Scénario de dommages de niveau 0 pour le bâti courant sur la commune d'Avignon

76 Pages·2011·10.81 MB·French

Scénario de dommages de
niveau 0 pour le bâti courant sur
la commune d’Avignon
Rapport final
BRGM/RP-60373-FR

Octobre 2011

Scénario de dommages de
niveau 0 pour le bâti courant sur
la commune d’Avignon
Rapport final
BRGM/RP-60373-FR
Octobre 2011
Etude réalisée dans le cadre des opérations
de Service public du BRGM 2011 11RISG24
S. Auclair, D. Monfort, J. Rey, E. Vanoudheusden, F. Rivet

Vérificateur : Approbateur :
Nom : O. SEDAN Nom : D. DESSANDIER
Date : 28 novembre 2011 Date : 28 novembre 2011

En l’absence de signature, notamment pour les rapports diffusés en version numérique,
l’original signé est disponible aux Archives du BRGM.
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I

M 003 - AVRIL 05
Mots clés : Aléa sismique, scénario de risque, Avignon, séisme, vulnérabilité

En bibliographie, ce rapport sera cité de la façon suivante :
Auclair S., Monfort D., Rey J., Vanoudheusden E., Rivet F. (2011) – Scénario de
dommages de niveau 0 pour le bâti courant sur la commune d’Avignon. Rapport
BRGM/RP-60373-FR. 73 p., 45 fig., 2 annexes.

© BRGM, 2011, ce document ne peut être reproduit en totalité ou en partie sans l’autorisation expresse du BRGM.
Scénario de dommages de niveau 0 pour le bâti courant sur la commune d’Avignon
Synthèse
L a publication de la nouvelle réglementation parasismique en octobre 2010 impose
de nouvelles mesures obligatoires de construction parasismique en région PACA
(Décret n°2010-1254 du 22 octobre 2010 relatif à la prévention du risque sismique
publié au Journal Officiel le 24 octobre 2010 ainsi que l’arrêté correspondant portant
sur les constructions à risque normal).
Par ailleurs, l’étude de pré-diagnostic de microzonage sismique pour la commune
d’Avignon, réalisée par le BRGM en 2009 (rapport RP-57129-FR, Rey et al. 2009),
rappelle que la commune est située dans une zone d’aléa modérée et présente un
nombre d’enjeux important sur son territoire.
C’est dans ce contexte, qu’une valorisation des travaux menés dans le cadre du pré-
diagnostic de microzonage sismique sous forme d’un scénario de dommages
reproduisant un séisme réaliste touchant la région est apparue utile. Le but de cet
exercice est principalement de sensibiliser et d’informer les élus, gestionnaires,
constructeurs, particuliers aux conséquences d’un événement sismique sur le territoire
de la commune d’Avignon. Le niveau de précision attendu, sommaire, est toutefois
largement compatible avec cet objectif.
Une estimation de tout premier ordre des dommages susceptibles d’être générés
aujourd’hui par un événement significatif sur la commune d’Avignon a été réalisée par
l’intermédiaire d’un scénario de dommages. Les résultats correspondants sont
présentés pour les différents îlots IRIS de la commune puis sur une grille avec un pas
de 250 mètres de coté. L’influence respective des effets de site d’une part et de la
vulnérabilité des structures d’autre part est estimée.
Le nombre de bâtiments endommagés avec des niveaux de dommages allant du plus
faible au plus sévère, est obtenu par croisement entre la sollicitation sismique et la
vulnérabilité du bâti exposé.
Les résultats du scénario montrent qu’aucun quartier ne présenterait plus de 3% de
bâtiments avec un degré d’endommagement fort (effondrement partiel ou total). La
zone située de part et d’autre des remparts actuels (îlots 0112, 0121, 0132, 0133,
0134) serait la plus impactée. Les îlots de constructions récentes situés à l’Est de la
commune (0116, 0117, 0118, 0119 et 0123) seraient en revanche les moins touchés
(moins du 0,5% du parc bâti en état d’endommagement fort).
Les dégâts modérés (lézardes, grandes fissures) seraient en revanche plus
généralisés sur l’ensemble de la commune d’Avignon, une grande partie des quartiers
aurait entre 25% et 45% des bâtiments en cet état d’endommagement. Les quartiers
d’habitat collectif ou lotissements bâtis dans les années 1980 et 1990 présentent en
revanche un pourcentage inférieur à 25% de dégâts modérés.
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Scénario de dommages de niveau 0 pour le bâti courant sur la commune d’Avignon
Ainsi, bien qu’elle soit située dans une zone présentant un niveau d’aléa sismique
modéré, la ville d’Avignon présente donc un niveau de risque non négligeable.
Afin d’exprimer de façon réaliste les résultats obtenus, les dommages simulés sont
comparés aux dommages consécutifs à des événements récents de niveau
comparable. Cette comparaison est réalisée par le biais de photos de dommages
provenant de missions post-sismiques menées à l’Aquila (Italie, séisme de Mw6.2 le
06/04/2009) et à Lorca (Espagne, séisme de Mw5.1 le 11/05/2011). Ces séismes sont
survenus dans des pays européens proches de la France dans lesquels le bâti de type
« méditerranéen » est proche de celui d’Avignon.
Ce travail dont les limites scientifiques doivent être gardées à l’esprit permet une
évaluation globale des niveaux de dommages susceptibles d’être occasionnés sur le
bâti actuel par un séisme significatif.
Enfin, une restitution de ces résultats fera suite à la publication du présent rapport.

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Scénario de dommages de niveau 0 pour le bâti courant sur la commune d’Avignon

Sommaire
1. Introduction ...............................................................................................................9  
2. Méthodologie générale ...........................................................................................1 1 
3. Aléa sismique ..........................................................................................................1 3 
3.1. ALEA SISMIQUE REGIONAL RETENU POUR LE SCENARIO ....................... 13 
3.2. ESTIMATION FORFAITAIRE DES EFFETS DE SITE LITHOLOGIQUES ........ 14 
3.2.1. Nature des formations ..............................................................................1 4 
3.2.2. Epaisseur des formations susceptibles ....................................................1 5 
3.2.3. Stratigraphie des formations susceptibles ................................................ 17 
3.2.4. Evaluation de la susceptibilité aux effets de site ...................................... 18 
3.3. CARTE DES INTENSITES SIMULEES DANS LE SCENARIO RETENU ......... 19 
4. Vulnérabilité ............................................................................................................2 1 
4.1. VULNERABILITE PHYSIQUE DES OUVRAGES .............................................. 21 
4.1.1. Les classes de vulnérabilité EMS98 .........................................................2 1 
4.1.2. Echelle de dommages ..............................................................................2 3 
4.2. VULNERABILITE DE LA COMMUNE D’AVIGNON ........................................... 24 
4.2.1. Vulnérabilité de l’habitat collectif ..............................................................2 4 
4.2.2. Vulnérabilité de la maison individuelle ...................................................... 28 
4.2.3. Répartition des classes de vulnérabilité sur l’ensemble de la
commune ..................................................................................................3 1 
4.3. NIVEAU DE PRECISION DES SIMULATIONS REALISEES DANS LE
CADRE DE CETTE ETUDE ..............................................................................3 4 
5. Scénario de dommage pour le bâti courant de la commune d’Avignon ........... 37 
5.1. SCENARIO REALISE ET RESULTATS ............................................................3 7 
5.2. ETUDES COMPLEMENTAIRES .......................................................................3 9 
5.2.1. Représentation des résultats sous forme de grille ................................... 39 
5.2.2. Estimation de l’influence respective de la vulnérabilité et des effets
de site dans les résultats obtenus ............................................................4 2 
5.3. CONCLUSIONS.................................................................................................4 4 
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Scénario de dommages de niveau 0 pour le bâti courant sur la commune d’Avignon
6. Comparaison des dommages simulés avec des dommages réels générés
par des séismes comparables à ceux qui pourraient se produire sur
Avignon ................................................................................................................... 47 
6.1. QUELQUES EXEMPLES DE DEGATS RELEVES SUITE A DES SEISMES
RECENTS ......................................................................................................... 47 
6.2. SEISME DE L’AQUILA DU 6 MARS 2009 (M =6.3) ......................................... 47 
W
6.3. SEISME DE LORCA DU 11 MAI 2011 (M =5.1) .............................................. 54 
W
7. Conclusion .............................................................................................................. 63 
8. Bibliographie .......................................................................................................... 65 
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Scénario de dommages de niveau 0 pour le bâti courant sur la commune d’Avignon
Liste des figures
Figure 1 – Extrait de la carte nationale d’aléa sismique publiée en novembre 2005 .................. 13 
Figure 2 - Localisation de la commune d'Avignon (trait rouge) sur la carte géologique
harmonisée et le fond topographique au 1/25 000e de l’IGN. .................................... 15 
Figure 3 - Localisation des logs validés BSS sur la carte géologique dans la commune
d’Avignon et à proximité directe. ................................................................................ 16 
Figure 4 - Répartition des épaisseurs des formations quaternaires. Fond carte géologique
harmonisée................................................................................................................. 17 
Figure 5 - Zonage forfaitaire des effets de site lithologiques sur la commune d’Avignon. .......... 19 
Figure 6 - Mouvements sismiques retenus dans le cadre du scénario établi dans le cadre
de la présente étude (les mouvements sont représentés en intensités, selon
l’échelle EMS98) ........................................................................................................ 20 
Figure 7 - Typologie des bâtiments et classes de vulnérabilité de l’échelle EMS98. .................. 22 
Figure 8 - Classification des dégâts selon l’Echelle Macrosismique Européenne. ...................... 23 
Figure 9 - Plan d'Avignon gravé en 1649 pour l'atlas Van Loo (source Wikipedia). En jaune
la zone intra-muros des anciens remparts est représentée. Elle correspond aux
actuels îlots INSEE-IRIS 0110 et 0111. ..................................................................... 25 
Figure 10 - Habitat collectif de construction récente dans le centre historique de la ville
(source GoogleStreet ©). ........................................................................................... 26 
Figure 11 - Exemples de bâtiments à usage d'habitat collectif construits dans les années
1960-70 (source BRGM). ........................................................................................... 27 
Figure 12 - Exemples d’habitat collectif de construction récente (sources BRGM et Google
Street ©). .................................................................................................................... 28 
Figure 13 - Exemples de maisons individuelles d’avant-guerre en maçonnerie de pierre
(pierres de taille et pierre brute). Source : Google Street © et BRGM. ..................... 29 
Figure 14 - Exemples de maisons individuelles d'après-guerre. ................................................. 30 
Figure 15 - Maisons individuelles en lotissements (sources BRGM et Google Street ©). .......... 31 
Figure 16 - Répartition des bâtiments en classe de vulnérabilité B. ............................................ 32 
Figure 17 - Répartition des bâtiments en classe de vulnérabilité C. ........................................... 33 
Figure 18 - Répartition des bâtiments en classes D et E. ............................................................ 34 
Figure 19 - Pourcentage de bâtiments fortement endommagés par îlot IRIS. ............................ 38 
Figure 20 - Pourcentage de bâtiments en endommagement modéré par îlot IRIS. .................... 39 
Figure 21 - Nombre de bâtiments fortement endommagés représentés par grille de 250 m. .... 40 
Figure 22 – Pourcentage de bâtiments en endommagement fort par grille de 250 m. ............... 41 
Figure 23 - Nombre de bâtiments en endommagement modéré représenté par grille de
250 m. ........................................................................................................................ 41 
Figure 24 – Pourcentage de bâtiments en endommagement modéré par grille de 250 m. ....... 42 
Figure 25 - Carte du poids relatif de l’aléa local .......................................................................... 43 
Figure 26 - Carte du poids relatif de la vulnérabilité. ................................................................... 44 
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Scénario de dommages de niveau 0 pour le bâti courant sur la commune d’Avignon
Figure 27 - Bâtiment en maçonnerie situé au centre historique de L’Aquila ; niveau de
dégâts D2 .................................................................................................................. 48 
Figure 28 - Bâtiment R+3 en béton armé, commune de L’Aquila ; niveau de dégâts D2 .......... 48 
Figure 29 - Bâtiment en maçonnerie situé à l’entrée du centre historique de L’Aquila ;
niveau de dégâts D3 .................................................................................................. 49 
Figure 30 - Bâtiment R+3 en béton armé, commune de L’Aquila ; niveau de dégâts D3 ........... 49 
Figure 31 - Bâtiment en maçonnerie, Onna ; niveau de dégâts D3-D4 ...................................... 50 
Figure 32 - Bâtiment en maçonnerie, centre historique de L’Aquila ; effondrement partiel de
toit – niveau de dégât D4 ........................................................................................... 51 
Figure 33 - Résidence universitaire de L’Aquila (BA, R+5) ; effondrement partiel du
bâtiment – niveau de dégâts D4-D5 .......................................................................... 52 
Figure 34 - Destruction des bâtiments en maçonnerie, centre historique de L’Aquila –
niveau de dégâts D5 .................................................................................................. 53 
Figure 35 - Hôtel Duca degli Abruzzi à L’Aquila (BA) – niveau de dégâts D5 ........................... 54 
Figure 36 - Fissures du revêtement en briques de la façade de l’école San Fernando à
Lorca, dégâts de type D2. ......................................................................................... 55 
Figure 37 - Fissure verticale d’un mur d’un bâtiment du centre historique de Lorca. Dégâts
de type D3-D2. ........................................................................................................... 56 
Figure 38 - Défaillance d'un mur de revêtement d'un bâtiment en béton armé à Lorca.
Dégâts de type D3. .................................................................................................... 57 
Figure 39 - Bâtiment en maçonnerie à Lorca. Niveau de dégâts entre D3 et D4. ...................... 58 
Figure 40 - Défaillance des panneaux de remplissage et revêtement. Fissuration des
cloisons. Poteaux endommagés (poteaux courts). Niveau de dégâts entre D4 et
D3. ............................................................................................................................. 59 
Figure 41 - Maison en maçonnerie à Lorca. Effondrement partiel, dégâts de type D4. .............. 60 
Figure 42 - Effondrement d’un bâtiment en béton armé à Lorca, dégâts de type D5. ................ 61 
Figure 43 - Effondrement d’un bâtiment en adobe à Lorca. Dommages de type D5. ................. 62 
Figure 44 - Fonctions d’appartenance des différents indices de vulnérabilité. ........................... 71 
Figure 45 - Classification des dégâts selon l’Echelle Macrosismique Européenne
respectivement pour les structures en maçonnerie et en béton armé. ..................... 73 
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