Géophysique
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Item Le bruit vibratoire ambiant dans l’évaluation des effets de site(2018) Oubaiche, El HadiL’objectif de cette thèse est d’étudier les méthodes basées sur l'enregistrement du bruit vibratoire ambiant pour l’évaluation des effets de site. Les enregistrements avec une seule station et un capteur à trois composantes permettent de calculer la distribution fréquentielle du rapport spectral H/V de la composante horizontale sur la composante verticale du bruit vibratoire ambiant, appelé aussi HVSR. La fréquence du pic de la courbe HVSR correspond à la fréquence de résonance du sol, à laquelle le mouvement sismique est amplifié. L’enregistrement du bruit vibratoire ambiant synchrone avec plusieurs stations en réseaux denses permet d'obtenir les courbes de dispersion des ondes de Rayleigh, à partir desquelles il est alors possible de déterminer le profil de vitesse des ondes de cisaillement à des profondeurs assez grandes, afin de calculer la fonction d’amplification d’un site. L’amplitude et l’origine du pic des courbes HVSR sont des paramètres importants pour l’exploitation des courbes HVSR. L’amplitude est généralement utilisée relativement par rapport à plusieurs stations afin de caractériser le degré d'amplification relatif des zones concernées. Cette comparaison relative est utilisée car l’amplitude de la courbe HVSR sousestime l’amplification. Une étude expérimentale dans la partie est de la Mitidja, basée sur des données de downholes et des enregistrements de bruit vibratoire ambiant, a permis de mettre en évidence une relation entre l'amplitude du pic HVSR et les contrastes de vitesse des ondes de cisaillement entre les sédiments meubles et le rocher sous- jacent. L’origine du pic HVSR a fait l’objet de plusieurs études basées sur des simulations numériques. Certaines relient le pic HVSR à la fonction de transfert des ondes SH à incidence verticale, alors que d’autres le relient à l’ellipticité des ondes de Rayleigh. Afin de contribuer à cette thématique, une étude expérimentale, réalisée dans la partie est de la Mitidja, a permis de mettre en évidence une bonne corrélation entre le pic HVSR et la fonction de transfert des ondes SH à incidence verticale, alors qu’aucune corrélation ne permet de lier la courbe HVSR avec l’ellipticité des ondes de Rayleigh, ce qui corrobore les résultats de Nakamura (1989). La combinaison de la méthode HVSR avec des réseaux dans la ville de Boumerdes a permis de cartographier le socle de Boumerdes, de mettre en évidence une faille, de réaliser un zonage reflétant la réponse du sol et de classer les zones selon la réglementation parasismique Algérienne RPA 2003Item Les méthodes de prospection sismique dans la caractérisation dynamique des sols en génie parasismique(2011) Oubaiche, El HadiParmi les nombreuses méthodes d'évaluation des effets de site, la plus précise est basée sur l'enregistrement de séismes, ce qui nécessite des réseaux accélérographiques denses et l'attente d'un séisme. Mais, la prévention ne permet pas d'attendre, et nous sommes contraints d'évaluer les effets de sites à partir de simulations numériques, en utilisant des modèles de vitesses obtenus par prospection sismique.Les modèles de vitesses auxquels nous nous intéressons dans l'évaluation des effets de sites sont définis par les vitesses de l'onde de cisaillement et l'épaisseur des sédiments entre le rocher sismique et la surface du sol. Le programme SHAKE (Schnabel et al., 1972) version modifiée SHAKE91 (Idriss and Sun, 1992) utilisé dans ce travail permet de montrer que l'amplification du mouvement sismique est étroitement liée à ces deux paramètres, d'où l'intérêt d'étudier l'apport des différents méthodes de prospection sismique dans ce domaine, ainsi que les avantages et les inconvénients de chacune d'elles. C'est à travers une étude bibliographique que ces méthodes sont présentées et analysées.La sismique de puits est considérée comme la technique la plus fiable, à condition de respecter les normes de la mise en œuvre jusqu'à l'interprétation des données. C'est cet aspect qui a été étudié. Généralement, les puits du crosshole sont considérés comme étant verticaux, alors qu'en réalité dans le cas le plus parfait les sondages sont déviés de 1° (Pecker, 1986). Afin de montrer l'erreur commise sur les vitesses si la déviation des puits n'est pas prise en considération, une simulation a été faite sur des données d'un crosshole réalisé à El Achour (Alger), qui montre que l'erreur n'est pas négligeable.À ces méthodes de prospection sismique est venu s'ajouter, durant les deux dernières décennies, la méthode utilisant l'enregistrement du bruit ambiant appelée la méthode des rapports spectraux H/V. Cette méthode a fait ses preuves dans l'évaluation des effets de site. Toute la communauté scientifique reconnaît ses capacités dans la détermination des fréquences de résonance, et elle est actuellement très utilisée dans les études de microzonage sismique.Dans le cadre du microzonage sismique d'Alger, une campagne de tests in situ a été réalisée pour la caractérisation dynamique du sol par le LNHC (Laboratoire National de l'Habitat et de la Construction), en collaboration avec le CGS. Pour ce travail, quelques sondages été sélectionné où des downholes ont été réalisés. Pour une bonne appréciation des résultats, les données brutes des essais downhole réalisés dans la partie Est d'Alger faisant partie du bassin de la Mitidja ont été retraitées. Enfin, à proximité des essais downhole réalisés dans le cadre du microzonnage sismique d'Alger et de l'essai crosshole réalisé sur le site d'El Achour des enregistrements du bruit ambiant ont été réalisés. La combinaison de la fonction de transfert des ondes S du modèle de vitesse de la sismique de puits avec la méthode H/V est d'un grand apport dans l'évaluation des effets de site. En effet, la convergence ou la divergence des résultats obtenue permet de contrôler la qualité des résultats obtenus par la sismique de puits en particulier et de la prospection sismique en général