Délimitation grossière des zones à effets de site sismiques dans le Sud-Isère. Synthèse des études

Délimitation grossière des zones à effets de site sismiques dans le Sud-Isère. Synthèse des études Pierre-Yves BARD, Héloïse CADET, Philippe GUEGUEN, Cécile CORNOU - 1 -

1 INTRODUCTION : RAPPEL DES OBJECTIFS ET CONTENU DE L'ETUDE... 3 2 TRAVAUX EFFECTUES... 3 2.1 METHODOLOGIE RETENUE... 3 2.1.1 Principe des méthodes "bruit de fond"... 3 2.1.2 Rappel sur les effets de site... 4 2.1.3 Démarche d'ensemble... 5 2.2 SITES ETUDIES ET MESURES REALISEES... 5 2.2.1 Choix des sites (Tableau 1)... 5 2.2.2 Mesures... 6 2.3 TRAITEMENT... 7 3 RESULTATS ET CONCLUSIONS PRELIMINAIRES... 9 3.1 VALLEE DE L'ISERE... 9 3.2 VALLEE DE LA BIEVRE...9 3.3 VALLEE URIAGE-VIZILLE... 9 3.4 VALLEE DE LA ROMANCHE... 10 3.5 MATHEYSINE : LA MURE... 10 3.6 TRIEVES... 10 3.7 MONESTIER DE CLERMONT... 10 3.8 VERCORS... 11 4 REMARQUES FINALES... 11 4.1 ACTIONS A ENGAGER...11 4.2 MISE A DISPOSITION DES RESULTATS... 11 5 REMERCIEMENTS... 11 6 REFERENCES... 12 ANNEXE... 14-2 -

1 Introduction : rappel des objectifs et contenu de l'étude L'identification de forts effets de site dans la cuvette grenobloise, jointe à la révision en cours du zonage sismique national, ont fait émerger la question d'un PPR sismique dans l'agglomération grenobloise. Cependant, avant de lancer une étude PPR, les contacts préliminaires établis fin 2003 / début 2004 avec la préfecture ont mis en évidence le besoin d'une discussion préalable avec les élus, de façon à mieux en cerner à la fois les enjeux réels et les contours géographiques. Le projet présenté au Pôle au printemps 2004 s'inscrivait donc dans ce cadre, et visait à identifier, sur la base de mesures et de critères simples, les zones de Sud-Isère qui pourraient donner lieu à de forts effets de site. A cette fin, une série de zones sélectionnées a priori sur des bases géologiques (vallées de l'isère, du Drac, de la Bièvre et de la Romanche, Trièves, Vercors), ont fait l'objet d'une campagne de mesures de bruit de fond, à la fois ponctuelles (H/V, plusieurs centaines de points), et en réseau dense (une demi-douzaine de sites). L'objectif de ces mesures était d'apprécier d'une part les vitesses des sédiments et des rochers en surface (en vue d'apprécier le contraste d'impédance mécanique), et d'autre part les épaisseurs (à partir de la fréquence). En croisant alors ces informations avec la géométrie (largeur / profondeur), on identifie plusieurs zones comme propices à fort effet de site pour cause soit de très fort contraste d'impédance, soit d'encaissement prononcé. Ces effets particuliers n'étant pas couverts par la réglementation nationale, forcément forfaitaire, cela amène alors à proposer certaines d'entre elles comme candidates potentielles à un PPR sismique. Au-delà de ces critères purement "mécanistes" sur le seul effet de site, la décision concernant le lancement d'un PPR sismique doit aussi tenir compte des enjeux exposés et des perspectives de développement, et il s'agit en dernier recours d'une décision politique. En tout état de cause, la zone la plus exposée apparaît clairement comme étant la vallée de l'isère depuis Pontcharra jusqu'à Port-Saint-Gervais. 2 Travaux effectués 2.1 Méthodologie retenue L'objectif est donc de déterminer les zones où un PPR apporterait une forte valeur ajoutée par rapport à la situation existante, c'est-à-dire celle d'une réglementation nationale prenant en compte, d'une façon "forfaitaire", les effets de site. Il s'agit donc d'une part d'identifier les zones où les effets de site risquent d'être beaucoup plus forts que les estimations simplifiées qui en sont proposées dans la (future) réglementation, et d'autre part de réaliser cette identification sur des bases aussi simples et peu coûteuses que possible. La méthodologie devait donc forcément être légère. Nous nous sommes donc appuyés donc sur les développements récents concernant l'utilisation du bruit de fond sismique: le projet européen SESAME (http://sesame-fp5.obs.ujf-grenoble.fr), qui s'est terminé fin 2004, a notamment permis d'une part de mieux cerner les limites d'applicabilité des méthodes fondées sur des enregistrements ponctuels (rapport H/V) ou en réseau (inversion du profil de vitesse), et d'autre part de mettre au point des outils de traitement très conviviaux (voir notamment http://www.geopsy.org). 2.1.1 Principe des méthodes "bruit de fond" Le bruit de fond sismique comprend toutes les vibrations ambiantes d'origine naturelle (vent, houle...) ou anthropique (industrie, circulation...). On suppose que le bruit est composé principalement d'ondes de surface, à savoir ondes de Rayleigh pour la composante verticale du mouvement, et ondes de Love et Rayleigh pour les composantes horizontales. - 3 -

Il existe deux méthodes pour analyser les enregistrements de bruit de fond sismique: Méthode ponctuelle: la méthode H/V, elle permet généralement d'obtenir la fréquence de résonance fondamentale f 0 du site, en effectuant le rapport de la composante horizontale sur verticale (voir Bonnefoy-Claudet, 2004}). Cette fréquence est déterminée comme étant le rapport entre la vitesse moyenne des ondes de cisaillement V S des formations superficielles et leur épaisseur h: f 0 = V S / 4h Méthode en réseau: en mesurant simultanément le bruit sur plusieurs capteurs, grâce à une analyse en réseau, on peut déterminer la vitesse des ondes S en surface. Deux techniques d'analyse sont utilisées, travaillant dans deux espaces de travail différents: o dans le plan fréquence-nombre d'onde, on utilise la méthode FK qui donne une courbe de dispersion (c'est-à-dire la vitesse des ondes en fonction de la fréquence) des ondes de Rayleigh (pour l'analyse des composantes verticales) des ondes de Love (pour l'analyse des composantes horizontales). o dans le domaine spatial, on utilise la méthode SPAC (spatial autocorrelation) qui donne des courbes d'autocorrélation dépendant des vitesses des ondes de Rayleigh et Love dans le milieu. o Les courbes de dispersion (f-k) ou les courbes d'autocorrélation (SPAC) sont alors inversées en termes de variation de vitesse avec la profondeur (V P (z), V S (z)). Cette inversion est faite au moyen d'un algorithme de voisinage (Sambridge, 1999; Wathelet, 2005). Nous n'avons utilisé ici que les composantes verticales renseignant sur les vitesses de phase des ondes de Rayleigh. La profondeur d'investigation dépend de l'ouverture des réseaux ; dsans cette étude de "dégrossissage", nous n'avons considé&ré que des "petits" réseaux (ouverture maxi de l'ordre de 100 à 120 m), ne permettant de "voir" le terrain que jusqu'à quelques dizaines de mètres: nous n'avons de renseignement que sur la vitesse des ondes S en surface, et n'avons pas accès directement à la vitesse S dans le substratum sous-jacent. 2.1.2 Rappel sur les effets de site Il existe deux catégories principales d'effets de site : ceux liés aux caractéristiques mécaniques du sous-sol, parfois appelés effets "lithologiques", et conduisant à des phénomènes de piégeage et de résonance des ondes sismiques, et ceux liés à la topographie de surface. 2.1.2.a Effets "lithologiques" Leur prise en compte, dans la réglementation actuelle (PS92) et future (EC8 avec annexes nationales), se fait sur la base de la structure superficielle locale du sol (sur les 30 à 50 premiers mètres. Les paramètres non pris en compte et qui peuvent donc amener à des effets significativement différents sont les suivants: Les remplissages très épais (épaisseurs au-delà de 30 à 50 m) Les sols à très faibles caractéristiques mécaniques (Vs < 100 m/s) Les vallées ou bassins assez ou très encaissés Les rochers très durs (Vs > 1500 m/s) Pour identifier les zones où de tels effets peuvent se produire, il faut donc des méthodes permettant d'accéder simplement aux paramètre suivants : épaisseur du remplissage, vitesse en surface, vitesse du substratum, géométrie du remplissage (rapport épaisseur / largeur). - 4 -

2.1.2.b Effets du relief topographique en surface La réglementation actuelle et future utilise un "coefficient topographique" borné à une augmentation de 40% des actions sismiques en rebord de crête. L'expérience a montré que dans certains cas (au sommet de certains reliefs), les effets mesurés peuvent être bien supérieurs à cette valeur de 40%. Cependant, il y a a priori peu de communes en Sud-Isère où l'habitat se trouve concentré en sommet de relief. Et d'autre part, il n'existe pas de technique simple permettant d'identifier de manière indubitable la présence de tels effets. 2.1.3 Démarche d'ensemble La démarche retenue a donc été la suivante: Choix des sites selon les cartes géologiques et les connaissances disponibles dans l'environnement du LGIT sur les zones du Sud-Isère; Première campagne de mesures: profil H/V sur l'ensemble des sites choisis; estimation de la fréquence fondamentale f 0 du site (rapport entre la vitesse moyenne β m des ondes de cisaillement des formations superficielles et leur épaisseur h : f 0 = β m / 4h). Sélection des sites avec un pic H/V prononcé et deuxiéme campagne de mesures: enregistrements en réseau de faible ouverture; estimation de la vitesse des ondes S en très proche surface β s. Pour les zones sédimentaires, la connaissance simultanée de f 0 et β s a conduit à une estimation très grossière (et a priori minimale) de l'épaisseur : h h min = β s / 4f 0. Estimation de la géométrie des bassins grâce aux cartes géologiques; Estimation de l'extension latérale des formations quaternaires grâce aux cartes géologiques ; estimation du facteur d'encaissement, paramètre principal contrôlant l'existence d'effets 2D ou 3D. Interprétation en terme d'effet de site probable et d'utilité d'un PPR sismique. 2.2 Sites étudiés et mesures réalisées 2.2.1 Choix des sites (Tableau 1) Douze "sites" ont été choisis dans le Sud-Isère sur la base de critères d'une part géologiques et géomorphologiques (zones à couverture quaternaire), et d'autre part urbanistiques (zones en développement). Dans la vallée de l'isère, seules les parties amont (Pontcharra) et aval (Port- Saint-Gervais) ont été retenues en raison du très grand nombre de mesures préalablement effectuées dans le Y grenoblois (de Crolles à Moirans, cf. Banton 2004) Les 12 sites retenus correspondent à des zones de remplissages de bassins sédimentaires ou de synclinaux (Vercors). Aucun site n'a été étudié sur des promontoires topographiques ou sur des pentes instables. Des mesures ont cependant été effectuées dans un autre cadre (plus orienté recherche) sur les glissements de Séchilienne et de Saint-Guillaume: la conclusion en était que, s'il est possible dans les glissements du Trièves d'imager la zone en glissement avec des techniques H/V en raison du fort contraste mécanique induit par le remaniement de surface (cf. Cravoisier, 2004), les techniques bruit de fond ne donnent pas au moins de manière immédiate de renseignement sur les effets d'amplification topographique Nom du site Tableau 1 : liste des sites étudiés Situation Géographique carte 1/250 000 Carte 1/50 000 Géologie - 5 -

1 Pontcharra (la Frette- Villard Bozon) 2 Izeau 2bis 3 4 Le Grand Lemps Le port de Saint Gervais Vaulnaveys Le Plâtre 5 Séchilienne 6 7 8 Bourg d'oisans La Paute Villards de lans Lans en Vercors Bouilly, Chapot Saint Paul de Monestier vallée du Grésivaudan plaine de la Bièvre plaine de la Bièvre vallée l'isère vallée de la Romanche vallée de la Romanche vallée de la Romanche Vercors Trièves Annecy Lyon Lyon Lyon Lyon Lyon Annecy Valence 9 Le Sinard Trièves Valence 10 La Mure Ser Signaud Matheysine Valence 11 Mens Trièves Valence 12 Clelles Trièves Valence Domène 773 Grenoble 772 non acquise 748 747 Grenoble 772 Vizille 797 Vizille 797 Vizille 797 Vif 796 820 non dispo 820 non dispo la Mure 821 Mens 844 820 non dispo alluvions fluviatiles de fond de vallée et moraine des vallées vers la Frette alluvions fluvioglaciaires alluvions postwurmiennes Fluviatiles alluvions fluviatiles et lacustres récents alluvions anciennnes post-wurmiennes alluvions fluviatiles Modernes alluvions fluviatiles Modernes alluvions modernes à l'ouest fluvioglaciaires postwurmiennes à l'est et glaciaire alluvions fluviatiles et torrentielles wurmiennes glaciare, fluvioglaciaire et glacio-lacustre wurmien alluvions fluviatiles et torrentielles des lits majeurs cône de déjection et alluvions wurmiens alluvions fluviatiles et torrentielles rissiennes 2.2.2 Mesures Les mesures ont été effectuées avec des appareils d'acquisition de LEAS, la station Cityshark I (qui permet l'enregistrement d'un capteur à trois composantes) et la station Cityshark II (qui permet l'enregistrement de 6 capteurs à trois composantes, soit 18 voies). Pour les enregistrements ponctuels la durée varie entre 15 et 30 minutes, tandis qu'en réseau la durée d'enregistrement va de 20 à 60 minutes selon la taille du réseau. - 6 -

Pour chaque enregistrement et pour chaque capteur, une fiche type a été remplie (voir rapport final, Cadet et al., 2005) indiquant les conditions climatiques, les conditions de sol, les paramètres de l'enregistrement et les particularités de l'environnement. Les coordonnées ont aussi été systématiquement mesurées à l'aide d'un récepteur GPS (précision 10 à 20 m), de façon à pouvoir référencer les mesures sur SIG. Les capteurs utilisés sont des capteurs Lennartz de fréquence de coupure 0.2 Hz. On a réalisé deux types de réseaux: principalement des réseaux circulaires (en étoile) et aussi des réseaux de types triangulaires emboîtés, Les mesures ont été effectuées de Mai à Septembre 2005, grâce à l'aimable participation de nombreuses personnes du LGIT et du LIRIGM (notamment des étudiants). Au total, ont ainsi été réalisés 222 points de mesure H/V sur 12 sites et de 18 réseaux d'ouverture variable sur 5 sites (qui complètent les mesures H/V avec plus de 100 points), auxquels il faut aussi ajouter des mesures en réseau antérieures au Musée Dauphinois, ainsi que plusieurs centaines de mesures dans le Y grenoblois (Banton, 2004). 2.3 Traitement Pour chaque site, on s'est attaché autant que possible à dresser un profil transversal H/V pour avoir une vision des variations spatiales de la fréquence fondamentale et de la réponse H/V. Cela a été possible dans les vallées de l'isère (Pontcharra, Port-Saint-Gervais), la Bièvre, la vallée de la Romanche (Séchilienne, Bourg-d'Oisans / La Paute), la vallée d'uriage à Vizille, le synclinal perché du Vercors entre Lans et Villard, St-Paul-de-Monestier. Cela ne l'a pas été sur les autres sites, où nous nous sommes contentés de faire quelques mesures ponctuelles (La Mure, Mens, Clelles, Sinard). Les courbes H/V ont été calculées selon les recommandations du projet SESAME (fenêtres suffisamment longues compte tenu des fréquences recherchées, lissage, moyennage, écarts-types, ). Une attention particulière a été accordée au contenu basse fréquence, car il peut être significativement perturbé par le vent: certaines mesures ont ainsi été refaites lorsque cela s'avérait nécessaire. Tous les résultats sont archivés et les courbes individuelles pour chaque site disponibles. Les analyses en réseau ont été faites à l'aide du logiciel SESARRAY, et plus particulièrement des techniques f-k et SPAC. C'est cette dernière qui s'avère généralement la plus robuste. D'une façon générale, il n'a été possible de récupérer de l'information que sur les vitesses d'ondes S dans les premières dizaines de mètres: ni les vitesses d'ondes P, ni la vitesse d'onde S dans le substratum profond ne sont bien contraints, au moins avec l'analyse "de routine" effectuée jusqu'à maintenant sur la base des seuls enregistrements verticaux. Une réanalyse pourra être envisagée d'ici quelques mois une fois que les modules de traitement des composantes horizontales récemment ajoutés au logiciel SESARRAY auront été testés et validés. - 7 -

1 2 Tableau 2 : Mesures effectuées: calendrier, type et opérateurs Type de Nb de Site Date Opérateurs Fichiers H/V R mesures mesures 25/05/05 PY Bard, hkd P,PT 4 050525* 1 L Debarros, 21/06/05 P,PT 10 050621* hkd Bièvre (T, 24/06/05 E Larose, hkd P, PT 20 050624* 56 L10 20/07/05 V Henry, hkd P, PL 22 050720* à 21/07/05 V Henry, hkd R 3 050721* 100 m) Bourg d'oisans 3 Vaulnaveys 4 Séchilienne 27/07/05 S Hok, hkd R 3 050727* 26/05/05 PY Bard, hkd P, PT 22 050526* C Cornou, 050726*.015 26/07/05 P, PT 4 hkd et.016 050527* et 27/05/05 PY Bard, hkd P, PT 8 040627* 29/06/05 5 Grésivaudan 31/05/05 6 Saint Gervais C Grimma, hkd P, PT et R - 8-4 P,3 R 050629* 27/05/05 PY Bard, hkd P, PT 4 050528* et 040627* 03/06/05 L Stelly, hkd P, PT 7 050603* 26/07/05 C Cornou, P, PT 3 050726*.017 hkd C Grimma, hkd 02/06/05 G Degueurce, hkd 30/06/05 Y Orengo, hkd P, PT 21 050531* et 040601* P, PT 22 050602* P, R 1 P, 3 R 050630* 26 0 12 1 (C, R10, 20, 40m) 14 0 21 0 7 Clelles 07/06/05 S Hok, hkd P 4 050607*.004 et.005 4 0 8 La Mure 07/06/05 S Hok, hkd P 7 050607*.001, et.002 7 0 9 Mens 07/06/05 S Hok, hkd P 3 050605*.003 3 0 10 20/06/05 G Degueurce, 050620*.201 1 P 9 Monestier hkd et.200 de Cl. 9 S. Hatton, 050920*.001 20/09/05 R 3 hkd à 003 11 Sinard 20/06/05 G Degueurce, 050620- P 6 hkd 1407.202 C Michel, 08/06/05 P, PT 21 050608* 12 Villard de hkd Lans L Debarros, 050621*.001 21/06/05 P, PT 10 hkd et.002 22/06/05 K Bezih, hkd R 3 050622* 23 1 (C, R15, 30, 60m) (C, R15, 30, 60m) 6 0 Abréviations: PT: Profil transverse, PL: Profil longitudinal, P: mesure ponctuelle, R: réseaux 31 1 (C, R10, 20, 40m)

3 Résultats et conclusions préliminaires Les résultats sont détaillés site par site dans le rapport technique final (Cadet et al., 2005). Nous ne mentionnerons ici que les résultats saillants et leurs conséquences sur l'opportunité ou non d'un PPR, que l'on peut partiellement retrouver dans la Tableau 3. 3.1 Vallée de l'isère Les résultats obtenus sur les profils "amont" Villard Bozon / La Frette et "aval" à Port Saint- Gervais sont parfaitement cohérents avec les informations déjà obtenues dans le Y Grenoblois (de Crolles à Moirans), à savoir que le remplissage est très épais (plusieurs centaines de mètres), donnant lieu à une fréquence de résonance fondamentale inférieure à 0.5 Hz. La largeur ne dépassant pas 4 à 5 km, l'encaissement est comparable à celui qu'il est à proximité de Grenoble (Montbonnot, Saint-Egrève), les vitesses en surface sont les mêmes (autour de 250 à 300 m/s), et les matériaux de remplissage sont les mêmes (argiles lacustres post-glaciaires surmontées par des alluvions fluviatiles); il n'y a aucune raison de penser que les amplifications ne sont pas les mêmes que celles mesurées au cœur de la métro. TOUTE LA VALLEE de l'isere, de Pontcharra à Port-Saint-Gervais, est sujette à des effets d'amplification très marqués, non pris e compte par la réglementation en cours (PS92), ni par celle à venir (EC8). Compte tenu de la densité de population et d'activités dans cette vallée, classée par ailleurs presque en totalité dans la zone Z2b dans les propositions de nouveau zonage, cette zone est LA priorité n 1 pour une PPR en Isère. 3.2 Vallée de la Bièvre Les profils H/V transverse et longitudinal indiquent une fréquence relativement basse (0.7 à 1 Hz), mais moins que dans la vallée de l'isère, et avec un pic moins net et moins continu. Les mesures en réseau conduisent à des valeurs de vitesse étonnamment basses (75 à 150 m/s) qui sont assez incohérentes avec la nature du sol, comprenant de gros galets, et donc en principe assez raide. Il se peut que les résultats f-k sur le plus petit réseau à l'origine de ces faibles valeurs - ne soient pas fiables, alors que l'analyse SPAC indique des vitesses plus élevées (400 m/s minimum pour f < 1.5 Hz). Nous n'avons par ailleurs pas mesuré les vitesses dans le substratum. Cette vallée est située en zone Z2a du futur zonage, mais est en principe identifiée comme une zone de futur développement. Il est un peu prématuré de décider s'il faut ou non y faire un PPR, il serait bon d'y installer quelques stations sismologiques de façon temporaire pour y comparer les mouvements avec ceux de l'agglomération grenobloise. 3.3 Vallée Uriage-Vizille Le profil réalisé au niveau du lieu-dit "Le Plâtre" se sont avérés assez surprenants: les courbes H/V y montrent un pic très net, dont la fréquence décroît de l'ouest (3.5 Hz) vers l'est (1 Hz) sans jamais disparaître alors que le profil remonte sur le versant Chamrousse. Les mesures en réseau indiquent une vitesse en surface de l'ordre de300 m/s, correspondant à des sédiments assez raides. Leur épaisseur est donc au minimum de 75 m vers l'est, alors que leur extension latérale est inférieure à 1 km. Il est donc probable qu'ils donnent lieu à des effets 2D significatifs; la subsistance du pic à 1 Hz sur la terminaison Est pose d'autre part la question de la "faille de Belledonne" dans le versant Ouest de Chamrousse. Pour ces deux raisons (amplification 2D, grande proximité de la faille), cette zone Uriage / Vizille nous paraît candidate à un PPR. - 9 -

3.4 Vallée de la Romanche Deux sites y ont été étudiés: Séchilienne et la vallée de Bourg d'oisans. Le premier se situe dans un petit bassin que certains ont qualifié de "pull-apart" au sein d'un système de failles conjuguées. Un profil NS a été réalisé de Saint-Barthélémy de Séchilienne au pied du Luitel: les résultats H/V indiquent un pic net avec une fréquence stable autour de 1 Hz en partie basse, avec une certaine remontée au sud sur le cône de déjection. Aucune mesure en réseau n'a été faite, mais si l'on estime de façon assez raisonnable une vitesse d'ondes S de l'ordre de 200 à 400 m/s, l'épaisseur des dépôts atteint au minimum 50 m et plus vraisemblablement 75 à 100 m. Compte tenu de la dimension latérale de ce petit bassin, ont peut s'attendre à des effets 3D, et donc à une amplification assez forte: cette zone, comme celle de Vaulnaveys, mériterait sans doute techniquement un PPR sismique (Elle est par ailleurs sujette à un fort aléa mouvement de terrain, et la question d'un déclenchement sismique du glissement de Séchilienne devrait être comprise dans un PPR sismique). Le second se situe dans un bassin très encaissé rempli au moins en partie d'argiles lacustres et d'alluvions fluviatiles récentes. Le profil H/V a été réalisé à hauteur de La Paute: il indique une fréquence fondamentale à peu près constante sur toute la largeur du profil et égale à 0.4 Hz (semblable aux valeurs dans la vallée de l'isère), indiquant donc une épaisseur très importante de plusieurs centaines de mètres. On distingue en outre un second pic variant de 1 Hz dans la partie centrale à près de 3 Hz sur les bords, correspondant sans doute à des formations superficielles peu rigides (de telles formations ont été identifiées par exemple à l'occasion des travaux de la déviation de Bourg-d'Oisans). Compte tenu de la faible largeur (1.5 km en moyenne) et donc du fort encaissement, il ne fait aucun doute que les signaux sismiques doivent y être considérablement amplifiés et justifieraient un PPR sismique pour corriger la réglementation nationale (PS92 ou EC8) trop forfaitaire; cette localité se trouve cependant en zone Z2a des propositions de nouveau zonage, et la priorité pour un PPRs est sans doute moins forte que dans la grande agglomération grenobloise. 3.5 Matheysine : La Mure Les quelques points réalisés se situent au nord de La Mure (Ser Sigaud) dans un site a priori plus propice que La Mure à des amplifications (alluvions plus récentes); les mesures ont été perturbées par le vent. Les pics sont assez peu prononcés, très variables d'un site à l'autre, avec des fréquences variant entre 1 et 3 Hz. Aucune mesure en réseau n'y a été effectuée. Le classement en zone Z2a, ainsi que le caractère très variable des courbes H/V, n'incitent pas à classer ce site en zone prioritaire pour un PPRs 3.6 Trièves Le Trièves étant très étendu, les mesures se sont concentrées sur les localités les plus importantes : Mens et Clelles. A Mens, les 3 points de mesure sont cohérents et indiquent un pic assez net à la fréquence de 2.2 Hz. Ce site donne sans doute lieu à des amplifications, mais associées à des formations superficielles (épaisseur de l'ordre de quelques dizaines de mètres): comme Mens est par ailleurs situé en zone Z2a des proposition de nouveau zonage, ont peut raisonnablement supposer que la réglementation EC8 sera satisfaisante, et que la valeur ajouté d'un PPR sismique y reste marginale. A Clelles, les 4 points de mesure, pourtant proches les uns des autres, donnent des résultats H/V très variables, avec des fréquences variant entre 4 et 8 Hz, témoignant de formations encore plus superficielles qu'à Mens. Un PPR sismique n'y semble pas nécessaire (zone Z2a) 3.7 Monestier de Clermont Deux sites ont été mesurés dans cette zone: Sinard (6 points) et Saint-Paul de Monestier (7 points + 1 réseau en étoile de rayon 15, 30 et 60m. - 10 -

Le premier n'arbore aucun effet particulier, tandis que le second indique un pic assez cohérent entre 1 et 2 Hz, avec des vitesses relativement basses (100 à 150 m/s) suggérant ainsi une épaisseur de quelques dizaines de mètres. La faible extension latérale, la mauvaise qualité du sol (sur lequel on vient de construire un viaduc autoroutier), y justifieraient techniquement un PPRs. Mais avec une priorité moindre que sur l'agglomération grenobloise. 3.8 Vercors Les mesures ont été effectuées entre Lans et Villard-de-Lans, avec 31 points sur un profil Ouest Est entre Bouilly et Chapot, et un réseau en étoile de rayon 10, 20 et 40 m. Les rapports H/V sont très cohérents, avec une fréquence fondamentale de l'ordre de 0.7 Hz (augmentant nettement vers l'ouest à l'approche du bord du synclinal, mais restant constante à l'extrémité Est, comme à Vaulnaveys), et aprfois un second pic à beaucoup plus haute fréquence (4 à 10 Hz). Les vitesses superficielles sont assez peu contraintes, mais les valeurs indiquées tournent autour de 300 m/s: les épaisseurs concernées avoisinent donc la centaine de mètres. La faible extension latérale (2 km), le classement en zone Z2b justifieraient "techniquement" un PPRs; là encore, la priorité semble cependant moindre que sur l'agglomération grenobloise en raison du plus faible volume d'enjeux exposés. 4 Remarques finales 4.1 Actions à engager Il reste à présenter les conclusions de cette étude aux interlocuteurs concernés des services techniques de l'etat et des collectivités locales et régionales, pour discuter des propositions à inclure dans le rapport final. L'étude présente s'est focalisée sur les sites de remplissage sédimentaire. Il se peut que nous ayons "omis" certains sites d'intérêt particulier: en cas de besoin, il est possible de faire quelques mesures complémentaires. 4.2 Mise à disposition des résultats Les résultats sont disponibles de diverses façons : Données brutes archivées sur CD ou DVD (suivant volume) Intégration dans la base SIG. Rapports publics (dont le présent) 5 Remerciements Nous remercions le CETE Méditerranée et le LCPC d'avoir autorisé H. Cadet, doctorante LCPC, à travailler sur ce projet. - 11 -

Tableau 3 : Principaux résultats et enseignements pour l'opportunité d'un PPR Nom du site 1 Pontcharra (la Frette- Villard Bozon) 2 Izeau 2bis 3 4 Le Grand Lemps Port Saint Gervais Vaulnaveys Le Plâtre 5 Séchilienne 6 7 8 Bourg d'oisans La Paute Villards de lans Lans en Vercors Bouilly, Chapot Saint Paul de Monestier Localisation vallée du Grésivaudan Plaine de la Bièvre Plaine de la Bièvre vallée l'isère Vallée de la Romanche Vallée de la Romanche Vallée de la Romanche Vercors F 0 (Hz) H (m) 0.45 > 300 m 0.8 0.8 puis 5à12 0.45 à 1.2 1 à 3.5 hz 1 Hz 0.4 1 à 3.5 0.7, 4 à 10 Trièves 1 à 2 200 à 400 200 à 400 > 250 m > 75 m > 75 m > 200m? > 100m 10à15 m 10 à 25 m W (km) h/w V surf (m/s) 3 > 0.1? 250 à 300 11 11 1.5 à 2 0.02 à 0.04 0.02 à 0.04 75 à 150?? V rock (m/s) Zone? 3500 Z2b Z2a? Z2a PPR OUI, P1 Plutôt non, Investigations complémentaires, P3 Plutôt non, Investigations complémentaires, P3 > 0.1 300 rapide Z2? OUI, P2 0.75 > 0.1 300 rapide Z2b OUI, + proximité faille - mais urbanisation moins forte: P2 0.75 > 0.1? rapide Z2b OUI P2 1.5 >0.13? 200 m/s 2 1.5 > 0.05? > 0.1 0.01 à 0.02 rapide Z2a? Oui mais Z2a, P2 300 rapide Z2b 150? Z2? OUI,? faillemais urbanisation faible - P2 OUI, Encaissement faible, mais vitesses faibles P2 9 Sinard Trièves -? 1 NON La Mure 1 à 3 10 Ser Matheysine 1.4 Z2a NON Hz Signaud 11 Mens Trièves 2 à 3? 1.5 faible?? Z2a Probablement NON 12 Clelles Trièves 4 à 8? 0.75 faible? Z2a NON 6 Références Banton, J., 2004. Etude géotechnique du bassin grenoblois : application au risque sismique, Rapport de stage ingénieur, Polytech, Université de Grenoble, 75 pages. - 12 -

Bard, P.-Y., B. Lebrun, et sous-groupe "aléa", 2004. Propositions pour un nouveau zonage sismique de la France, Document interne confidentiel, 135 pages. Bonnefoy-Claudet, S., 2004. Modélisation du bruit de fond sismique et application à l'interprétation des mesures H/V et en réseau. Thèse UJF, 08/12/2004, 241 pages. Cadet, H., P.-Y. Bard, et P. Guéguen, 2005. Délimitation grossière des zones à effets de site sismiques dans le Sud-Isère Bilan des mesures sur le terrain et résultats des premières analyses. Rapport d'avancement, Octobre 2005, 84 pages. Cornou C., 2002. Contribution du traitement d antenne et de l imagerie sismique à la compréhension des effets de site dans l agglomération grenobloise. Thèse de Doctorat, Université Joseph Fourier, Grenoble, France, 240 pp. Cravoisier, S., 2004. etude géophysique multi-méyhodes d'un glissement de terrain en déformation lente: exemple des argiles de Saint-Guillaume (38), Diplôme d'ingénieur EOST, 84 pages. Dietrich, M., C. Cornou, C.L. Bordes, P.-Y. Bard, F. Lemeille. 2001. Geophysical exploration for site-effects assement : borehole measurements and vibroseis profiling in the Isère Valley near Grenoble, EGS, SE12.04. Lebrun B., 1997. Les effets de site : étude expérimentale et simulation de trios configurations, Thèse de Doctorat, Université Joseph Fourier, Grenoble, France, 208 pp. Lebrun B., D. Hatzfeld, P.-Y. Bard, 2001. A site effect study in urban area : experimental results in Grenoble (France), Pageoph, 158, 2543-2557. Wathelet, M., 2005. Array recordings of ambient vibrations: surface wave inversion. Ph.D. thesis, Liège University, May 12, 2005, 161 pages. - 13 -

ANNEXE BILAN DETAILLE DES MESURES EFFECTUEES ET DES RESULTATS OBTENUS - 14 -

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