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Mesures MASW et caractérisation du VS30 à Mâcon : méthodologie et application

Ensemble, nous résolvons les défis de demain.

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Avec une altitude moyenne de 175 mètres et une position en bordure de Saône, Mâcon présente une géologie variée où les alluvions récentes côtoient les calcaires du Jurassique. Cette diversité lithologique, combinée à une sismicité modérée mais réglementée en zone 2 selon le zonage sismique français, exige une caractérisation rigoureuse du paramètre VS30. Le laboratoire met en œuvre des campagnes de prospection par ondes de surface pour établir la classe de sol au sens de l'Eurocode 8. Nos équipes interviennent sur l'ensemble de l'agglomération mâconnaise, du centre historique jusqu'aux zones d'activité des Quarts, afin de fournir aux bureaux d'études les données nécessaires au dimensionnement parasismique. La méthode MASW est déployée avec un dispositif multicanal adapté aux emprises urbaines contraintes de Mâcon.

Une erreur de classe de sol peut conduire à sous-estimer l'accélération spectrale de 30 % : le MASW lève toute ambiguïté stratigraphique.

Méthodologie et portée

Nous avons récemment réalisé une investigation sur un projet de résidence étudiante rue de Lyon, où les remblais hétérogènes surmontant les marnes altérées imposaient de trancher entre une classe de sol C ou D au sens de l'EN 1998-1:2004. Le dispositif linéaire de 46 mètres, équipé de 24 géophones à 4,5 Hz, a permis d'extraire une courbe de dispersion claire jusqu'à 40 mètres de profondeur après traitement par transformée ondelettes. En complément du MASW, nous préconisons un essai CPT lorsque la stratigraphie fine sous la nappe alluviale de la Saône doit être précisée pour éviter les effets de site 2D. La variabilité latérale des alluvions mâconnaises justifie également de croiser les résultats avec une campagne de sondages SPT sur les horizons sableux, afin de calibrer localement les corrélations entre N60 et Vs issues de la littérature.
Mesures MASW et caractérisation du VS30 à Mâcon : méthodologie et application
Image technique de référence — Mâcon

Considérations locales

L'arrêté du 22 octobre 2010 relatif à la classification sismique place Mâcon en zone de sismicité 2, ce qui impose pour les bâtiments de catégorie d'importance III et IV une vérification du paramètre de sol. Utiliser une classe de sol forfaitaire sans campagne MASW expose le projet à un surcoût conséquent si le site est en réalité plus raide que prévu, ou à un sous-dimensionnement dangereux dans le cas inverse. Le risque est d'autant plus présent sur les terrasses alluviales de la rive droite de la Saône, où la succession de sables, graviers et argiles peut générer des contrastes d'impédance marqués et des amplifications locales. Une investigation au marteau sismique ou par bruit de fond en réseau est alors indispensable.

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Paramètres techniques

ParamètreValeur typique
Paramètre mesuréVitesse des ondes de cisaillement (Vs) en fonction de la profondeur
Norme de référenceNF EN 1998-1:2004 (Eurocode 8) – classification sismique des sols
Profondeur d'investigation type à Mâcon30 mètres (nécessaire au calcul du VS30)
Gamme de fréquences analysée5 à 30 Hz (géophones 4,5 Hz, base active)
Traitement du signalTransformée ondelettes + algorithme génétique d'inversion du mode fondamental
LivrableProfil Vs 1D, courbe de dispersion, rapport Vs30 et classe de sol
Condition d'essai in situCouplage sol-géophone vérifié, contrôle de l'horizontalité du dispositif

Services techniques associés

01

Prospection MASW active linéaire

Acquisition multicanal en ligne avec source impulsionnelle (masse sismique de 10 kg). Traitement complet comprenant l'extraction de la courbe de dispersion, l'inversion du profil Vs et le calcul du VS30 selon l'Eurocode 8. Adapté aux terrains plats et aux emprises linéaires disponibles sur les zones d'aménagement de Mâcon.

02

Rapport de classification sismique du site

Rédaction d'une note technique intégrant le profil Vs, la détermination de la classe de sol (A, B, C, D ou E) et les paramètres de mouvement sismique de référence (agR, paramètre S). Livrable prêt pour le dépôt du permis de construire et la mission de contrôle technique.

Normes applicables

NF EN 1998-1:2004 (Eurocode 8) – Clauses 3.1.1 et 3.1.2 pour la classification des sols, Arrêté du 22 octobre 2010 modifié – Zonage sismique de la France, ASTM D4428/D4428M-14 – Crosshole seismic testing (méthode de contrôle croisée applicable en forage complémentaire)

Questions courantes

Quel est le délai pour obtenir un rapport VS30 sur un terrain à Mâcon ?

L'intervention sur site prend une demi-journée pour un dispositif standard de 46 mètres. Le rapport, incluant le traitement par inversion et la note de classification sismique, est transmis sous cinq jours ouvrés après l'acquisition des données.

Le MASW est-il réalisable sur des parcelles exiguës du centre-ville de Mâcon ?

Nous adaptons le dispositif en réduisant l'espacement inter-géophones lorsque l'emprise est limitée. Nous avons déjà travaillé sur des linéaires de 23 mètres dans le quartier Saint-Clément, en utilisant une source plus légère pour limiter les nuisances et en optimisant le stacking vertical.

Quelles sont les classes de sol les plus fréquentes à Mâcon ?

La géologie mâconnaise est contrastée. Sur les coteaux calcaires, on rencontre fréquemment des classes A ou B. En plaine alluviale, près de la Saône, les profils sont généralement classés en C ou D, avec un VS30 compris entre 180 et 350 m/s selon l'épaisseur des alluvions et le degré d'altération du substratum marneux.

Quel budget prévoir pour une étude MASW avec VS30 à Mâcon ?

Pour une prestation complète comprenant l'acquisition sur un profil, le traitement et la note de classification, le budget se situe entre 1 400 € et 3 020 €, selon la longueur du dispositif, l'accessibilité et le nombre de points de mesure nécessaires.

Comment le VS30 est-il calculé à partir du profil MASW ?

Le VS30 est la moyenne harmonique des vitesses des ondes de cisaillement sur les 30 premiers mètres. Nous déterminons la vitesse dans chaque couche à partir du profil Vs inversé, puis appliquons la formule de l'Eurocode 8 qui pondère le temps de trajet vertical de l'onde dans chaque strate jusqu'à 30 mètres de profondeur.

Emplacement et zone de service

Nous intervenons sur des projets à Mâcon et dans sa zone métropolitaine.

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