III.4.2. Prise en compte de la sismicité
La sismicité du site intervient essentiellement
à trois niveaux :
- Stabilité du barrage sous séisme, avec
éventuellement l'estimation des déformations ;
- Dispositions constructives particulières concernant
la fonction et remblai ;
- Comportement des ouvrages annexes (évacuateur de
crues, tour de prise...)
Le séisme de référence pour le projet
est, en principe, défini dans l'étude géologique en
fonction de la sismicité régionale (provinces sismo-tectoniques,
séismes historiques, intensité macro-sismique, lois
d'atténuation avec la distance...). Il est caractérisé par
une accélération maximale horizontale en surface du terrain
naturel, que l'on peut écrire sous la forme á g (avec g =
accélération de la pesanteur). Dans la pratique actuelle, les
méthodes employées pour apprécier la stabilité des
ouvrages en séisme dépendent de la valeur de á et de la
sensibilité supposée du barrage : hauteur, nature de la
fondation (présence de couches sableuses saturées par exemple),
constitution de l'ouvrage. Pour les petits ouvrages et un séisme faible
ou modéré (á < 0,15 à 0,20) on se contente
généralement d'utiliser la méthode pseudo-statique,
lorsque l'ouvrage est plus sensible et le séisme plus important, il est
recommandé d'utiliser, en plus de la méthode pseudo-statique, des
méthodes plus représentatives prenant en compte le comportement
dynamique des sols. (G. DEGOUTTE, 1997).
III.4.2.1. Méthode
pseudo-statique
C'est la méthode la plus généralement
utilisée dans le cas des petits et moyens barrages.
L'influence du séisme est représentée par
un coefficient sismique horizontal Kh revenant à appliquer un effort
moteur horizontal supplémentaire Kh. P au centre de gravité du
volume de terre en glissement potentiel et de poids total P. les efforts
résistants mobilisés sont ceux estimés à partir de
la résistance statique (tels que définis dans l'étude de
stabilité sans séisme). Cette notion est bien adaptée aux
méthodes de calcul habituelles découpant le volume de terre en
tranches verticales. Les plus souvent, on n'utilise pas de coefficient sismique
vertical Kv (l'introduction de l'effort supplémentaire Kv, P conduit
à un effort moteur supplémentaire dans le cas d'une
accélération dirigée vers le bas).
Cette méthode nécessite le choix d'un
coefficient sismique, ce qui demeure empirique. En principe, dans un calcul de
stabilité de pente, Kh est pris égal à á â ou
â est un coefficient de réduction défini par
l'expérience (â= 1/2 à 2/3 si l'on se réfère
aux pratiques américaines et japonaise). En règle
générale, on peut retenir â= 2/3 à 1 pour le cas de
fonctionnement fréquents tels que le régime permanent, et
â= 1/2 à 2/3 pour les autres cas (fin de construction et
vidange)
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