La prévention des séismes

La seule façon efficace de se protéger des séismes reste la prevention. Celle-ci est basée suivant 3 principaux points:
- évaluation du risque sismique ( à court terme)
- information,préparation des populations,plans d'évacuations (à court terme)

 - développements, recherches en génie civil, constructions parasismiques... ( à long terme)  


*Tout d'abord,il faut savoir qu"il est important d'éviter de construire des édifices sur des zones sismiques. Cela est possible grâce aux efforts des scientifiques ,qui sont parvenus à déterminer les principales zones sismiques de la planète en étudiant l'ampleur des catastrophes passées. Ils se servent de l'emplacement géographique des séismes survenus dans le passé afin de tenter de prévenir ceux d'aujourd'hui. Ce qui les conduits à plusieurs conclusions. D'une façon générale,selon eux, il faut éviter de construire:

-sur les bords de versants escarpés
-sur les zones de changements de sol
- à proximité des failles actives
- aux abords des falaises,etc...


Afin d'estimer ces risques sismiques, les chercheurs tentent de simuler des séismes s'étant déjà produits dans le passé. Prenons l'exemple , de la France
, ou des scientifiques on tenté en 1982 de simuler le séisme de Lambesc de 1909 ( le plus important du siècle en France). Cela permis l'évaluation des conséquences en termes de morts,de dégâts mais aussi celles sur l'économie régionale. Malgré le fait que l'aléa sismique soit le même en 1909 et en 1982 , l'impact du séisme,lui diffère selon les époques.

L'étude de la concentration en radon des eaux souterraines proches d'une faille active est aussi l'une des méthodes utilisée pour la prévention d'un séisme. En effet, il existe une relation entre la teneur en radon et l'activité sismique. Elle a tendance à augmenter à l'approche d'un séisme. Cependant, il n'est pas très fiable d'utiliser cette technique seule car s'il ya des facteurs climatiques ( hausse/baisse température) qui entrent en jeu; on ne peut donner une alerte précise du risque encouru. Heureusement, ce procédé est souvent utilisé lorsqu'il est associé à d'autres moyens de prévention.

Parlons à présent d' histoire. Il faut savoir que les physiciens Chinois se mirent à chercher les signes précurseurs, connus  jusqu'alors; puis ils commencèrent à réaliser des expériences pendant lesquelles ils étudiaient le comportement de certains animaux. Les Chinois utilisèrent une succession de méthodes et non un seul moyen de prévention; ce qui leur permi la prédiction du séisme du 4 février 1975 à Haicheng d'une magnitude 7,3 sur l'échelle de Richter: la seule prédiction réussie d'un séisme annoncé comme extrêment destructeur et précédé d'un grand nombre de signes précurseurs.

Lorsqu'un séisme se produit, on peut sauver un grand nombre de vie à condition d'agir le plus tôt possible ( dans les 48 heures ). C'est pourquoi l'établissement de plans d'actions rapides est fondamental. Il faut agir sur les actions du séisme pendant 3 phases:

  • Avant un séisme: il est nécessaire d'effectuer des simulations de catastrophes avec des exercices d'évacuation de la population. ( ex: au Japon)
  • Pendant un séisme: il faut informer la population des consignes de sécurité à respecter, en diffusant aussi souvent que possible des messages par radios ou par la télévision.
  • Après un séisme: il convient d'établir une organisation des secours appelée organisation " post-catastrophe" qui associée aux interventions de la Sécurité Civile (ensemble des moyens mis à disposition par l'Etat en cas de catastrophe majeure) a pour but le bilan des dégâts en termes de morts et de dégâts materiels.

N'oublions pas un des moyens de prévention le plus sophistiqué et le plus connu : l'étude sismique grâce au sismographe. Le sismographe est un appareil qui mesure les mouvements du sol et l'enregistre sur un support visuel. Il est constitué d'une masse très lourde placée sur une barre fixée à une de ses extrémités et qui pivote dans un plan horizontal ( pour les sismographes mesurant les mouvement horizontaux du sol) ou dans un plan vertical ( pour le sismographe mesurant les mouvements verticaux du sol). La masse, en raison de son inertie ne bouge pas alors que le bâti de l'appareil, fixé au sol, accompagne les mouvements du séisme. La barre pivotante est reliée à un crayon qui enregistre les mouvements sur un papier déroulant.

exemple d'un sismographe vertical:

exemple d'un sismographe horizontal: 

 


*Il existe un autre secteur qui à également pour but la réduction des impacts du séisme, où le renfort des habitations est fondamental: c'est le domaine du génie parasismique. Ce domaine vise plutôt la réduction des impacts du séisme mais à long terme, contrairement aux moyens de préventions mentionnés précedemment. En effet, sous l'action d'un séisme, le bâtiment s'oppose aux déplacements imposés à sa base et ses fondations suivent le mouvement du terrain. Si l'édifice possède un minimum de souplesse, il pourra absorber les déformations du sol  sans entraîner la rupture ( ex: poteaux /poutres). En revanche si un bâtiment est constitué de parois en béton, il pourra moins facilement voire jamais absorber ces mouvements à cause de la raideur de ses murs. Les conséquences peuvent être les suivantes: Il se forme un cisaillement à la base du bâtiment qui  entraîne une désolidarisation des fondations puis provoque l'écartement des parois qui engendre un effondrement des planchers.

Ainsi, les ingénieurs ont cherché des procédés afin de permettre la construction d'édifices capables de supporter de telles contraintes. Les édifices construits suivant cette technique sont dits " parasismiques". Voici quelques une de leur caractéristiques:

- une implantation sur un sol stable

- une architecture simple et symétrique

- des fondations, des murs porteurs et des planchers parfaitement solides

- recours à l'utilisation de matériaux élastiques tels que le bois, le plastique, l'acier ou le béton armé

Il évident que les ouvrages construits sur des sols meubles sont plus vulnérables aux actions d'un séisme , que ceux fondés sur rocher.

Quelquefois, l'impact du séisme sur le sol provoque des désordres importants comme des tassements, des effondrements du sol. De plus, le phénomène de liquéfaction des sols contribue également à ces désordres. En effet, le passage d'une onde sismique provoque, dans certaines formations géologiques, la perte de résistance d'un matériau sableux saturé en eau, liée à l'augmentation de la pression interstitielle de l'eau lorsque les vibrations du séisme vont tasser les grains les uns contre les autres. La déconsolidation brutale du matériau se traduit par la déstructuration du sol, ce qui rend particulièrement instables les constructions reposant sur ces formations.
 

 

phénomène de liquéfaction:le sol est devenu liquide et les immeubles se sont effondrés.

Il existe un autre procédé intervenant dans la reduction de l'impact des séismes: c'est la mise en place des appuis parasismiques. Ils sont généralement de forme ronde ou carré , de taille assez faibles ( environ quelques décimètres ou mètres en plan et 5 à 35 cm d'épaisseur). Ils sont constitués de plusieurs feuillets d'élastomère empilés les uns sur les autres mais séparés par des armatures métalliques afin de renforcer la resistance de l'objet dans le sens vertical (compression) alors que les feuillets d'élastomère sont facilement déformables, ce qui procure une grande souplesse face aux mouvements horizontaux agissant sur l'édifice.

   

 

 exemple d'appuis parasismique (carré/rond) en elastomère fretté.

Il a été montré scientifiquement que les bâtiments à structure régulière et symétrique réagissent mieux face aux actions d'un séisme, que ceux dont les formes géométriques sont complexes et dissymétriques. Il convient ainsi de privilégier les plans simples, symétriques et réguliers pour diminuer les risques de torsion et de collision entre les éléments de l'édifice: les formes en U, en L ou plus complexes encore sont à éviter. Il est également souhaitable d'abaisser la position du centre de gravité car on peut diminuer les mouvements de renversement du séisme, en élargissant la base du bâtiment par exemple.

Lors de la conception parasismique, il ne faut pas négliger le principe de solidité de l'édifice. Pour appliquer ce principe, il faut par exemple insérer des chaînes dans la structure de la maçonnerie qui permettront de la maintenir solide même si des parties se détachent.                                                                                  

Si le bâtiment possède des structures dissymétriques, il existe quelquefois des améliorations  du comportement sismique. En effet, il suffit de partager la structure de base en plusieurs sous structures reliées entre elles par des joints parasismiques.


exemple de formes d'édifices à éviter


exemple de sous-formes d'édifices reliées par des joints parasismiques



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