Qu'Est-Ce Que La Liquéfaction Des Sols?

La liquéfaction du sol décrit un sol qui perd de sa force lorsque des contraintes considérables sont appliquées. Les sols saturés, où se produit la liquéfaction, sont des sols dont les espaces entre les particules du sol sont remplis d'eau. L'eau exerce une pression limitée qui est amplifiée par un tremblement de terre. La liquéfaction exerce également une pression sur les murs de soutènement, entraînant le glissement ou l'inclinaison des particules de sol. De tels mouvements causent généralement des dommages considérables aux structures.

Exemples d'incidents de liquéfaction du sol

Tremblement de terre de Niigata (Honshu, Japon, 1964)

En juin, 16, un séisme de magnitude entre 1964 et 7.5, a frappé la ville de Niigata, au Japon. Le séisme avait une profondeur focale de miles 7.6, les zones côtières subissant une liquéfaction du sol sévère de VIII sur l'échelle d'intensité Mercalli. Les mouvements inverses du sol et les mauvaises conditions du sous-sol sont quelques-uns des facteurs qui ont réactivé la faille. La majeure partie de Niigata repose sur du sable non consolidé provenant de dépôts deltaïques des rivières Agano et Shinano. 21 minutes après le séisme, Niigata a reçu sa première vague du tsunami. Il a inondé l'île Awa, l'île de Sado et les îles Oki dans la préfecture de Shimane. Ryotsu Harbour a enregistré un pied 15, des pieds Shiotami 9 et des pieds Naoetsu 13-3. Plages de sable enregistrées jusqu’aux pieds 6. Les vagues suivantes ont eu un intervalle de minutes 20 et 20.

Tremblement de terre en Alaska (centre-sud de l’Alaska, États-Unis, 1964)

Mars 27, 1964 a entraîné un séisme de magnitude 9.2-moment dans les régions de Prince William Sound en Alaska. Le tremblement de terre a commencé autour de 15.5 miles sous terre, avec l'épicentre à environ 74 miles à l'est d'Anchorage, 6 miles à l'est du Fiord College et 55 miles à l'ouest de Valdez. L'enlèvement a duré environ une minute 4.5, ce qui en fait la liquéfaction de sol la plus puissante de l'histoire des États-Unis. Les mouvements ont été ressentis jusqu’aux miles 1200 à Seattle, Washington. Les rivières, les lacs et de nombreuses voies navigables ont atteint le Texas et la Louisiane. Seuls les enregistreurs d’eau du Delaware, du Connecticut et du Rhode Island n’ont pas enregistré le séisme. Les tsunamis causés par le séisme ont causé des dégâts considérables jusqu'en Californie et en Oregon. Il y a eu des décès liés à 129 et une perte de propriété équivalente à 2.3 en milliards de dollars dans 2013.

Tremblement de terre à Loma Prieta (Californie du Nord, États-Unis, 1989)

En octobre, 17, 1989, un tremblement de terre avec un épicentre à Nisene Marks State Park a frappé le nord de la Californie pour environ 8-15 minutes. Le séisme de Loma Prieta a une amplitude de moment 6.9 et une intensité de Mercalli IX maximale. Les personnes 63 sont mortes et 3,757 ont été blessées. La région a connu une sécheresse de quatre ans, limitant ainsi le potentiel des glissements de terrain. Cependant, le terrain autour de l'épicentre a connu beaucoup de mouvements avec des défaillances de terrain allant jusqu'à 4,000 survenant dans ces secondes 15. Des dégâts considérables ont eu lieu dans le comté de Santa Cruz, ainsi que des dégâts matériels considérables dans le comté de Monterey. Cependant, les effets se sont étendus à la région de la baie de San Francisco et à Oakland, où une amplification du site due à la liquéfaction s'est produite. Un grand nombre d'effets au sol, tels que le mouvement en aval, les fissures au sol et les affaissements, se sont produits. La liquéfaction a causé de graves dégâts dans le quartier de la marina de San Francisco et un tsunami non destructeur a frappé la baie de Monterey. Les dégâts les plus importants se sont produits lors de l’effondrement du viaduc de Cypress Street sur l’autoroute de Nimitz. La partie supérieure à deux niveaux de l’autoroute s’est effondrée et les voitures se sont écrasées sur l’autoroute supérieure. Les pieds 49 du pont reliant San Francisco à Oakland Bay se sont également effondrés.

Atténuation des effets de la liquéfaction du sol

La liquéfaction des sols peut causer des dommages extrêmes à l'environnement et aux bâtiments. Les bâtiments avec des fondations sableuses subissent une perte de soutien immédiate, ce qui entraîne des arrangements de construction drastiques et irréguliers et, par conséquent, de graves dommages structurels. Le mouvement saccadé du sol peut briser les lignes de distribution souterraines. Ainsi, les ingénieurs du séisme ont mis au point des moyens d’atténuer la liquéfaction afin de minimiser ces effets. Ces méthodes comprennent des méthodes de compactage du sol telles que le compactage Vibro utilisant des vibrateurs de profondeur, des colonnes de pierre Vibro et un compactage dynamique. Ces techniques permettent une densification du sol permettant aux structures de résister aux liquéfactions du sol. Les bâtiments existants pourraient être injectés avec du coulis qui stabilise la couche de sol susceptible de se liquéfier.

Qu'est-ce que la liquéfaction du sol?