MOUvements Gravitaires et Sismiques

L’objectif de l’équipe est de contribuer à réduire la vulnérabilité aux risques gravitaires et sismiques en proposant des solutions innovantes. Pour cela, elle approfondit les connaissances et techniques concernant la caractérisation de l’impact de l’aléa sur les infrastructures de transport et les bâtiments.

Sites : Aix-en-Provence et Sophia-Antipolis ; 13 agents impliqués dont 7 chercheurs permanents.

Enjeux de société

Dans le domaine des risques gravitaires (chutes de blocs et mouvements de terrain) en relation avec les patrimoines bâtis et d’infrastructures de transports.

Les instabilités gravitaires menacent périodiquement nos réseaux d’infrastructures, itinéraires routiers et ferroviaires, mais également les zones urbanisées. L’émergence de ces évènements est favorisée par des situations météorologiques dégradées, par les conséquences des changements climatiques (sols gorgés d’eau ou extrêmement secs qui favorisent le ruissellement) ou lors d’événements sismiques. Ceux-ci accentuent les instabilités gravitaires et peuvent provoquer des dégâts significatifs, même en cas d’évènements modérés voire faibles. La cartographie de la vulnérabilité est à cet égard, une donnée essentielle dans le cadre de la gestion de parc d’infrastructures, pour contribuer à définir les priorités d’investissement à conduire pour améliorer la durabilité des infrastructures et leur résilience. Le risque gravitaire n’est que très mal pris en compte dans la réglementation parasismique européenne au titre de risque induit, au contraire des phénomènes de liquéfaction. Enfin la réglementation française et européenne des ouvrages au rocher, y compris ouvrages de protection contre les chutes de blocs, est à peine engagée.

Dans le domaine des risques sismiques, en relation avec les ouvrages d’art et les bâtiments, et avec les zonages réglementaires à différentes échelles (du national au régional puis au local avec le micro-zonage, qui intervient dans les PPR).

Il convient d’améliorer en les affinant les zonages réglementaires, en prenant plus finement en compte les variabilités spatiales, liées à la géologie et au couvert bâti dans un contexte de normes Eurocodes 8 qui évoluent régulièrement au fur et à mesure des avancées techniques. Les méthodes développées au sein de l'équipe sismique du Cerema, n'ont ainsi cessé de s'améliorer afin de mieux prendre en compte les phénomènes en jeu et réduire l'incertitude dans la prédiction des mouvements sismiques pour permettre un dimensionnement plus juste et ainsi en réduire le coût. Au-delà, à l’échelle des risques pour un ouvrage ou un bâtiment, une caractérisation fine de la vulnérabilité qui prenne en compte l’interface sol – structure et la réponse des structures à ces mouvements est nécessaire afin de mieux comprendre et prédire le comportement de la structure et optimiser les mesures de confortement.
En se plaçant dans cet objectif global de prévention des risques naturels majeurs, sismiques et gravitaires, l’équipe-projet MouvGS vise à contribuer à l’amélioration des connaissances et des pratiques en matière d’analyse de la vulnérabilité des territoires, des structures de génie civil et des bâtiments face aux risques liés aux instabilités gravitaires et risques liés aux phénomènes sismiques.

MouvGS : Mouvements Gravitaires et Sismiques dans les sols, les roches et les structures

 

Problématique scientifique

L’objectif de l’équipe-projet MouvGS est de contribuer à réduire la vulnérabilité aux risques gravitaires et sismiques en proposant des solutions innovantes. Pour cela, elle approfondit les connaissances et techniques concernant la caractérisation de l’impact de l’aléa sur les infrastructures de transport et les bâtiments, en mobilisant la mesure, l’analyse et la modélisation des mécanismes de comportement des roches, des sols et des structures face à l’aléa.

Le projet MouvGS est articulé selon 3 axes :

  1. Caractériser les structures vis à vis des mouvements gravitaires et leur réponse aux séismes,
  2. Estimer la variabilité spatiale et temporelle des mouvements en liaison avec le comportement des structures,
  3. Concevoir et préconiser des mesures propres à réduire la vulnérabilité.
Résultats attendus

Dans le domaine gravitaire, l’équipe visera à mieux comprendre :

  • Les mécanismes des mouvements de terrain, notamment les lois de comportement complexes à l’interface mécanique des roches / mécanique sols, et le rôle de l’eau ;
  • Le processus de vieillissement des infrastructures de protection, afin de mieux planifier les réparations.

En matière de risque sismique, ses travaux de recherche porteront :

  • Sur la caractérisation locale de l’aléa sismique, à partir de modèles qui permettent de mieux appréhender les variabilités spatiales (lesquelles dépendent à la fois de la géologie locale et des bâtiments et structures de génie civil qui influencent le champ d’ondes en surface) ;
  • Sur la modélisation de l’effet des actions sismiques sur une structure1 ;
  • Dans les deux cas il est nécessaire notamment d’étudier et de modéliser les interactions sol-structure.
Partenariat
  • UMR Géoazur (qui a déclaré MouvGS comme une équipe associée)
  • réseau d’observation RAP-RESIF
  • Ifsttar
  • Inéris
  • BRGM
  • Irstea
  • EDF
  • SNCF réseaux
  • RATP
  • Eiffage
  • Egis
  • Sage
Publications récentes

  

Thèses en cours

Ophélie Rohmer
« Influence combinée des effets de site et du bâti sur le champ d'ondes sismiques en surface », sous la direction de E. Bertrand et co-encadré par J. Régnier. Ecole doctorale SFA, Université Côte d’Azur.

Daniel Pacheco
« Étude de la réponse sismique du bassin de Quito (Equateur) à partir de données sismologiques », sous la direction de F. Courboulex (DR CNRS, GEOAZUR) et co-encadré dans l’équipe par D. Mercerat. Ecole doctorale SFA, Université Côte d’Azur.

L. Zadi
« Modélisation numérique des processus physico-chimiques impliqués dans la formation d’un éco-matériau sédimentaire généré en milieu marin » sous la direction de P. Turcry (maitre de conférence, Université de La Rochelle) et co-encadré dans l’équipe par A. Soive. Ecole doctorale Euclide, Université de La Rochelle.

Thèses soutenues

David Castro-Cruz (2018)
« Prédiction empirique des mouvements sismiques forts : apport de l’analyse du comportement non-linéaire des sols et de l’approche des fonctions de Green empiriques », sous la direction de F. Courboule (CNRS), encadré dans l’équipe par E. Bertrand.

Simon Chabot (2018)
«  Modélisation numérique de la propagation des ondes par une méthode éléments finis Galerkin discontinues : prise en compte des rhéologues non-linéaires », sous la direction de L.-F. Bonilla (Ifsttar), encadré dans l’équipe par N. Glinsky.

Claudia Villarraga-Diaz (2018)
« Effet des cycles thermiques sur la stabilité des massifs rocheux », sous la direction de M. Gasc.

Responsable de l'équipe
Adjoint responsable
Membres de l'équipe
Jean-François Serratrice
Chercheur
Laurent Batilliot
Technicien
Hélène Calissano
Technicien
Marlène Coudert
Technicien
Philippe Langlaude
Technicien
Michel Pernoud
Technicien
Formulaire de contact

MouvGS : Mouvements Gravitaires et Sismiques dans les sols, les roches et les structures

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