismiques

Phase 2 - Campagne d'enregistrement de l'activité sismique

Phase 3 - Constitution de la base de données “séismes”

Phase 4 - Traitement des données sismiques

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L'étude de Rognes : Traitement des données

● Données

Enregistrements numériques des séismes

● Type de traitements

Analyse du contenu fréquentiel des séismes

● Méthodes

H sur V

Site sur Référence

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L'étude de Rognes : Méthode H / V

Rapport spectral

Voies horizontales sur voie verticale

1- Calcul des spectres de fréquence de chaque voies d'enregistrement

2 – Moyenne des spectres horizontaux

3 – Division spectrale avec le spectre de la voie verticale

Fréquence de résonance du terrain

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L'étude de Rognes : Méthode Site / Référence

Station de référence

PEIG

Stations Sites

toutes les autres

Fréquence à partir de laquelle le mouvement sismique est amplifié

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L'étude de Rognes : Résultats méthode H/V

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L'étude de Rognes : Résultats méthode Site/Référence

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L'étude de Rognes : Synthèse des résultats

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L'étude de Rognes : Bilan et lien avec les PPRs

● Les résultats obtenus pour FOUH montre une forte amplification sur la colline du FOUSSA

● Confirme l'hypothèse de l'augmentation des dommages du séisme de 1909 par effets de sites topographiques

● La gamme de fréquence observée (entre 2 et 5 Hz) semble cohérente avec les fréquences naturelles des constructions en maçonneries

Et les PPR sismique ?

● Cette étude est basée sur des méthodes de calcul utilisées en microzonage (H/V, Site/Référence)

● Ces méthodes sont les plus précises pour la caractérisation des sols et la détermination des spectres EC8 à prescrire

● Permet de connaître les zones les plus touchées par un séisme