Revue de la séismicité au Québec et des dommages associés

Le Québec n'est pas une partie du globe très active du point de vue séismique, mais on dénombre quand même une dizaine de tremblements de terre d'intensité majeure ( I₀ =7) de puis le début de la colonisation. Le but principal de cette recherche est d'examiner en détail la séismicité du Québec et plus particulièrement les dommages géotechniques qui lui sont associés. Le premier chapitre porte sur la séismologie. On traite dans ce chapitre: du processus de génération d'ondes, des appareils d'enregistrement, de la caractérisation d'un séisme et des facteurs qui affectent l'enregistrement. Le Québec est subdivisé en cinq zones séismiques de diverses intensités. Les zones séismiques majeures sont celles de Charlevoix et l'ouest du Québec. La séismicité de ces deux zones est due à un relâchement d'énergie le long de plans de failles. L'accumulation de cette énergie est occasionnée par déplacements des plaques teconiques. La troisième partie du mémoire est consacrée à la comparaison des deux approches les plus utilisées pour le choix d'un accélérogramme de design dans le but d'une analyse dynamique. Ces deux approches sont: 1. La méthode de l'Armée Américaine modifiée (pour le Québec) 2. La méthode du spectre de réponse La première méthode est préférable, parce, qu'elle est du type spécifique au site tandis que la seconde est non­ spécifique. On entend par spécifique que les caractéristiques séismiques du site sont conservées dans le choix de l'accélérogramme. La première méthode permet également de déterminer un accélérogramme de design dont le contenu fréquentiel est fonction de la distance à l'épicentre ce qui n'est pas le cas pour l'autre méthode ou le contenu fréquentiel est constant peu importe. la distance à l'épicentre. Le contenu fréquentiel s'accroît en basses fréquences au fur et à mesure que la dis­ tance à l'épicentre augmente. Ce point est important pour l'étude des sites où il y a des dépôts meubles car selon l'allure du contenu fréquentiel il se produit soit de l'amplification ou de l'atténuation des ondes séismiques. En général il y aura amplification lorsque le contenu fréquentiel est constitué surtout de basses fréquences. La méthode de calcul du risque séismique du Canada fournit des valeurs d'accélération inférieures à celles de la méthode de l'Armée Américaine. modifiée parce que la probabilité de dépassement est de 10% en 50 ans comparativement à une probabilité de dépassement quasiment nulle. En design on re­commande deux accélérogrammes de design soit: Le tremblement de terre de conception (DBE ou OBE): Amax(10% en 50 ans) Le tremblement de terre maximal possible (MCE ou SSE): Amax ultime Les deux méthodes pour choisir Amax à un site sont donc complémentaires. Après avoir déterminé les deux valeurs de Amax, on utilise la méthode de l'Armée Américaine modifiée pour choisir les accélérogrammes de design (DBE et MCE). La revue de littérature sur la séismicité historique du Québec a permis de ressortir des dommages géotechniques pour cinq tremblements de terre (1534-35, 1663, 1870, 1925 et 1935). Ces dommages sont de deux types: 1. Glissements de terrain 2.Fissures avec ou sans éjection de boue Les dommages géotechniques sont situés dans des régions où l'épaisseur des dépôts meubles est considérable (effet d'amplification des ondes sismiques), la topographie du roc a la forme d'une vallée et la nappe phréatique est située près de la surface. La stratigraphie est constante soit: till (≤ 10 m), argile marine (≥ 20 m) et sable de surface (≤10 m). La surface de rupture est généralement située dans la partie supérieure de l'argile marine là où l'on retrouve des bandes de sable. Le phénomène responsable de ces dommages est possiblement la liquéfaction des bandes de sable saturée. La dernière partie du travail contient l'analyse du potentiel de liquéfaction du glissement de terrain de 1663 qui couvre une superficie de 10 km² dans la région de Shawinigan. Par l'étude d'une colonne type de sol reconstituée de cette région (zone de glissement), on démontre que la liquéfaction des bandes de sable saturées est une hypothèse plausible pour expliquer ce glissement