Influence de la géologie locale ou Effets de site

Lorsqu’un séisme se produit, les ondes sismiques qui se propagent depuis le foyer jusqu’à la surface traversent différents milieux. Selon la nature de ces couches géologiques, l’impact du séisme ne sera pas le même, car les caractéristiques mécaniques sont différentes. On parle alors d’Effet de site pour désigner cette modification de la secousse sismique selon la géologie locale.

Pour mettre en évidence un effet de site, il est bien souvent possible détecter une augmentation de l’amplitude des enregistrements de la secousse sismique et de sa durée.

Mais il n’est pas facile de savoir qui des rochers ou des sédiments par exemple sont les sols les plus critiques vis-à-vis du séisme. Certains reliefs rocheux montrent des amplifications inquiétantes tout comme certains remplissages sédimentaires : c’est la nature des formations géologiques mais aussi la géométrie des reliefs et des bassins qui détermine l’amplification du mouvement sismique, avec des conséquences directes pour la résistance des structures. Il faut donc pouvoir les évaluer afin de s’en prémunir.

Chaque bâtiment a sa propre période d’oscillation. Lorsque la période d’oscillation du sol correspond à la période d’oscillation du bâtiment, celui-ci s’emballe et amplifie le mouvement : on parle de mise en résonance. C’est ce phénomène qui en cas de séisme peut causer de gros dégâts matériels.

Sur le graphique ci-dessous, le mouvement sismique est représenté en fonction du mouvement d’un oscillateur ayant différentes périodes de vibration. La période d’oscillation de la couche sédimentaire montre une forte amplification à 2 secondes, là où toute l’énergie sismique se focalise. Ce sont donc les bâtiments ayant cette période qui vont être les plus secoués.