Conception axée sur le rendement : des remblais en blocs de polystyrène expansé dans les régions présentant des risques sismiques élevés (Performance Based Design of EPS Embankments in Regions of High Seismicity) (en anglais seulement)

Résumé

Les trois derniers projets d’infrastructures menés dans la région de Vancouver (Canada) faisaient appel à des remblais en polystyrène expansé (ou PSE, également appelé « geofoam »). Le plus récent (celui du projet Port Mann/Autoroute no 1, ou « projet PMH1 ») comportait la conception et la construction de 22 grands remblais contenant au total plus de 300 000 mètres cubes de blocs de polystyrène. Ces blocs se prêtent parfaitement à la constitution de remblais légers et rendent superflu le chargement préalable des sols meubles. De tels remblais présentent un grand intérêt dans le cas des projets de conception-construction, toujours associés à des échéanciers de construction contraignants.

Dans le cas du projet PMH1, les concepteurs avaient deux objectifs de rendement à atteindre : les dommages devaient être réparables même en cas de séisme du type survenant en moyenne tous les 475 ans, et aucun affaissement du sol ne devait se produire en cas de mouvement du sol du type qui survient tous les 975 ans. Cela correspond respectivement à une accélération de pointe du sol égale à 0,26 et 0,36 accélération g; or l’amplification due aux sols meubles pourrait soumettre certains remblais à une accélération horizontale supérieure à 1 accélération g, susceptible d’entraîner un glissement entre les couches de blocs en PSE. Il n’existe actuellement aucune ligne directrice pour ce type de situation.

Afin d’évaluer les risques de dislocation sous forme de glissement auxquels sont exposés les remblais, une méthode d’analyse non linéaire relativement simple reposant sur l’approche dite « des blocs coulissants » de Newmark a été mise au point. Cette méthode d’analyse des mesures de mouvement de terrain en surface effectuées dans le passé en chaque endroit prend en compte l’amplification associée à la fréquence de vibration naturelle du remblai. La méthode est plus simple que celle de calcul dynamique non linéaire reposant sur la modélisation de blocs individuels en éléments discrets rigides. Puisqu’il n’existe pas encore de lignes directrices concernant les objectifs de rendements précités, le projetnbspPMH1 a nécessité des critères de conception particuliers.