Overblog
Suivre ce blog
Editer l'article Administration Créer mon blog

Earth of fire

Actualité volcanique, Article de fond sur étude de volcan, tectonique, récits et photos de voyage

Publié le par Bernard Duyck
Publié dans : #Actualités volcaniques

 

Lors d’un séisme, un phénomène, appelé liquéfaction, peut intervenir et aggraver les dégâts provoqués par la secousse.

Ce phénomène a été observé lors des tremblements récents qui ont affecté la Nouvelle-Zélande à Christchurch (et le Japon dans la région de Sendai).

 

Sand-volcano---NZ---JonSullivan---Flickr-copie.jpgNouvelle-Zélande - Christchurch - Le phénomène de liquéfaction - photo Jon Mollivan Lincoln Univ. / Flickr.

 

La liquéfaction se produit lorsque les sédiments, et l’eau qui y est liée, se voient agités par les secousses sismiques.


En schématisant la structure du sol :

 

000.jpg

a. on peut dire qu'elle est composée de sphères identiques, saturées d’eau, qui forment un assemblage cubique. Le contact intergranulaire contribue à le résistance au cisaillement , et partant à la capacité portante de ce sol ( sa capacité à supporter des charges verticales en surface).

b. Lors d’une secousse sismique, les vibrations se traduisent par une perte de contact intergranulaire ; ce qui induit une perte de la résistance au cisaillement et un transfert des surcharges à l’eau … l’empilement se comporte alors comme un liquide.

c. Après la stabilisation, le contact intergranulaire est rétabli, suite à l’expulsion de l’eau … ce qui se traduit par un tassement en surface de l’empilement.

 

En réalité, le comportement des sols est plus complexe pour diverses raisons :

-l’assemblage est irrégulier

- La granulométrie des particules n(est pas uniforme

- les contacts intergranulaires ne se perdent pas simultanément.

 

Les sols susceptibles de subir le phénomène de liquéfaction sismique sont :

- de nature pulvérulente : sable, gravier, sable limoneux ou argileux

- de faible densité

complètement saturés en eau.

D’autres critères caractérisent les sols liquéfiables :

- l’origine et l’âge géologique du site : le risque de liquéfaction diminue lorsque l’âge du dépôt pulvérulent augmente. Les dépôts d’âge récent, âgés de moins de 500 ans, sont les plus prédisposés à la liquéfaction.

- la teneur en particules fines, de taille inférieure à 74-80 µm.

- l’indice de plasticité de la partie fine du sol

- la saturation du sol par l’eau interstitielle ; un degré de saturation de 80-85% est nécessaire à la liquéfaction.

- la profondeur du matériau : une liquéfaction profonde, à plus de 15-20 mètres, n’altère pas la capacité portante de la surface.

- la résistance à la pénétration.

 

La liquéfaction se manifeste  par :

 000-4.jpg1. une perte de capacité portante du sol de fondation, avec déstabilisation des ouvrages

 

 

 

 

 

 

 

000-5.jpg2. des glissements des terrains en pente et une réduction des coefficients de sécurité.  

 

 


000-6.jpg3. des ruptures superficielles (fissures, étalement latéral ) suite au déplacement des couches sous-jacentes.  

 

Christ church NZ 1 - the Herald                 Christchurch - rupture superficielle et liquéfaction - photo The Herald.

 

000-8.jpg4. un développement des forces de poussées : le mouvement de la couche liquéfiée se traduit par un excès des forces de poussées sur la surface de contact sol/mur, avec renversement ou glissement du mur.  


000--9.jpg5. le soulèvement des ouvrages enterrés (sous la poussée d’Archimède) et la rupture des canalisations.

 


 

000- 106. la formation de cratères ou volcans de sable : le sable liquéfié remonte  en surface.

photos ci-dessous.

 

 


7. l’affaissement ou l’effondrement en surface du sol.

 

4956290161_278e0ff6d8_b.jpg                Nouvelle-Zélande - Christchurch : Formation d'un volcan de sable - point 6.

                                              photo Jon Mollivan Lincoln univ. / Flickr

 

Sand-volcano-landscape---Mollivan-jon.jpg      Christchurch - "Sand volcano landscape" - photo Jon Mollivan Lincoln univ. / Flickr

 

Sand volcano - Jon Mollivan          Volcan de sable avec un beau cratère - photo Jon Mollivan Lincoln univ. / Flickr

 

 

La liquéfaction est un phénomène qui s'est généralisé à Christchurch, affectant de grandes parties de la ville.

 


liquifaction1_16mr149-16mr17c.jpg

                                                                              photos The Herald.

liquifaction4_16mr149-16mr17d.jpg

 

Tous les schémas et dessins explicatifs proviennent de "Liquéfaction sismique des sols" par Ali Bouafia - Univ. de Blida.

 

Addendum : ce phénomène a été observé également lors du "séisme de Sendai", à Tokyo, dans central Park : on peut y voir la fissure et ses lèvres s'écarter puis se rapprocher, l'apparition de flaques, puis de geysers localisés ... ce phénomène n'a cependant pas pris ici l'ampleur de celui de Christchurch, où des quartiers entiers de la ville ont été touchés.

 

   

Doc. 2011 Japan Quake Central Park cracks liquefaction , by millwark / you tube /Agu blogosphere Landslides blog. 

Doc. Goodlike production - via CNN. (merci à Hélios pour le lien)

 

 

Sources :

- Scribd - Liquéfaction sismique des sols - Ali Bouafia / Univ. de Blida.

- AGU Blogosphere - liquefaction from the Sendai earthquake

par Dave Petley, professeur à Durnham University.

- GNS Science - Earthquake hazards

- The earthquake sand volcano of Hoon Bay - Flickr - by Jon Mollivan Lincoln University.

Commenter cet article

Patricia 14/04/2011 01:21



La vidéo a de nouveau été enlevée. Dommage elle montrait bien le phénomène dans le jardin public et les trottoirs. Sur cette page il en existe plusieurs autres 


http://lesmoutonsenrages.wordpress.com/2011/04/13/video-de-la-liquefaction-des-sols-au-japon/


Ce monsieur fait une démonstration avec sa brouette pour expliquer comment la terre en étant secouée légérement fait remonter l'eau qui a tendance à descendre au fond 


http://www.nzherald.co.nz/video/news/video.cfm?c_id=1501138&gal_cid=1501138&gallery_id=117058


Le phénomène climatique Nina doit être à l'origine de ses "dégorgements" d'eau. L'Australie a subi de dramatiques inondations, les pluies n'ont cessé de tomber. Au Japon les pluies ont été
importantes à cause du même phénomène. Par contre nos nappes phréatiques commencent à s'assécher sous nos latitudes. Les déficits pluviométriques commencent à se faire sentir de l'autre côté de
la planète.



Bernard Duyck 14/04/2011 15:53



Ce doit être lié à un problème de copyright / vs. paiement de droit par un ayant droit.


Dommage pour la science.



Patricia 25/03/2011 23:38



D'accord. Excusez-moi d'avoir mal orthographié votre nom



Patricia 24/03/2011 23:27



Bonjour Bernard Buyck : cela n'et pas la liquefaction mais ce site indique des fissures en plusieurs endroits du monde.


http://fr.sott.net/articles/show/3021-D-etranges-fissures-terrestres-apparaissent-un-peu-partout-dans-le-monde


Indonésie http://poleshift.ning.com/profiles/blog/show?id=3863141%3ABlogPost%3A369758
La Bolivie : http://naturealerte.blogspot.com/2011/02/26022011en-amerique-du-sud-le-sol-se.html
Le Pérou le 23 février 2011 http://fr.sott.net/articles/show/2731-La-Terre-s-est-ouverte-au-Perou-
Chine juillet 2010 http://www.chinadaily.com.cn/china/2010-09/13/content_11294920.htm

- la video de cet article est assez étonnante, écoutez: grondement et ébranlement des maisons, cela a duré 20 mn. Il n'y aurait pas eu d'enregistrement de séisme. http://fr.sott.net/articles/show/3036-USA-un-etrange-tremblement-de-terre-inexplique-dans-la-region-de-Palm-Coast-en-Floride


Que vous inspire ces infos ?


J'ai entendu dire que du côté de St Etienne il y avait des grondements qui pourraient peut-être ressembler à celui de la Palm Coast. Mais je n'en suis pas certaine. Cela vient de la Terre
puisqu'elle a tremblé en Floride.   



Bernard Duyck 25/03/2011 22:57



Bonsoir Patricia,


Je lis cela dès que possible pour me faire une idée du phénomène, que je ne connais pas !


Et vous livre mes impressions dès que c'est fait.


A bientôt.



Hélios 23/03/2011 18:34



La vidéo dont vous parlez, je l'ai sur mon blog, c'est la 5ème dans la liste . Je l'avais récupérée sur un forum américain.
Voici le lien :


http://bistrobarblog.blogspot.com/2011/03/le-choc.html


A la limite, c'est une de celle qui m'a le plus impressionnée.


Bonne soirée


 


PS : sur l'en-tête du blog, nous avons créé une "mini-criirad" avec nos lecteurs qui nous donnent le taux de radiations chez eux dans tous les coins de France.



Bernard Duyck 24/03/2011 11:25



Merci ... c'est bien celle de CNN ; mais j'avais réussi à obtenir l'original, qui n'est malheureusement plus accessible !


C'est bien le même phénomène de liquéfaction, amis en moins étendu qu'à christchurch où il a touché toute une partie de la ville.


Bonne journée,Bernard



Hélios 23/03/2011 10:53



Bonjour Monsieur Duyck


Très intéressant.
Peut-on rapprocher ces phénomènes de celui vu en vidéo à Chiba près de Tokyo où l'eau sort du sol dans un jardin public ?
Et le tourbillon qui s'est formé(avec paquebot pris dedans) devant Sendaï est-il également explicable par cela ?


Merci de vos réponses, si vous pouvez le faire.



Bernard Duyck 23/03/2011 17:27



Bonjour,


Près de tokyo, et dans le central park de Tokyo, il a eu le même phénomène de liquéfaction ... il était illustré par une excellente vidéo où on pouvait voir d'abord les bords d'une crevasse
s'éloigner puis se rapprocher, ensuite de l'eau sourdre du sol à divers endroits, avec de petits geysers de qq. dizaines de cm. Cette vidéo a malheureusement été cataloguée comme "privée" et
n'est plus accessible  - j'ai du la retirer de l'article dans lequel elle figurait, en illustrant, parfaitement et de façon dynamique, ce phénomène.


Le tourbillon n'a rien à voir avec la liquéfaction, mais plutôt avec la tectonique et les tsunamis... d'après moi.



Articles récents

Hébergé par Overblog