Christchurch: 4 ans après le grand .....

Aujourd'hui est le 4th anniversaire du tremblement de terre sur la route Christchurch 22nd Février, 2011. Avec plus de 30 milliards de dollars en coûts économiques et de comptage ... ainsi que les décès 185, la ville de Christchurch et ses environs ont été secoués à leur base sur une longue quelques années de séismes destructeurs.

Ce qui suit est un résumé de certains des événements qui se sont déroulés par un jeune géophysicien d'ingénierie qui contribue à earthquake-report.com, et a également créé en collaboration, les CATNews de chaîne Youtube.

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Un lien vers un résumé vidéo de CATNews sur la séquence Christchurch 2010-2014 des événements.

À propos de l'auteur: Andreas Schaefer est un étudiant au doctorat à l'Institut de Technologie de Karlsruhe travaillant dans le domaine du tsunami et de génie parasismique et de catastrophes naturelles évaluation des risques. Il a participé à la visite d'étude du tremblement de terre à Christchurch en Juillet 2014 avec le Prof. Dr. Michael Griffith de l'Université d'Adélaïde, d'enquêter et d'étudier les dégâts du tremblement de terre, le processus de récupération et de nouveaux concepts de conception parasismique.

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1. La séquence Tremblement de terre

Dans 2010, une séquence de tremblements de terre a commencé dans le comté de Canterbury en Nouvelle-Zélande, ce qui était complètement imprévu. Le 4th de septembre, le tremblement de terre de Darfield, qui a frappé 2010, a touché la région à un moment tel que 7.1. Il s’agissait d’une faute sur laquelle aucune activité n’avait été enregistrée auparavant sur la base d’observations paléosismologiques des dernières années 16,000. En outre, pas un seul estomac n'a été observé et cet événement peut donc être classé comme ayant été imprévisible sur la base de nos connaissances actuelles. Elle s'est produite à environ 40 km à l'ouest de Christchurch, à proximité de la petite ville de Darfield. Elle a provoqué des dégâts importants près de l'épicentre et des dégâts légers à modérés dans les communautés de Christchurch, notamment une liquéfaction massive.

Toute la région a été frappée par un grand nombre de répliques qui ont atteint leur pic avec un subséquente choc principal secondaire d'une magnitude de 6.3 sur Février 22nd dans 2011. Cet événement a été considéré comme un succès direct pour la ville de Christchurch puisque son épicentre était situé près de la ville portuaire de Lyttelton, en banlieue, à une profondeur de 5 km et à une distance d’environ 9 km de la CDB de Christchurch. Trois autres événements majeurs d'une magnitude d'environ 6 +/- 0.4 ont été observés en juin et en décembre 2011, causant des dégâts supplémentaires. Sur la base d'observations tectoniques, une propagation sismique peut être observée d'ouest en est au nord-est.

Le tremblement de terre Février était de loin l'événement le plus dommageable de la séquence entière, conduisant à d'importantes destructions dans plusieurs banlieues en raison de la liquéfaction des sols mous et le long des berges, et modéré à de graves dommages à la plupart des bâtiments de la CDB. Le mouvement du sol maximale observée était 2.2 g pour l'accélération verticale, mesurée à un bâtiment scolaire dans l'une des banlieues, plusieurs fois plus élevé que les accélérations de conception de la plupart des bâtiments. En plus de secousses et de liquéfaction du sol, les chutes de pierres ont été observées à partir des coteaux causant des dommages importants sur les structures le long des chemins d'éboulis.

2. Dommage

Les dégâts lors de tous les tremblements de terre étaient étendus, mais les dégâts les plus graves ont eu lieu lors de l'événement de février. En particulier, la destruction dans la CDB était irréversible en termes économiques (à ce jour, le coût estimé de la séquence est supérieur à 30 USD. Certaines estimations atteignent plus de milliards de 40 USD). Environ 80% du centre-ville a été endommagé à un point tel que la rénovation a été jugée irréalisable. À l’exception d’un petit nombre de bâtiments, la conception sismique a porté ses fruits, évitant pratiquement l’effondrement des bâtiments et permettant de sauver de nombreuses vies par rapport à d’autres tremblements de terre dans le monde. Malheureusement, le faible nombre d'effondrements totaux a entraîné la mort de 185. Décès dus à 115 et donc presque plus de 60% du nombre total de morts ont été causés par le effondrement de l'immeuble CTV. Il a été construit dans le 1980s et donc rencontré le code sismique à l'époque, mais la mauvaise gestion lors de la construction, y compris la corruption et la supervision insuffisante du concepteur du bâtiment a entraîné de multiples erreurs pendant le processus de conception et de construction.

Des conditions similaires ont également été signalées pour le bâtiment PGC, dont l’effondrement a entraîné la mort de plus de 18. En outre, l’effondrement de bâtiments et d’éléments de construction en maçonnerie non armée a ajouté un autre décès à 42 (une bonne étude de Lisa Lune peut être lue ici) En général, ces morts ont été causées par l’effondrement des murs et la chute de parapets lorsque des personnes ont quitté le bâtiment et ont été touchées par des chutes de briques et de débris.

Des pertes importantes ont également été signalés dans des bâtiments patrimoniaux, dont la cathédrale de Christchurch, qui ne sera pas reconstruite, après avoir subi de graves dommages, y compris un effondrement total de la tour de la cathédrale. Le célèbre Christchurch Arts Centre a fait relativement bien pendant les événements, en raison de la modernisation déjà en cours et l'application des années de conception parasismique avance, fournissant un bon exemple de la façon de combiner la préservation du patrimoine avec succès confortement parasismique. Les éléments critiques auraient pu être les gratte-ciel qui ont connu de multiples dégâts modérés à graves, étant proche de l'effondrement, qui a été souvent indiqué par une inclinaison importante de l'ensemble du bâtiment en raison de l'échec de la colonne ou la délimitation des éléments structurels dans les niveaux inférieurs.

Un autre facteur important causant de lourds dommages graves était liquéfaction. Un processus qui liquéfie le sol tout en agitant, supprimant toute possibilité de charge et conduisant ainsi à une destruction massive due au déplacement latéral de pièces de construction et à la destruction d'infrastructures.

Liquéfaction vidéo par "Spongebob654"

Presque toutes les banlieues situées le long de la rivière Avon près du rivage et certaines banlieues situées le long des plages ont été durement touchées. Les dommages ont été observés principalement dans les bâtiments résidentiels et les ponts. En plus des effets de liquéfaction, les secousses ont provoqué un tassement généralisé des sédiments, de sorte que certains endroits se sont affaissés de plus de 500 mm. Avec l’épandage latéral, cela augmente les risques d’inondation et d’augmentation du niveau des cours d’eau. Lors des deux principaux tremblements de terre de septembre et février, plus de ponts 60 ont subi de graves dommages, principalement liés à la liquéfaction, qui a provoqué l’étalement et la subsidence des berges du fleuve. Dans de nombreux cas, des dommages non structurels ont été observés en plus des dommages structurels, entraînant des dommages pour l’eau, l’électricité et les infrastructures de télécommunication.

Les chutes de pierres et les glissements de terrain sont un autre effet secondaire causant des dommages importants mais souvent oubliés. Au cours de presque tous les événements majeurs de la séquence du séisme de Christchurch, des chutes de pierres ont été observées. De nombreuses banlieues de Christchurch sont situées sur les flancs des collines de Port Hills, qui remontent à l'activité volcanique de la péninsule de Banks, constituée de formations rocheuses avec du basalte. De multiples roches de plus de 1m³ sont tombées dans les collines et ont presque tout écrasé. Comme il n'y a pas de norme de construction pour protéger les bâtiments des chutes de pierres, ils sont extrêmement susceptibles, même si un impact direct est peu probable.

Un rocher provoqué ce trou dans une maison!

Un rocher a causé ce trou dans une maison! (AGU)

Dans un exemple, un rocher a simplement traversé une maison entière, laissant de grands trous derrière les murs et la maison inhabitable. Le Bluff of the Port Hills est fermé depuis maintenant 4 avec une facture de réparation de X $ 20. La question de la réponse reste ouverte, car il a été indiqué que plus de roches 10,000 ayant un volume supérieur à 1m³ étaient instables dans la région de Christchurch. En outre, l’adoption de risques a entraîné des coûts de construction inacceptables, qui ont entraîné l’abandon de maisons et de routes dans des zones dangereuses. En outre, des chutes de falaises dans les banlieues de Sumner, Redcliffs et Mount Pleasant ont entraîné la destruction de plusieurs bâtiments le long du sommet de la falaise, où les falaises se sont partiellement effondrées.

3. Reconstruction

Avant la reconstruction, la société de Christchurch devait d'abord se rétablir et, par conséquent, de nombreux efforts d'ingénierie ont été déployés pour baliser rapidement les bâtiments afin d'indiquer aux gens s'il était sûr de rentrer chez eux ou non. Une étiquette verte signifie qu'un bâtiment est endommagé, mais qu'il est sécuritaire d'entrer (ou n'est pas endommagé), alors qu'une balise jaune indique déjà un état de dommage dont une personne entrant dans le jeu doit être informé, et une étiquette rouge indique que l'entrée dans le bâtiment peut constituer une menace. à la vie et est déconseillé. Des dégâts importants ayant également été constatés sur l'infrastructure de traitement des eaux usées de Christchurch, plus de toilettes chimiques 35,000 ont été distribuées dans la ville. À la suite des tremblements de terre et de la reprise, il a été décidé de démolir et de remplacer environ 1,100 des bâtiments 1,600 CBD, dans la mesure où leur réaménagement n’était pas réalisable. Parmi les nombreux ponts 300 situés dans la région de Christchurch, 63 a subi de graves dommages et sera remplacé. Un grand nombre des banlieues touchées par la liquéfaction ne seront pas habitées à l'avenir et ont été zonées en rouge (jugées impropres à la reconstruction), et de nombreux endroits le long de la colline et des falaises sont désormais des zones rouges où aucune autre habitation n'est autorisée.

Depuis que les principaux centres commerciaux de Christchurch ont été détruits, la communauté a créé le soi-disant centre commercial Re: Start dans la ville. Une agglomération de conteneurs maritimes dans laquelle des magasins ont été installés constitue le nouveau cœur du centre-ville. La zone est remplie de différents magasins, lieux de restauration et architecturalement conçus pour créer une atmosphère agréable. Même s'il ne s'agit que d'une solution temporaire, il y a déjà des voix qui appellent à la maintenance du centre commercial Re: Start, même après la reconstruction de la CDB. Aujourd'hui, la CDB de Christchurch est le terrain de jeu des architectes et la communauté est confrontée à sa responsabilité de reconstruction, en restructurant de manière appropriée les fonctions de la ville et en investissant dans son avenir. De nouveaux plans de construction ont été publiés, qui interdisent la construction de gratte-ciel. La célèbre cathédrale de transition, également appelée la cathédrale de carton, remplace actuellement la cathédrale détruite de Christchurch. Construit principalement à partir de tubes en carton, il est désormais l’un des monuments les plus en vue du centre-ville, situé à proximité de la place du mémorial CTV.

La cathédrale Carton (Wikipedia Commons)

La cathédrale Carton (Wikipedia Commons)

En collaboration avec l'université locale, des experts internationaux en ingénierie et des entreprises, les enseignements tirés des tremblements de terre sont appliqués au développement de nouvelles technologies destinées à des structures plus résistantes aux tremblements de terre. Changer les critères de conception non seulement pour sauver des vies, mais aussi pour réduire les coûts à l'avenir. L'application de l'isolation de la base dans plusieurs structures à grande échelle comme le nouvel hôpital pour femmes de Christchurch, achevé quelques années avant les tremblements de terre, a prouvé la qualité de ces technologies. L'isolation de la base devient de plus en plus courante dans les bâtiments commerciaux tels que le bâtiment St. Elmo dans le quartier des affaires. De nombreuses autres technologies, telles que des structures spéciales à ossature en bois et des bases de colonnes en béton armé, ont été développées et sont actuellement appliquées dans des structures du monde réel afin de réduire les dommages attendus lors du prochain événement.

La reconstruction totale se poursuivra au moins pendant les prochaines années 10 en ce qui concerne la reconstruction totale de la CDB, la modernisation, la réparation et le remplacement d'un nombre incalculable de bâtiments résidentiels et la reconstruction de la majeure partie de l'infrastructure du pont. Il restera donc intéressant de voir la ville évoluer au cours de la prochaine décennie.

4. En résumé....

Même en sachant que tout séisme meurtrier est un désastre, la séquence du séisme de Christchurch a montré qu'une conception sismique appropriée et un travail communautaire réduit les conséquences de ces catastrophes. Du point de vue de l'ingénierie, le comportement des bâtiments de la ville a été considéré comme un succès pour l'ingénierie sismique, car pratiquement aucun bâtiment ne s'est effondré et la plupart des structures se sont comportées dans les limites de leur conception. Mais cela rend encore plus graves les décès survenus dans le petit nombre de défaillances de bâtiments. Sur le plan économique, le désastre était total, car la plupart des structures endommagées ont dû être démolies et remplacées, y compris les bâtiments zonés en rouge. Cela a conduit à un changement dans les priorités de conception, qui visaient non seulement à sauver des vies, mais également à sauver les structures.

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