Détection des effets de site sismiques: mise au point de méthodes expérimentales et application à Nice

Abstract

Les effets de site représentent un enjeu important pour la prévention parasismique, puisqu’ils peuvent aggraver considérablement les dommages lors d’un séisme. La connaissance de la réponse des sols aux séismes permet d’adapter la réglementation parasismique à ces contraintes lors de l’élaboration de microzonages et de Plan de Prévention des risques. Les méthodes expérimentales de détermination des effets de site visent à obtenir les paramètres de l’amplification sismique par la mesure de séismes ou de bruit de fond sismique. Cet article présente les principaux résultats obtenus jusqu’en 2005 par l’ERA « Risque sismique » dans la mise au point de ces techniques et leur application comparée sur la ville de Nice. Cette ville a effectivement constitué le principal chantier d’application grâce à de multiples campagnes d’enregistrements sismiques. De nombreux séismes ont d’abord été analysés par la méthode des fonctions de transfert. La méthode « H/V bruit de fond » a été appliquée sur plus de 600 points et les résultats interpolés spatialement. Un modèle géotechnique du sous-sol a ensuite permis de comparer les résultats obtenus avec la géologie et des simulations numériques de la propagation des ondes. La complémentarité des méthodes et leurs atouts respectifs sont mis en valeur sur ce territoire à fort enjeu.

Site effects represent a critical challenge in the field of earthquake prevention since these effects are capable of seriously exacerbating damage whenever an earthquake strikes. Knowledge of the soil response to seismic activity allows adapting earthquake protection regulations to better incorporate these constraints during the process of defining microzones and producing the Risk Prevention Plan. The experimental methods employed to determine site effects seek to obtain seismic amplification parameters by means of measuring earthquakes or seismic background noise. This article presents the main set of results derived until 2005 by the “Seismic risk” ERA research team during development of these techniques as well as their comparative application to Nice, a city that has constituted the main field application site thanks to its hosting of multiple seismic recording campaigns. For starters, many earthquakes have been analyzed according to the transfer function method. The “Horizontal/Vertical background noise” method was in particular applied to over 600 points, with results being spatially interpolated. A geotechnical model of the subsoil then served to compare the results output with both the geology and numerical simulations of wave propagation. The complementarity of methods and their respective advantages are highlighted in this seismically-active setting.