Dossier Séismes et effets induits – Quand une catastrophe peut en cacher une autre, 3 questions à Jean-François Semblat

3 questions à Jean-François Semblat3 questions à Jean-François Semblat

JFSemblatJean-François Semblat est professeur à l’ENSTA ParisTech, et coordinateur du projet de recherche ISOLATE.

« Les résultats des travaux menés dans le cadre d’ISOLATE seront traduits en recommandations, outils, méthodes, guides pratiques… »

Le phénomène de liquéfaction   des sols a-t-il besoin d’être mieux compris ?
Le mécanisme est bien connu et a beaucoup été étudié en laboratoire sur des sables assez homogènes. Or ce n’est pas totalement représentatif de la réalité du terrain où l’on trouve dans un même sol différents types et tailles de grains. L’un des objectifs est donc de mieux caractériser le risque de liquéfaction   dans les sols naturels et nous allons travailler dans le cadre d’ISOLATE sur des mélanges de sables et à différentes échelles. Nous disposons pour cela de plusieurs dispositifs expérimentaux originaux et de méthodes de simulation avancées.

La centrifugeuse géotechnique installée sur le site IFSTTAR? de Nantes permet de tester ces mélanges de sables saturés à petite échelle mais sous des pressions élevées représentatives de la réalité à plus grande échelle. Par ailleurs, un dispositif de colonne souple disposée sur la table vibrante du CEA? de Saclay nous permettra d’observer le comportement d’un massif de sol de plusieurs mètres de haut et de large. Nous pensons en effet qu’il existe des effets d’échelle et nous souhaitons observer la réponse de l’échantillon en laboratoire jusqu’à l’ensemble du massif de sol. Il est par exemple possible que le dessus et le dessous du massif ne se comporte pas de la même façon. Enfin, nous allons utiliser des pressiomètres cycliques pour observer le comportement in situ. Il s’agit d’une sonde enfoncée dans le sol qui gonfle et dégonfle pour reproduire le cycle de chargement en pression du sol.

Quelles seraient les applications opérationnelles ?
Le croisement entre ces différents dispositifs devrait nous permettre d’affiner les méthodes de caractérisation du risque in situ. Dans certains pays, il existe des abaques qui croisent le type de sol et la sismicité   de la zone pour déterminer le risque de liquéfaction  , mais nos travaux devraient permettre de les affiner et surtout de les adapter aux caractéristiques des sols français.

Quels sont les moyens de prévenir la liquéfaction   des sols ?
Il existe déjà des techniques comme le drainage du sol qui permet à la pression de se dissiper et agit comme autant de soupapes supplémentaires sur une cocotte-minute. Mais l’un des objectifs d’ISOLATE est de tester une alternative développée par la société Soletanche-Bachy qui consiste à injecter des bactéries - Sporosarcina pasteurii - dans un sol susceptible de se liquéfier puis à les stimuler à l’aide d’une solution calcifiante. Cela les conduit à créer des « ponts » de calcite - du carbonate de calcium cristallisé - entre les particules du sol, formant ainsi une sorte de ciment biologique. L’intérêt est d’améliorer la résistance des sols tout en limitant l’impact environnemental. Les résultats des travaux menés dans le cadre d’ISOLATE seront traduits en recommandations, outils, méthodes, guides pratiques… Ils bénéficieront aux professionnels du secteur via des organisations comme l’Association française du génie parasismique ou la Société internationale de mécanique des sols. S’il est plus facile d’agir en amont de la construction d’un bâtiment ou d’une infrastructure, on peut aussi envisager des actions dans l’environnement direct pour les constructions existantes.