1) Sols et fondations

La violence avec laquelle un tremblement de terre affecte un ouvrage ne dépend pas seulement de la sécurité parasismique de sa construction, mais également des propriétés du sol de fondation et des terrains voisins.

a- Le principe de la résonance des couches superficielles
Lorsqu'une onde est incidente dans une roche dure (granit) et qu'elle pénètre dans une couche très meuble (couche sédimentaire :comme le sable par exemple) située en-dessous, son amplitude va augmenter et de surcroît l'énergie va rester piégée dans la couche argileuse.

Ce phénomène peut être imagé par le biais de "la coupe de gelée" : en effet, si vous posez une coupe de gelée sur une table en bois résistante et que vous tapez fort sur la table, ce n'est pas la table qui tremble mais la coupe de gelée.
Ce phénomène est un phénomène de résonnance : une coupe de gelée a sa fréquence de résonnance propre comme la couche sédimentaire ou sableuse. Un bâtiment lui même développe un phénomène de résonnance et donc une fréquence particulière qui va pouvoir être excité.
Au Japon, les bâtiments dont la fréquence de résonnance est similaire à celle de la couche sédimentaire (ou sableuse) vont subir de graves dégâts. La solution à ce genre de problème est donc de construire des bâtiments adaptés précisément au type de sol sur lequel ils reposent.
b- Modification des propriétés du sol : liquéfaction et mise en mouvement
1°   Sur les côtes
A la suite des tremblements de terre, les sols composés de sable et saturés en eau peuvent se liquéfier. Ce phénomène entraîne généralement des glissements de terrains qui peuvent engendrer des dégâts impressionnants
Ces terrains se liquéfient lorsqu’ils sont mis en mouvement par des ondes sismiques. Comme ils perdent leur capacité portante pendant quelques instants, les ouvrages en «profitent» pour s’enfoncer ou se pencher sur le côté, ce qui peut provoquer leur effondrement, selon leur mode de construction.
2°   Sur les versants
Si des pierres, des compartiments rocheux ou des terrains meubles se mettent à bouger, des mouvements de terrain – chutes de pierres, éboulements ou glissements de terrain – risquent de se produire sous l’ouvrage ou à ses abords, et de l’endommager, voire de le détruire.

c- Le pont du détroit d'Akashi
Le pont a été construit à proximité du détroit d’Akashi, bien que reposant sur du granit, une roche dure qui  le soutient,  ses fondations ont dû être posées sur un terrain en partie composé de sable et sur des roches sédimentaires, relativement meubles. Lors d’un séisme le granit risque donc de s’enfoncer dans la couche meuble, et celle-ci, selon le principe de la résonnance des couches superficielles, va entrainer de graves dégâts. Pourtant la conception du pont doit lui permettre de résister à des séismes d'une magnitude de 8,5 sur l'échelle de Richter. Il a été construit suivant des normes parasismiques, normes que nous allons étudier.fondations

d- Fondations

Tout d’abord une règle importante : la période des ondes traversant le sol doit être différente de celle qui traverse les murs, sinon il y aura amplification des ondes sismiques ce qui implique une amplification des dommages sur le bâtiment.

La période du sol se calcule ainsi :

To=4*h/Vs                          

Avec To= période propre du sol

h= hauteur du sol par rapport à la mer

Vs= vitesse des ondes de cisaillement propre a chaque sol

Tout d’abord voici quelques règles de construction :

Il faut partitionner les grands bâtiments, pour éviter les formes de « L »par exemple, elles sont fractionnables plus facilement à cause des angles, il faut donc privilégier les formes simples, comme les carrés, il faut que le centre de gravité du bâtiment soit au plus bas, donc les matériaux lourds les plus bas possible, c’est certes évident mais important.

L’ossature du bâtiment dépend du sol :

Un sol meuble implique une ossature rigide (béton armé).

Un sol rigide implique une ossature flexible (pas de remplissage).

Encore une fois il est question de différencier au maximum le sol de la structure pour ne pas que les périodes entre les murs et le sol soient ressemblantes.

-Il vaut mieux ne pas isoler les fondations, elles doivent être reliées pour éviter que les fondations se séparent quand le sol se divise.

-Les fondations doivent être profondes et massives, ce qui assurera une stabilité du bâtiment vis-à-vis du sol.

-Le plus évident, ne pas construire un bâtiment sous une éventuelle coulée de boue, ou au bord d’une falaise.


 

 

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