Intégration des effets de sites à l'évaluation de la vulnérabilité sismique des ouvrages d'art à l'aide d'une plateforme de système d'information géographique (SIG)

Résumé

Dans la partie sud-est du Canada on dénombre environ 600 séismes par année. Bien que la sismicité y soit reconnue comme modérée, la densité de la population dans les régions urbaines en fait la 2ème plus importante zone à risque sismique du Canada. L’étude de la vulnérabilité du risque sismique a pour but d’évaluer les dommages potentiels des ouvrages afin de prioriser les interventions suite à un séisme ou de planifier les travaux de mise aux normes. Ces outils sont généralement de nature indicielle et sont utilisés par les gestionnaires d’ouvrages pour prioriser les interventions. C’est le cas des méthodes de Caltrans, du NYDOT, du SETRA et celle du Ministère des Transports, de la Mobilité durable et de l’Électrification des transports du Québec (MTMDET). Ces méthodes indicielles considèrent la vulnérabilité structurale des ouvrages exposés et l’aléa sismique défini selon le niveau d’accélération probable au site pour une période de récurrence donnée pour qualifier le risque sismique. En général, l’effet d’amplification des ondes sismiques par le site est intégré à l’aléa sismique, mais trop souvent les informations géotechniques spécifiques aux sites des ouvrages ne sont pas disponibles rendant l’évaluation moins représentative. Par ailleurs, rares sont les méthodes indicielles qui prennent en compte les effets induits, tels que les glissements de terrain, les chutes de blocs, ou le potentiel de liquéfaction des sols. Cette étude propose de développer des échelles de sensibilité aux effets de sites (intégrant l’amplification, la liquéfaction et les mouvements gravitaires) pour mieux définir l’aléa sismique et l’intégrer dans les méthodes indicielles d’évaluation du risque sismique grâce à des échelles de sensibilité des ouvrages. Ce travail s’insère notamment dans un projet d’étude de la vulnérabilité des ouvrages d’art pour la vallée du Saint-Laurent, pour une meilleure prise en compte de l’aléa dans l’analyse du risque sismique des ouvrages d’art en tirant profit des avantages offerts par les systèmes d’information géographiques (SIG). Ce projet vise à proposer des échelles de sensibilité à l’amplification et aux effets induits (glissements de terrain, chutes de blocs ou potentiel de liquéfaction) en s’appuyant sur des données cartographiques (SIG) de natures hydrologiques, topographiques et géologiques. Ces échelles de sensibilité peuvent ensuite être aisément intégrées aux différentes methods indicielles de priorisation sismique existantes. L’échelle de sensibilité pour l’amplification est validée à partir d’une campagne d’acquisition de mesures de bruits ambiants sur le sol et sur des ponts. L’échelle de sensibilité aux glissements de terrain est validée par un inventaire sur les glissements de terrain dans la vallée du Saint-Laurent. Ces échelles peuvent ensuite être intégrées aux méthodes indicielles de priorisation sismique. Elles sont ici appliquées à la méthode indicielle du MTMDET pour évaluer l’impact sur la priorisation des ouvrages. De plus, un exemple d’application des nouveaux indices intégrant les effets de sites est proposé dans le dernier chapitre. Une évaluation succincte de l’impact de la perte sur le réseau routier de certains ouvrages d’art est étudiée afin d’illustrer comment certains logiciels et l’utilisation des SIG peuvent aider dans la priorisation des interventions sur les ouvrages d’art dans un contexte de gestion du risqué sismique.

Date	12 sept. 2018
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Marie-José Nollet (Directeur(-trice)) & Amar Khaled (Codirecteur(-trice))