Assessment of seismic displacements of existing landslides through numerical modelling and simplified methods
Prédiction des déplacements co- et post-sismiques des mouvements de terrain existants via modélisation numérique et approches simplifiées
Résumé
Landslides are common secondary effects related to earthquakes which can be responsible for greater damages than the ground shaking alone. Predicting these phenomena is therefore essential for risk management in seismic regions. Nowadays, landslides permanent co-seismic displacements are assessed by the traditional « rigid-sliding block » method proposed by Newmark (1965). Despite its limitations, this method has two advantages: i) relatively short computation times, ii) compatibility with GIS software for regional-scale analyses. Alternatively, more complex numerical analyses can be performed to simulate seismic waves propagation into slopes and related effects. However, due to their longer computation times, their use is usually limited to slope-scale analyses. This study aims at better understanding in which conditions (i.e. combinations of introduced relevant parameters), analytical and numerical methods predict different landslides earthquake-induced displacements. At this regard, 216 2D landslide prototypes were designed by combining geometrical and geotechnical parameters inferred by statistical analysis on data collected by literature review. Landslide prototypes were forced by 17 signals with constant Arias Intensity (AI ~ 0.1 m/s) and variable mean period. Results allowed defining a preliminary Random Forest model to predict a priori, the expected difference between displacements by the two methods. Analysis of results allowed: i) identifying parameters affecting displacement variation according to the two methods, ii) concluding that in here considered AI level, computed displacements differences are negligible in most of the cases
Les glissements de terrain sismo-induits sont des effets secondaires fréquents des séismes qui peuvent provoquer des dommages plus importants que les séismes eux-mêmes. Prévoir ces phénomènes est donc essentiel pour la gestion des risques dans les régions sismiques. Les déplacements co-sismiques sont généralement évalués par la méthode « bloc rigide » de Newmark (1965). Malgré ses limites, cette méthode a deux avantages: i) des temps de calcul relativement courts, ii) une compatibilité avec les logiciels SIG pour des analyses à l'échelle régionale. Les modélisations numériques complexes permettent quant à elles de simuler la propagation des ondes sismiques dans les versants et les effets associés. Cependant, elles sont caractérisées par des temps de calcul longs, ce qui limite leur utilisation à l'échelle des versants. L'objectif de cette étude est de mieux comprendre dans quel cas les méthodes analytiques et numériques prédisent des valeurs de déplacements différentes. 216 prototypes de glissements de terrain ont été définis en 2D en combinant des paramètres géométriques et géotechniques déduits de la littérature. Ces modèles ont été soumis à 17 signaux sismiques d'Intensité Arias constante (IA~ 0,1 m/s) et de période moyenne variable. Les résultats ont permis de définir un modèle « Random Forest » préliminaire pour prédire a priori la différence entre les valeurs de déplacements des deux méthodes. Les résultats ont ainsi permis : i) d'identifier les paramètres qui contrôlent les déplacements dans les deux méthodes, ii) de conclure que les différences entre les valeurs de déplacements sont négligeables dans la plupart des cas pour cette valeur de IA
Origine : Version validée par le jury (STAR)