# GEM-GEP Rapport final, Le Risque Sismique à Nice

Pierre-Yves Bard, A.-M. Duval, Etienne Bertrand, Jean-François Vassiliades, Sylvain Vidal, Patrice Foin, Philippe Guegen, Christian Thibault, Bernard Guyet, François Dunand, et al.

► To cite this version:

Pierre-Yves Bard, A.-M. Duval, Etienne Bertrand, Jean-François Vassiliades, Sylvain Vidal, et al. GEM-GEP Rapport final, Le Risque Sismique à Nice : Apports Méthodologiques, Résultats et Perspectives Opérationnelles. [Contrat] Ministère français de l'équipement, des transports, de l'aménagement du territoire du tourisme et de la mer; Ministère français de l'écologie et du développement durable; Ministère français de l'écologie et du développement durable, Communauté Nice Côte d'Azur. 2005, pp.52. hal-03554328

HAL Id: hal-03554328

https://hal.science/hal-03554328

Submitted on 3 Feb 2022

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# Le Risque Sismique à Nice

## Apport méthodologique, résultats et perspectives opérationnelles

## Rapport final
GEMGEP – 7 Avril 2005

<figure><img src="image_1.png" /></figure>

Liberté • Égalité • Fraternité

RÉPUBLIQUE FRANÇAISE

ministère
de l'Équipement
des Transports
de l'Aménagement
du territoire
du Tourisme et
de la Mer

Conseil Général des Ponts et Chaussées

Tour Pascal B
92055 La Défense Cedex

Laboratoire Central des Ponts et Chaussées

58, boulevard Lefebvre
75732 Paris cedex 15

Centre d'Études Techniques de l'Équipement Méditerranée

Laboratoire de Nice
56, boulevard Stalingrad
06359 Nice cedex 4

<figure><img src="image_2.png" /></figure>

COMMUNAUTÉ
NICE CÔTE D'AZUR

<figure><img src="image_3.png" /></figure>

Communauté d'agglomération

Nice Côte d'Azur

Parc Phoenix
405, promenade des Anglais
BP 3087
06202 Nice Cedex 3

CETE
Méditerranée
Ont participé à la rédaction de ce rapport :

* M. Pierre-Yves Bard (LCPC)

* Mme Anne-Marie Duval (CETE méditerranée, Laboratoire de Nice)

* M. Etienne Bertrand (CETE méditerranée, Laboratoire de Nice)

* M. Jean-François Vassiliades (CETE méditerranée, Laboratoire de Nice)

* M. Sylvain Vidal (CETE méditerranée, Laboratoire de Nice)

* M. Patrice Foin (CGPC)

* M. Philippe Guéguen (LCPC)

* M. Christian Thibault (CETE méditerranée, Laboratoire de Nice)

* M. Bernard Guyet (CETE méditerranée, Laboratoire de Nice)

* M. François Dunand (LCPC-LGIT-Veritas)

* Mme Sylvette Bonnefoy-Claudet (LCPC-LGIT)

* M. Jean-Pierre Méneroud (CETE méditerranée, jusqu'en 2001)

* M. Giancarlo Vettori (CANCA)
# Préambule

La Côte d'Azur n'est ni le Japon, ni la Californie, ni la Turquie, ni l'Algérie, ni l'Indonésie: la menace sismique n'y est pas aussi forte, loin de là.

Cependant, elle existe: la Côte d'Azur fait partie des zones reconnues comme les plus sismiques de métropole et aucun sismologue ne pourrait se déclarer étonné si un séisme de magnitude voisine de 6 survenait demain dans les Alpes Maritimes.

Des mesures, d'abord timides, puis plus volontaristes, ont été prises depuis plusieurs décennies pour limiter le risque encouru par les constructions neuves. Cependant, même si la construction immobilière sur le littoral reste active, il subsiste – heureusement – un très important patrimoine d'âge variable, mais antérieur à l'avènement en France des premières règles parasismiques, donc en principe moins bien protégé. Une politique responsable de gestion des risques doit donc savoir se préparer aux scénarios de crise, et évaluer à l'avance les dommages potentiels que pourrait provoquer un séisme dans la région niçoise, de façon à identifier les secteurs les plus vulnérables et proposer des priorités pour une politique de renforcement.

C'est dans ce but que, depuis plus d'une décennie, plusieurs études pilotes ont été conduites pour élaborer progressivement un "scénario sismique". La dernière en date est le projet "GEMGEP", lancé à l'initiative du Conseil Général des Ponts-et-Chaussées et de son instance spécifique dédiée à la prévention du risque sismique en France, le GEPP, avec les concours financiers de l'administration centrale (Equipement, Ecologie) et de la municipalité niçoise. Elle s'est inscrite dans la lignée de projets antérieurs (la première étude de microzonage sismique sur Nice date du début des années 80...), dont le projet GEMITIS, et en parallèle à un projet européen (RISK-UE) destiné à l'élaboration d'une méthodologie de scénario sismique adaptée au contexte euro - méditerranéen. Le présent document, matérialisant la fin du projet GEMGEP, entend offrir une synthèse des principaux résultats ainsi obtenus.

Un éventuel séisme destructeur frappant la Côte d'Azur ne se limiterait bien évidemment pas à une seule municipalité, fût-ce celle de Nice. Cependant, dans la mesure où ce genre d'étude de scénario est l'une des premières en France, que l'un des objectifs était d'impliquer à la fois les administrations centrales et les autorités locales et que les moyens financiers restaient limités pour l'utilisation de méthodes dont certaines étaient encore au stade de l'expérimentation, il a bien fallu, dans un premier temps, se limiter au périmètre de la ville de Nice. Il reste bien évident que, compte tenu de la forte intrication des différents territoires, de leurs fonctions, des services, des transports, le plan d'actions qui constitue la suite logique de ces études devrait impliquer au minimum la communauté d'agglomération et aller même au-delà, notamment pour prendre en compte la totalité de la zone littorale fortement urbanisée.

Une étude de scénario sismique est par nature éminemment pluridisciplinaire. Elle identifie, analyse et quantifie tout d'abord les "aléas", terme consacré pour la "menace", c'est-à-dire ici les actions susceptibles d'être générées par des séismes probables et qui se trouveront imposées aux ouvrages. Elle recense ensuite les différents "enjeux", installations humaines dont les occupants et la fonction peuvent être affectés par l'occurrence d'un séisme, et leur "vulnérabilité". Le présent document débutera donc avec une brève description des résultats obtenus pour chacun de ces volets, se poursuivra par une synthèse permettant d'évaluer le "risque" avant de se terminer par un examen de l'éventail des suites qui devraient être données.
Un avertissement important s'impose avant tout examen des résultats de GEMGEP: les résultats de ces études sont limités par les très importantes incertitudes des connaissances soit sur les phénomènes eux-mêmes, soit sur les paramètres qui en contrôlent le déroulement. Dans le domaine des sciences de la Terre (aléa), il est généralement illusoire d'espérer une précision supérieure à un facteur 2 (en d'autres termes, si l'on évalue une valeur d'aléa à x, la réalisation effective lors du séisme attendu a 16% de chances de prendre des valeurs supérieures à 2x !). Les estimations de vulnérabilité quant à elles n'ont de véritable valeur, à ce niveau d'étude "municipal", que statistique et en aucune manière au niveau du bâtiment individuel: l'intérêt premier est d'obtenir des évaluations de vulnérabilité relatives plutôt qu'absolues, de façon à décider des priorités d'action.
## SOMMAIRE

<table><tr><td>1</td><td>Synthèse des travaux et résultats</td><td>7</td></tr><tr><td>1.1</td><td>Aléa sismique à Nice</td><td>7</td></tr><tr><td>1.1.1</td><td>Séismes de scénario</td><td>7</td></tr><tr><td>1.1.2</td><td>Mouvements au rocher</td><td>9</td></tr><tr><td>1.1.3</td><td>Aléa local</td><td>10</td></tr><tr><td>1.1.4</td><td>Remarques additionnelles:</td><td>19</td></tr><tr><td>1.2</td><td>Enjeux et Vulnérabilité</td><td>20</td></tr><tr><td>1.2.1</td><td>Philosophie générale de l'approche</td><td>20</td></tr><tr><td>1.2.2</td><td>Bâti de classe B</td><td>21</td></tr><tr><td>1.2.3</td><td>Bâti de classes C et D</td><td>25</td></tr><tr><td>1.2.4</td><td>Réseaux et infrastructures</td><td>32</td></tr><tr><td>1.3</td><td>Risque</td><td>33</td></tr><tr><td>1.3.1</td><td>Bâti B, Échelle globale</td><td>33</td></tr><tr><td>1.3.2</td><td>Bâti B, Échelle du secteur</td><td>33</td></tr><tr><td>1.3.3</td><td>Bâti C-D</td><td>37</td></tr><tr><td>1.4</td><td>Remarques finales sur les enseignements de l'étude GEMGEP</td><td>38</td></tr><tr><td>2</td><td>Des suites à la hauteur des résultats de GEMGEP</td><td>40</td></tr><tr><td>2.1</td><td>La situation à l'issue de GEMGEP, des préalables indispensables</td><td>40</td></tr><tr><td>2.2</td><td>Une charte et un comité d'orientation et de suivi pour le risque sismique</td><td>41</td></tr><tr><td>2.3</td><td>Un ensemble d'actions réalistes à entreprendre au plus vite</td><td>42</td></tr><tr><td>2.3.1</td><td>Des actions globales pour mobiliser tous les acteurs</td><td>43</td></tr><tr><td>2.3.2</td><td>Des actions à mener par l'Etat</td><td>43</td></tr><tr><td>2.3.3</td><td>Des actions à mener par les collectivités territoriales</td><td>44</td></tr><tr><td>2.3.4</td><td>Pour un prosélytisme de bon aloi dans et hors les Alpes-Maritimes</td><td>44</td></tr><tr><td>3</td><td>Annexe : Résumé technique simplifié des rapports GEMGEP</td><td>46</td></tr><tr><td>4</td><td>Références bibliographiques</td><td>51</td></tr><tr><td>5</td><td>Liste des illustrations et des tableaux</td><td>52</td></tr></table>

N.B. : Les nombres [l] renvoient aux références bibliographiques.
<figure><img src="image_4.png" /></figure>
# 1 Synthèse des travaux et résultats

## 1.1 Aléa sismique à Nice

Dans toute étude de scénario, la première étape consiste à estimer les "agressions" sismiques que vont subir les bâtiments et l'ensemble de l'environnement naturel. Ces "agressions" peuvent être caractérisées soit en termes plutôt qualitatifs (intensité macrosismique matérialisée par une échelle de dommages), soit en termes plus quantitatifs et plus riches (caractéristiques physiques du séisme matérialisées par l'amplitude et le contenu fréquentiel des mouvements vibratoires). Ces mouvements dépendent de la taille des séismes (leur "magnitude"), de leur éloignement et de la nature des terrains de couverture. Quelle que soit la façon dont on les caractérise, il faut donc d'abord choisir des événements de scénario, puis évaluer les mouvements produits sur le territoire concerné en fonction de la distance et de la nature du sous-sol.

De plus, cette agression sismique peut aussi avoir des conséquences sur certains milieux naturels en provoquant glissements de terrain ou liquéfaction des sols entraînant eux-mêmes des dégâts aux implantations humaines, dont l'éventualité et au besoin l'analyse doivent donc être envisagées dans toute étude d'aléa.

### 1.1.1 Séismes de scénario

Le cadre géodynamique général est celui du rapprochement des plaques Eurasie et Afrique et du mouvement de poinçonnement avec rotation anti-horaire de l'Italie dont témoigne l'ensemble de l'Arc Alpin. Il en résulte des mécanismes complexes – pas encore tous très bien compris – couplant des déformations en compression et en décrochement, voire même en extension dans l'arc interne des Alpes. Les vitesses de déformation restent très faibles (de l'ordre du millimètre par an), à comparer aux valeurs d'environ 2 cm/an en Algérie ou en Grèce, ou dépassant 10 cm dans les zones les plus actives du globe (pourtour Pacifique notamment); ceci explique un taux de sismicité somme toute très modéré, avec des périodes de retour longues pour des événements forts et destructeurs.

Les zones susceptibles de générer des séismes notables (magnitude > 5), potentiellement destructeurs à Nice, sont au nombre de trois ou quatre:

* l'accident décrochant de Saorge Taggia au NE,

* la marge ligure, jouant actuellement en compression. Cette marge est responsable des séismes de 1831 et 1887 ayant provoqué des dommages sur la Riviera Italienne, et son activité plus proche de Nice a été soulignée par des séismes de magnitude 4.5 ou plus en 1963, 1995, 2001,

* la basse vallée de la Vésubie, zone reconnue comme un décrochement au Sud du Mercantour, et lieu d'un séisme notable (intensité épicentrale VIII) en 1644,

* l'accident du Var, sur lequel les interprétations divergent, et qui se branche au nord sur un accident majeur, celui de la Tinée.
<figure><img src="image_5.png" /><figcaption>Figure 1: Localisation des séismes historiques et séismes de scénario.</figcaption></figure>

Après enquête auprès de différents spécialistes géologues et sismologues, seuls deux séismes ont finalement été retenus pour ces études de scénario (Figure 1):

* Le premier correspond à l'activité sismique du "golfe de Gênes" (marge ligure) ; il a été déterminé en translatant le séisme de 1887, situé au large de Savone / Imperia, sur des structures tectoniques analogues, sismiquement actives, dont l'extrémité Ouest se trouve localisée à 30 km au Sud / Sud-Est de Nice ; ce choix, opéré en 1998, a été confirmé par un séisme de magnitude 4,7 survenu en février 2001 et très bien ressenti (et enregistré) à Nice ; les magnitude et profondeur retenues pour cet événement sont les moyennes de recommandations des différents spécialistes s'étant prêtés à l'enquête, à savoir 6,3 et 8km, respectivement.

* Le second correspond à l'activité de la zone de décrochement de la basse vallée de la Vésubie ; comme dans le cas précédent, le séisme de 1644, de magnitude estimée à 5,7, a été déplacé au point le plus proche de Nice de cette zone de décrochement, correspondant au village de Bouyon (distance épicentrale du centre de Nice: 17 km), et sa profondeur fixée à 6 km.

Comparées aux séismes historiques ayant affecté Nice (Tableau 1), ces hypothèses de travail, tectoniquement plausibles, vont plutôt dans le sens de la sécurité. A titre de comparaison, une magnitude de 6,3 correspond au dernier séisme survenu le 21/11/2004 en Guadeloupe au large des Saintes, une magnitude de 6 au séisme ayant affecté Athènes en septembre 1999 – ou Agadir en 1960 -, et une magnitude entre 5,5 et 6
au séisme ayant affecté la province de Molise en Italie en 2002. En terme d'intensité macrosismique, les intensités associées à Nice pour un site rocheux seraient de l'ordre de VII pour le séisme "ligure", et de VI-VII pour le séisme "de Bouyon".

<table><caption>Tableau 1: liste des séismes historiques ayant affecté Nice.</caption><thead><tr><th>Date</th><th>Localisation</th><th>Intensité épicentrale (EMS-98)</th><th>Intensité épicentrale (EMS-98)àNice</th><th>Profondeur (km)</th><th>Magnitude</th></tr></thead><tbody><tr><td>20 juillet 1564</td><td>Argentera-Massif du Mercantour</td><td>VIII</td><td>V</td><td></td><td>5,7</td></tr><tr><td>23 juin 1494</td><td rowspan="3">Arrière Pays Niçois</td><td>VIII</td><td>VI</td><td></td><td>5,7</td></tr><tr><td>18 janvier 1618</td><td>VIII</td><td>?</td><td></td><td>5,7</td></tr><tr><td>15 février 1644</td><td>VIII</td><td>?</td><td>15</td><td>5,7</td></tr><tr><td>26 mai 1831</td><td rowspan="7">Mer Ligure</td><td>VIII</td><td>?</td><td></td><td>5,7</td></tr><tr><td>29 décembre 1854</td><td>VII-VIII</td><td>VI</td><td></td><td>5,5</td></tr><tr><td>23 février 1887</td><td>IX</td><td>V</td><td>8</td><td>6,3</td></tr><tr><td>19 juillet 1963</td><td>VII-VIII</td><td>V</td><td></td><td>6,0</td></tr><tr><td>26 décembre 1989</td><td>VI</td><td>IV</td><td></td><td>4,5</td></tr><tr><td>15 avril 1990</td><td>VI</td><td>III-IV</td><td></td><td>4,3</td></tr><tr><td>21 avril 1995</td><td>VI</td><td>V</td><td>9</td><td>4,7</td></tr><tr><td>25 février 2001</td><td>VI</td><td>IV</td><td></td><td>4,8</td></tr></tbody></table>

### 1.1.2 Mouvements au rocher

L'étape suivante consiste à évaluer les mouvements produits sur le territoire municipal par ces séismes de scénario. Ces mouvements peuvent être considérés comme la composition d'un mouvement "de référence" au "rocher horizontal", qui est celui produit en l'absence de formations superficielles plus ou moins meubles (alluvions par exemple), et de la modification causée par de telles formations dans toutes les zones où le rocher n'affleure pas. De nombreuses méthodes allant du très simple au très sophistiqué peuvent être envisagées.

Celles retenues pour cette étude restent très classiques. Il s'agit de l'utilisation de "relations d'atténuation", relations établies empiriquement à partir d'observations ou d'enregistrements faits lors de séismes passés survenus en d'autres lieux, et traduisant la relation entre la magnitude, la distance à l'épicentre et les mouvements du sol, représentés par le descripteur classiquement utilisé en génie parasismique pour accéder simplement et directement aux mouvements d'un bâtiment, à savoir le "spectre de réponse". Elle présente l'avantage d'offrir des comparaisons directes avec les niveaux de dimensionnement spécifiés dans la réglementation nationale.

Il existe un très grand nombre de relations d'atténuation qui traduisent à la fois la variété des contextes géographiques et les limites actuelles des connaissances. Ces dernières se matérialisent également dans les diverses relations par des "écarts-types" correspondant environ à un facteur 2.

Compte tenu de ces incertitudes, plusieurs relations (8) ont été utilisées [1] pour estimer les mouvements horizontaux, correspondant pour la plupart à des observations faites sur le pourtour méditerranéen (Italie, Balkans, Grèce), et pour les autres à des relations "classiques" dans ce genre d'études – c'est-à-dire californiennes...-. Ce choix peut être aisément modifié en raison de la simplicité d'implémentation de ces relations dans un système d'information géographique.
<figure><img src="image_6.png" /><figcaption>Figure 2: Comparaison des spectres obtenus au rocher et des spectres réglementaires PS92.</figcaption></figure>

Quoi qu'il en soit, l'ordre de grandeur des estimations résultant de cette approche (Figure 2) est de 0,1 g (g étant l'accélération de la pesanteur) en accélération maximale horizontale au sol, et de 0,25 g pour les accélérations maximales attendues pour des immeubles de quelques étages (plateau du spectre). Ces estimations correspondent à des valeurs moyennes: en terme statistique, il y a 50% de probabilité que le mouvement réel soit supérieur (et 50% qu'il soit inférieur). En doublant ces valeurs, la probabilité de dépassement en cas de réalisation effective serait encore de 16%. Suivant le séisme de scénario, elles varient aussi sur l'étendue de la ville: décroissance du sud-est vers le nord-ouest pour le séisme "ligure", du nord vers le sud pour le séisme de "Bouyon".

Comme l'indique aussi la Figure 2, les valeurs moyennes retenues (0,1g et 0,25g) sont très sensiblement en-dessous des niveaux réglementaires actuels (0,25g et 0,625g, respectivement). Cependant elles sont seulement légèrement inférieures aux estimations probabilistes obtenues à l'occasion des travaux visant à réviser le zonage sismique de la France. Ceci montre que le double choix de séismes de scénario un peu élevés et de mouvements associés "moyens", amène à des scénarios globaux très plausibles et même susceptibles d'être dépassés.

Pour fixer les idées par une image concrète, ces valeurs moyennes (0,1 g au sol) sont comparables à celles qui ont été enregistrées sur Basse-Terre en Guadeloupe lors du séismes "des Saintes" du 21/11/2004.

### 1.1.3 Aléa local

#### 1.1.3.a Brève description de la cause des "effets de site"

Les mouvements sismiques peuvent être très sensiblement modifiés par les conditions géologiques locales de proche surface.

Ces "effets de site" sont des effets de propagation d'ondes conduisant à des amplifications pouvant atteindre des facteurs très élevés (supérieurs à 10 dans certains cas
extrêmes). Ils affectent principalement d'une part les reliefs marqués et d'autre part les remplissages sédimentaires, configurations que l'on retrouve malheureusement toutes deux dans la ville de Nice : collines du château, du Mont-Boron, de Cimiez, de Fabron / la Lanterne / les Moulins; vallées du Paillon et du Var, voire du Magnan, zone côtière. L'estimation de ces effets peut se faire soit au moyen de mesures directes des mouvements sismiques en différents points, soit de manière plus théorique, par des calculs nécessitant une connaissance préalable détaillée du sous-sol. Les deux approches ont été utilisées, la première permettant de valider la seconde qui à son tour complète et étend la première.

Il existe deux autres types d'effets de site :

* la liquéfaction affectant les sols sableux saturés d'eau sous l'effet des vibrations liées au séisme; elle peut entraîner l'enfoncement partiel voire le basculement des éléments construits dans ces zones;

* des éboulements ou glissements de terrain déclenchés par le séisme sur les versants instables.

### 1.1.3.b Géologie de surface et modèle géotechnique

L'estimation des effets de site, quels qu'ils soient (directs ou induits), passe donc par la connaissance détaillée du sous-sol (géologie, géométrie, caractéristiques géotechniques), et par l'établissement d'une synthèse sous forme de modèle géotechnique.

Pour le cas de Nice, cette synthèse a été élaborée à partir de différentes sources d'information:

* Modèle Numérique de Terrain (pas de 2 m), indispensable notamment pour les aspects "instabilités de versants"

* Géologie de surface numérisée (carte au 1/5000ème)

* Compilation des sondages existants et disponibles (plus de 400, avec constitution d'un fichier "sondages" rassemblant les informations géologiques: altitude, épaisseur et nature des différentes formations)

* Mesures géophysiques, notamment mesures de bruit de fond sismique (vibrations ambiantes) en près de 700 points [méthode qui donne, sous certaines conditions, la valeur de la fréquence de résonance fondamentale, c'est-à-dire la fréquence en deçà de laquelle il n'y a pas d'amplification par effet de site]

Toutes ces informations ont permis d'identifier, hors le substratum rocheux, 9 formations alluviales différentes et de cartographier leur position et leur épaisseur sur tout le territoire de la commune (Figure 3 et Figure 4). Hormis une couche de remblais anthropiques, ces formations ont une origine essentiellement fluviale, se différenciant par leur granulométrie (argiles, limons, sables fins, sables grossiers, graviers) et leur âge. Leur épaisseur maximale dépasse la centaine de mètres dans la vallée du Var et la cinquantaine de mètres dans les deux vallées du Paillon (actuelle à l'Est, ancienne à l'Ouest). La couche de sable fin mérite une attention toute particulière à cause de sa susceptibilité à la liquéfaction.

Cette synthèse et ce modèle ont une utilité allant bien au-delà des seuls problèmes sismiques (tous les travaux et études nécessitant une information géotechnique peuvent en bénéficier) et il sera de l'intérêt de tous (services techniques de l'Etat et des collectivités territoriales notamment) de maintenir cette base de données à jour, en la nourrissant avec de nouveaux sondages ou mesures, pour améliorer la connaissance qualitative et quantitative du sous-sol niçois (les cartes actuelles, même basées sur plus de 400 sondages, présentent certaines limites dues aux difficultés d'interpolation dans certaines zones soit mal échantillonnées, soit très complexes). On notera l'intérêt tout particulier de se procurer et d'archiver les résultats des reconnaissances sismiques spécifiques qui restent très rares sur Nice actuellement et sont à encourager.
<figure><img src="image_7.png" /><figcaption>Figure 3: Carte lithologique sur la commune de Nice.</figcaption></figure>

<figure><img src="image_8.png" /><figcaption>Figure 4: Coupe géologique Est-Ouest (profil A-B sur figure 3).</figcaption></figure>
1.1.3.c Effets d'amplification

L'étude de ces effets a été abordée avec un soin tout particulier, en raison d'observations préexistantes montrant de très fortes amplifications entre les deux vallées centrales et un site "au rocher" (donc de référence) situé au Mont-Boron. Différentes approches ont donc été adoptées : expérimentale et numérique.

Une approche expérimentale tout d'abord. L'installation temporaire de stations sismologiques en différents points de la ville de Nice (Figure 5) a permis de quantifier précisément les amplifications liées au remplissage sédimentaire des vallées centrales. Elles ont été partiellement relayées depuis par les stations permanentes du RAP (Réseau Accélérométrique Permanent, réseau d'observation sismique français dont 5 stations ont été installées à Nice). Comme le confirme l'exemple du séisme du 25/02/2001 (Figure 6 et Figure 8), cette amplification, pour les séismes modérés, dépasse un facteur 10 au centre des vallées (stations Alsace-Lorraine) sur une plage de fréquence assez large au-delà de la fréquence fondamentale, et est associée également à une prolongation significative de la durée des mouvements. Ce niveau très élevé est lié à la géométrie "de vallée" et va très au-delà de ce qui est pris en compte forfaitairement dans la réglementation nationale. Cette dernière remarque doit être légèrement tempérée dans la mesure où cette amplification est ici mesurée par rapport au Mont-Boron, constitué de calcaires massifs peut-être plus rigides que le "rocher de référence" usuel de la réglementation.

Les enregistrements de bruit de fond en près de 700 points (cf. Figure 5) et leur traitement ont permis de cartographier la fréquence de résonance sur la quasi-totalité du territoire communal (Figure 7), autorisant ainsi un calibrage des modèles de calcul.

Quant à l'approche numérique, les calculs se sont appuyés sur le modèle géotechnique issu des travaux rapportés plus haut. Ils ont cependant nécessité des hypothèses complémentaires concernant les paramètres de propagation des ondes sismiques dont la mesure reste aujourd'hui encore exceptionnelle: vitesse et amortissement, ainsi que leur sensibilité au niveau de déformation imposé par le séisme. Les valeurs qui ont été retenues se sont révélées cohérentes avec les trop rares mesures disponibles, dont l'une a d'ailleurs été obtenue avec une méthode innovante en coordination avec le projet européen SESAME [7].

Les premiers calculs ont été, très classiquement, des calculs de "réponse de colonne de sol" prenant en compte seulement l'étagement vertical local des différentes formations en présence, et les réverbérations verticales des ondes sismiques. Ils ont été conduits avec une maille de 50 à 100 m. Les résultats concordent pour indiquer :

* une réponse plus riche en haute fréquence (f > 2 Hz) sur les bords de vallée et en fréquences intermédiaires (1 à 2 Hz) dans les parties centrales ;

* des effets relatifs très différents de ce qui est préconisé dans la réglementation actuellement en vigueur (PS92) ;

* une différenciation plus marquée également que ce qui est proposé dans les recommandations des nouvelles normes européennes en cours de validation (EC8) ;

* des amplifications restant cependant nettement inférieures à celles qui sont mesurées à partir des enregistrements de séismes réels.
<figure><img src="image_9.png" /><figcaption>Figure 5: Epaisseur du remplissage alluvial et points de mesure séismes et bruit de fond sismique: losanges verts (stations RAP), ronds jaunes (stations CETE Méditerranée provisoires d'enregistrement de séismes), triangles oranges (point de mesure de bruit de fond sismique).</figcaption></figure>

<figure><img src="image_10.png" /><figcaption>Figure 6: Enregistrements du mouvement horizontal du sol aux stations RAP du 25/02/2001.</figcaption></figure>
<figure><img src="image_11.png" /><figcaption>Figure 7: Fréquences fondamentales (en Hz) du sol déduites du bruit de fond sismique.</figcaption></figure>

D'autres calculs, moins systématiques, ont aussi été conduits pour comprendre si ces différences pouvaient être attribuées à la géométrie en vallée (effets de réverbérations latérales induits par l'extension limitée, à l'est et à l'ouest, des vallées centrales et de leur remplissage alluvial). La réponse le long de coupes géologiques Est-Ouest a donc été estimée. La forte similarité entre les résultats obtenus et les enregistrements réels (Figure 8) permet d'avancer la présence d'importants effets bidimensionnels dans les vallées niçoises. Cette conclusion, jointe aux précédentes, souligne le fort contrôle probable des dommages par les conditions locales, et montre tout l'intérêt que présenterait l'établissement d'un plan de prévention du risque (PPR) sismique dans l'agglomération niçoise.
<figure><img src="image_12.png" /><figcaption>Figure 8: Résultats de modélisation 2D de la propagation des ondes dans le centre de Nice.</figcaption></figure>

Au terme de toutes ces études menées avec différentes approches, bien qu'il reste toujours des résultats à confirmer ou à améliorer, la certitude se dégage que la configuration géologique superficielle peut conduire, à Nice, à de très importantes modifications du signal sismique et à une forte variabilité spatiale. Ceci devra être pris en considération dans les études de risque, sachant que la localisation des zones les plus affectées peut varier d'un séisme à l'autre: elle dépend en effet étroitement du contenu fréquentiel du séisme, lié à sa magnitude, et de sa localisation.

### 1.1.3.d Aléa liquéfaction

La liquéfaction est un phénomène particulier, qui se manifeste essentiellement dans les sols sableux saturés en eau (c'est-à-dire sous la nappe phréatique). Violemment secoués, ceux-ci se compactent, et peuvent perdre leur résistance au cisaillement et se comporter comme un liquide. Les sols se tassent, les fondations n'ont plus de capacité portante, et il s'ensuit des dommages majeurs pour les constructions (Figure 9).
<figure><img src="image_13.png" /><figcaption>Figure 9: Illustration du phénomène de liquéfaction</figcaption></figure>

Dans le cas de Nice, la présence d'un horizon de sable fin, parfois assez épais (Figure 10), et la position très haute de la nappe phréatique, ont rendu nécessaire l'analyse de cet aléa. Cela a été fait avec la méthode "classique" dite de Seed décrite dans le guide de microzonage sismique de l'association française de génie parasismique (AFPS).

Pour chaque site, et chaque profondeur, la résistance maximale du sol à la liquéfaction a été estimée sur la base de ses caractéristiques mécaniques, parfois mesurées, souvent estimées (par corrélation empirique), tandis que les efforts imposés par les séismes de scénario ont été eux aussi estimés sur la base de l'accélération maximale en surface. La cartographie sur le territoire communal montre que les zones les plus susceptibles de liquéfaction se situent dans la partie sud de la vallée centrale et vers l'aéroport; cependant, pour les séismes de scénario envisagés, les accélérations moyennes estimées restent relativement faibles (0,1 à 0,15g), et le risque de liquéfaction n'apparaît pas comme majeur.

<figure><img src="image_14.png" /><figcaption>Figure 10: Extrait de la carte d'épaisseur de la couche de sable fin (en mètres) dans le centre ville (à droite) et à l'aéroport (à gauche).</figcaption></figure>
1.1.3.e Aléa Mouvements de terrain

Les instabilités de versant sont un phénomène malheureusement bien connu à Nice, sous différentes formes (chutes de pierre, éboulements, glissements, effondrements, coulées...). Si elles se manifestent déjà sans séisme, les vibrations intenses associées intensifient ou accélèrent leur déclenchement: il peut en résulter des risques directs pour les vies humaines et des dommages aux bâtiments ou à différents types d'infrastructures (réseaux, voirie), pouvant être essentiels à l'acheminement des secours.

Le point de départ a été la carte d'aléa "mouvements de terrain" déjà établie en régime statique (sans séisme), à partir de laquelle a été appliquée une méthodologie spécifique prenant en compte le facteur aggravant que constituent les vibrations sismiques.

* La carte "statique" s'appuie sur une description géologique combinée avec les mouvements réels observés (actuels et anciens), et croise des informations sur la nature du phénomène d'instabilité, son ancienneté, sa probabilité d'apparition estimée en fonction de critères prédéfinis – in fine généralement reliés essentiellement à la pente maximale en surface -, et une "qualification" de l'aléa prenant en compte à la fois l'étendue des zones instables et l'efficacité des parades envisageables.

* L'application des séismes de scénario à la carte statique a été réalisée selon la méthodologie décrite dans le guide de microzonage sismique AFPS, fondée sur une approche dite "pseudo-statique".

* La prise en compte des effets sismiques pour les éboulements rocheux et chutes de blocs a également inclus une extension des zones d'arrivée, conformément à ce qui a été observé lors de plusieurs séismes récents.

Les produits finaux de ce volet de l'étude sont ici des cartes de mouvements de terrain en dynamique, à l'échelle du 1/5000, et couvrant la totalité de la commune. Ces documents pourraient être directement utilisés pour un éventuel PPR sismique. Un extrait en est donné sur la Figure 11.

<figure><img src="image_15.png" /><figcaption>Figure 11: Extrait de carte de mouvements de terrain en dynamique.</figcaption></figure>
### 1.1.4 Remarques additionnelles:

Bien que l'étude ait essayé d'être aussi large que possible, certains aspects n'ont pas pu être abordés pour des raisons scientifiques, techniques et/ou économiques :

* L'un deux est l'aléa associé à un éventuel "tsunami". Pour la région niçoise, on peut recenser deux origines possibles pour de telles vagues destructrices: soit un glissement de terrain de grande ampleur dans les sédiments jeunes accumulés sur le talus continental (phénomène analogue à ce qui s'est produit en 1979), soit un réel tsunami déclenché par un séisme de très forte magnitude entraînant des déplacements verticaux au moins métriques des fonds marins en Méditerranée Occidentale. Le premier phénomène n'aurait qu'une extension relativement limitée, mais pourrait être déclenché par un séisme même relativement modéré – comme par exemple le séisme de référence au large de Nice-, pour peu que le versant sous-marin soit déjà en limite de stabilité; l'évaluation de l'aléa associé nécessiterait cependant une bathymétrie détaillée et une estimation des volumes des dépôts récents. Le second, qui nécessite un séisme de magnitude supérieure à 7,5, a sans doute une probabilité d'occurrence beaucoup plus faible, mais aurait alors une extension beaucoup plus vaste. L'étude de cet aléa passe par la définition de quelques séismes de scénario en Méditerranée Occidentale (Afrique du Nord, Mer Tyrrhénienne), l'étude de la propagation hydrodynamique à grande distance (modèles déjà existants), et surtout l'étude des effets "locaux" à l'approche des côtes des Alpes Maritimes compte tenu de la bathymétrie locale. Notons que le catalogue italien des tsunamis recense, pour le dernier millénaire, une dizaine de phénomènes de ce type, d'origine locale et d'amplitude généralement modérée (quelques dizaines de cm), pour la zone côte ligure / Côte d'Azur comprise entre Gênes et Antibes, dont 4 au XIXème siècle, et 4 au XXème siècle. En toute logique, il faudrait aussi envisager l'éventualité de l'effondrement d'un appareil volcanique en Méditerranée; le risque associé paraît cependant très limité, puisque les seuls potentiellement "dangereux" pour la région niçoise sont ceux d'Italie du Sud (mer Tyrrhénienne notamment), pour lesquels la Corse et la Sardaigne constituent des protections assez efficaces pour la région niçoise.

* Un autre est apparu récemment suite à des simulations numériques effectuées par des sismologues italiens travaillant sur les effets de séisme en mer ligure sur la Riviera Italienne (cas exactement analogue au premier séisme de scénario). Le changement de la structure de la croûte terrestre de l'océan (croûte mince) vers le continent (croûte épaisse), affecte fortement la propagation des ondes sismiques et semble induire une amplification significative des mouvements sur la côte, peut-être analogue à un effet topographique à très grande échelle (C. Eva, communication personnelle).

* Un dernier concerne la quantification des effets du comportement non-linéaire des sols niçois, qui se traduit concrètement par la difficulté d'extrapoler des observations d'amplification sur de petits séismes à la prévision des amplifications sous séisme plus fort. Les mesures spécifiques devant servir à caler les modèles (prélèvements d'échantillons en forage + essais en laboratoire sous forte déformation), prévues initialement dans le programme, n'ont pas pu être mises en oeuvre. Compte tenu des très fortes amplifications observées sur les enregistrements de séismes (Figures 6 et 8), il est absolument impératif de réaliser ces mesures à court terme.
# 1.2 Enjeux et Vulnérabilité

## 1.2.1 Philosophie générale de l'approche

### 1.2.1.a Objectifs et objets principaux

L'option choisie dès le départ de cette étude, comme de toutes les autres (GEMITIS, RISKUE) sur la même zone, était de mettre l'accent sur l'impact humain des séismes de scénario. Ce bilan dépend prioritairement des dommages aux constructions constituant les lieux de vie usuels, à savoir logement, bureaux, établissements d'éducation, commerces, etc.. Cependant, parmi ceux-ci, certains ont une plus grande importance que d'autres, soit en raison des enjeux humains qui y sont associés (plus grande concentration de personnes au moins à certaines heures, comme par exemple les établissements recevant du public - ERP-, en particulier les établissements d'enseignement), soit en raison de leur fonction qui doit absolument être maintenue en cas de crise (centres de secours, hôpitaux, ...). Cette différenciation est déjà présente dans la réglementation parasismique actuelle par le biais de la "classe d'importance" des bâtiments, libellée B, C ou D<fnref n="1" />.

Une première étape essentielle a été d'établir d'un inventaire du bâti de ces diverses catégories, inventaire qui permette ensuite une évaluation même sommaire de leur vulnérabilité. Compte tenu du nombre total de bâtiments sur la commune (entre 40 000 et 60 000), et de l'absence actuelle en France d'inventaire technique systématique du bâti existant, il était impossible de les analyser chacun en détail. Un des défis de cette étude a donc été de développer et d'appliquer des techniques d'évaluation optimisant le rapport fiabilité de l'estimation / (volume et coût de la collecte d'informations), en essayant également d'affiner l'estimation en fonction de l'enjeu. La traçabilité des données, des méthodes et des résultats devait être assurée, de façon à ce qu'ils puissent être à la fois compris et évalués de façon indépendante, et mis à jour et réutilisés en fonction de l'évolution des connaissances et des besoins.

Si ce genre d'étude était novateur en France, d'autres pays plus sismiques avaient déjà acquis une grande expérience en la matière. Les travaux se sont donc inspirés au maximum des méthodologies italiennes, d'autant plus que la typologie d'une partie importante du bâti niçois est très proche, pour des raisons historiques et culturelles, de la typologie du bâti italien. Cela a également amené à travailler en liaison aussi étroite que possible avec les groupes de travail spécialisés de l'Association Française du Génie Parasismique (AFPS) s'appliquant à débroussailler ce domaine extrêmement touffu et loin de faire consensus actuellement en France.

### 1.2.1.b Limites et lacunes

Il importe de souligner qu'une évaluation complète du risque sismique et l'établissement de véritables scénarios sismiques passe aussi par l'analyse de toutes les fonctionnalités de la ville et de leurs vulnérabilités respectives.

Une analyse du système urbain niçois a été engagée dans le cadre des études GEMITIS [13] et RISKUE [10] et a fait ressortir plusieurs spécificités remarquables:

* Importance de la fonction accueil et tourisme (200 hôtels, 10000 chambres) et donc également des infrastructures d'accès et de transport

<footnote n="1">¹ Classe B : Bâtiments dont la défaillance présente un risque dit moyen pour les personnes, au sens du décret n° 91-461 du 14 mai 1991 et de l'arrêté du 29 mai 1997 "Classification et règles de construction parasismiques applicables aux bâtiments de la catégorie dite à risque normal ". Classe C : Bâtiments dont la défaillance présente un risque élevé pour les personnes ou en raison de leur importance socio-économique. Classe D: ceux dont le fonctionnement est primordial pour les besoins de la sécurité civile, la défense nationale et le maintien de l'ordre public.</footnote>
* Structuration très forte due au contexte géographique (urbanisation différenciée collines / plaines, voies d'accès prioritaires)

* Absence d'industries dangereuses

* Importance des établissements liés à la fonction "santé"

Le premier élément devrait amener à se pencher plus particulièrement sur la vulnérabilité des équipements associés (hôtels, centres de congrès, musées et monuments; infrastructures de transport : aéroport, réseau routier et autoroutier, réseau ferré, port; infrastructures de télécommunications,...),

Le deuxième élément aggrave plutôt la vulnérabilité globale avec des contraintes d'implantation ayant amené à concentrer de nombreux d'équipements dans le "corridor littoral".

Les deux derniers éléments constituent au contraire des atouts de la ville de Nice vis-à-vis du risque, même si le très nombreux personnel de santé n'est pas nécessairement formé à la médecine d'urgence.

Les objectifs initiaux du projet GEMGEP comprenaient également une analyse de la vulnérabilité des principaux réseaux : infrastructures de transports, télécommunications, eau potable, assainissement, gaz, électricité. L'expérience a mis en lumière un certain nombre de difficultés techniques, juridiques et économiques pour la mise à disposition de l'information correspondante. Sauf pour ce qui concerne le réseau routier, il n'a pas été possible de les surmonter dans le cadre de la présente étude. Le projet aura au moins eu le mérite de les mettre en lumière et d'initier les réflexions pour que ces obstacles puissent être surmontés (cf. partie 3).

## 1.2.2 Bâti de classe B

Des études conséquentes avaient déjà été effectuées dans le cadre du projet GEMITIS [13], pour établir une première classification typologique et un premier échantillonnage du parc existant. Un séminaire organisé en juin 2001 à Nice avec la participation de spécialistes étrangers a orienté les travaux complémentaires de GEMGEP vers une consolidation du travail déjà accompli pour optimiser sa valorisation :

* Adaptation de la connaissance typologique et cartographique du parc immobilier niçois, à l'utilisation des courbes de vulnérabilité italiennes et maintenant à celles issues du projet RISK-UE, dûment calibrées et validées sur des dommages observés lors de séismes récents

* Proposition de méthodes nouvelles permettant d'ajuster la description de la vulnérabilité du bâti à la bonne connaissance de l'aléa local (microzonage) de façon à autoriser une évaluation cohérente du risque.

La première recommandation a débouché sur un inventaire par échantillonnage selon une grille typologique déterminée en concertation avec des collègues européens (cf. Projet RISK-UE [10]), avec un appui très fort sur l'expérience accumulée en Italie. La seconde a mené à la réalisation d'une analyse spécifique de la fréquence des bâtiments, afin de pouvoir croiser cette information avec les fréquences propres du sol.

### 1.2.2.a Inventaire typologique du parc immobilier niçois et détermination de secteurs homogènes

L'analyse du bâti niçois, faite en concertation étroite avec des architectes locaux, a permis de mettre en évidence quatre grandes périodes de construction et un certain nombre de quartiers présentant une certaine homogénéité.

Hormis les résidences individuelles et les bâtiments industriels, les quatre périodes et les procédés de construction correspondants sont :

- pré 1880 (maçonnerie),

- 1880 – 1940 (maçonnerie),

- 1940-1969 (béton armé prédominant, sans aucune disposition parasismique),
- post 1969 (béton armé, parfois avec dispositions parasismiques).

Cette première classification typologique par âge, croisée avec d'autres critères relevant de l'urbanisme, de la fonction (résidentiel, commerce, centre historique, ...), a alors permis de délimiter différents "secteurs homogènes", au nombre total de 27 (Figure 12). A l'intérieur de chaque secteur, les bâtiments ne sont pas forcément d'un seul type, mais la répartition entre les différents types y est particulière et géographiquement assez homogène.

<figure><img src="image_16.png" /><figcaption>Figure 12: Délimitation des 27 secteurs homogènes pour le bâti B.</figcaption></figure>

### 1.2.2.b Analyse de la vulnérabilité du bâti de classe B

L'étape suivante a alors été d'obtenir, pour chacun de ces secteurs, un échantillonnage statistiquement représentatif qui permette de positionner le bâti dans la grille d'analyse de vulnérabilité établie au niveau européen dans le cadre du projet RISK-UE.

Cet échantillonnage a été établi sur la base de reconnaissances visuelles le long d'itinéraires arbitraires au sein de chaque secteur. Ce sont au total plus de 3300 bâtiments qui ont ainsi été examinés, soit près de 10% de l'ensemble du parc. Ce pourcentage a varié de secteur en secteur, allant d'un minimum de 2% (zone des collines) à un maximum de 100% (vieille ville). Les secteurs ayant reçu le plus d'attention en raison soit de leur diversité, soit des enjeux associés, sont la Vieille Ville (100%), le Bord de Mer (60%), le secteur du Paillon (62%) et le quartier Mairie (43%). Dans certains cas, plusieurs itinéraires indépendants ont été suivis afin de vérifier la fiabilité statistique de cet échantillonnage par itinéraire.

Les renseignements recueillis pour chaque bâtiment visaient à :

* reconnaître sa typologie constructive selon la grille proposée à l'issue du projet RISK-UE (soit, pour Nice, 17 catégories différentes, 7 pour la maçonnerie, 6 pour le béton armé, 3 pour l'acier, et 1 pour le bois),
* identifier des facteurs aggravants ou bénéfiques (nombre d'étages, position au sein d'un îlot, irrégularités en plan ou en élévation, ...).

Ces renseignements ont alors permis d'évaluer un "indice de vulnérabilité" moyen, pour chacune des 17 catégories retenues, évaluations qui ont ensuite pu être extrapolées à l'ensemble du secteur en supposant l'échantillonnage par itinéraire représentatif. Cet indice est évalué sur une échelle de 0 (très peu vulnérable) à 1 (extrêmement vulnérable) et constitue un outil commode pour comparer les performances sismiques de bâtiments fondamentalement très différents.

Il en ressort que le bâti niçois a une vulnérabilité moyenne globale de l'ordre de 0,6: en d'autres termes, pour un séisme d'intensité moyenne autour de VII, les dommages moyens seraient de l'ordre de 10% (cette notion de "dommage moyen" peut être assimilée, en première approximation très simplifiée, au rapport entre le coût total des réparations et la valeur de l'ensemble du parc immobilier); pour un séisme d'intensité moyenne autour de VII-VIII, les dommages moyens seraient autour de 15%.

Cependant, ces vulnérabilités, et donc les taux de dommages associés, sont très différents d'un secteur à l'autre (Figure 13). Ainsi, les quartiers les plus vulnérables sont la Vieille Ville, le quartier du Port, l'Est de Cimiez, suivis par la vallée centrale (du secteur autour de la "gare du Sud" au Bord de Mer) et la vallée du Paillon: il se trouve malheureusement que la plupart de ces secteurs sont aussi ceux où l'aléa est plus élevé par suite de phénomènes d'amplification locale. Il est utile de noter aussi que, dans les parties commerçantes anciennes, les aménagements effectués en rez-de-chaussée pour augmenter les surfaces de vitrine introduisent des "transparences" toujours néfastes et contribuent notablement à l'augmentation de la vulnérabilité (voir [I]).

<figure><img src="image_17.png" /><figcaption>Figure 13: Carte des Indices de vulnérabilité moyen par secteur homogène.</figcaption></figure>
1.2.2.c Mise en correspondance avec l'aléa local : fréquences propres du bâti

Comme indiqué en page 13, les caractéristiques des mouvements sismiques varient fortement en fonction du sous-sol. Une des caractérisations les plus simples et immédiates de cette variabilité peut s'opérer par le contenu fréquentiel et notamment la fréquence de résonance fondamentale du sol $f_s$: en-dessous de $f_s$, les mouvements ne sont pas modifiés, autour de $f_s$, ils sont fortement amplifiés, au-delà de $f_s$, ils peuvent encore l'être de façon significative. Les immeubles ayant eux-mêmes un comportement essentiellement résonnant, avec une fréquence fondamentale (en fait, deux, une dans chaque direction principale) et des harmoniques, la détermination des fréquences propres des immeubles ($f_b$) paraît un bon moyen d'estimer leur sensibilité aux variations locales de l'aléa. A résistance intrinsèque égale – en d'autres termes, à indice de vulnérabilité équivalent-, la situation la plus défavorable est celle où les fréquences du sol et de l'immeuble coïncident, la plus favorable est celle où $f_b < f_s$ (Figure 14).

Nous avons donc entrepris une campagne de mesure de ces fréquences propres sur un échantillon "représentatif" de bâtiments, de façon à caler des lois empiriques permettant ensuite de les estimer pour tous les immeubles niçois. Au total, 57 bâtiments niçois ont été mesurés, 25 en maçonnerie et 32 en béton armé (référence [6]). Leur représentativité a été assurée sur la base de plusieurs critères: âge, nombre d'étages, type de structures, sol de fondation (rocher / alluvions). La mesure a consisté simplement à enregistrer les vibrations ambiantes, sur une durée d'environ une demi-heure, à la fois à la base et au dernier étage du bâtiment. Leur analyse avec deux techniques différentes a ensuite permis d'estimer les fréquences propres du bâtiment et les amortissements associés.

Les conclusions principales pertinentes, à ce stade, pour les études de scénario, sont les suivantes:

* Les bâtiments en maçonnerie (situés pour la plupart dans le centre ville sur les alluvions du Paillon) ont une plage limitée en nombre d'étages (pas plus de 8), et donc des fréquences comprises entre 2 et 5 Hz: cela correspond malheureusement aux fréquences amplifiées par le sol et le risque s'en trouve donc accru.,

* la fréquence fondamentale des bâtiments en béton armé peut être estimée par une formule simple et robuste ($f = 25 / N$, où N est le nombre d'étages). La comparaison avec les fréquences propres du sol est dès lors aisée et immédiate.

<figure><img src="image_18.png" /><figcaption>Figure 14: Fonction de transfert d'un site et fréquence de résonance des immeubles selon leur hauteur.</figcaption></figure>
### 1.2.3 Bâti de classes C et D

Cette catégorie de bâtiments mérite un examen plus attentif, en raison des enjeux associés, plus importants. A l'heure actuelle, aucune méthodologie consensuelle n'a cependant été développée pour être mise en œuvre de façon routinière. L'objectif des travaux GEMGEP a donc été triple:

* Répondre, pour Nice, à la circulaire d'avril 2002 invitant, dans chaque département concerné par les zones II ou III du zonage officiel, les préfets à établir un recensement et un pré-diagnostic des bâtiments de classe C et D (quel que soit le propriétaire)

* Établir une procédure efficace et ciblée d'évaluation de la vulnérabilité pour scénarios de crise, plans de secours, PPR sismiques

* Favoriser une prise de conscience du risque de la part des gestionnaires de bâtiment.

#### 1.2.3.a Procédure suivie

A la date du démarrage de l'étude, aucun recensement systématique de ces bâtiments n'était disponible. La première tâche a donc été de constituer un inventaire aussi exhaustif que possible et de le faire valider par les administrations concernées. La suivante était d'estimer leur vulnérabilité. Compte tenu du nombre total de bâtiments ainsi identifiés (plus d'un millier), il était impossible de les analyser tous en détail avec les moyens du seul programme GEMGEP. Une procédure d'analyse "gigogne" a donc été élaborée, en liaison étroite avec un groupe de travail spécialisé de l'AFPS. Elle s'est fondée sur des fiches permettant une analyse à différents niveaux de détail, tous compatibles entre eux.

* Le premier niveau, le plus rudimentaire, dénoté 1.0, a été renseigné par les gestionnaires de parc eux-mêmes, auxquels a été envoyé (et mis à disposition sur un site web spécifique) un questionnaire assorti d'un guide informatif. Sur cette base est alors estimé un indice de vulnérabilité (comme pour le bâti B), assorti d'une (grande) marge d'incertitude. Les informations nécessaires sont d'ordre qualitatif et géométrique: matériau de construction, âge, terrain d'implantation, hauteur et régularités géométrique.

* Le second niveau, noté 1.1, correspond à des fiches un peu plus détaillées renseignées par un technicien dûment formé après inspection visuelle extérieure. Les informations complémentaires ainsi obtenues permettent d'affiner l'estimation de l'indice de vulnérabilité (facteurs aggravants ou bénéfiques, réduction de la marge d'incertitude). Les renseignements supplémentaires autorisent une description un peu plus fine des points déjà renseignés au niveau 1.0 et apportent des précisions sur les planchers, la toiture, l'état d'entretien et certains points faibles structuraux.

* Enfin le troisième niveau, dénoté 2.0, nécessite l'intervention d'un ingénieur spécialiste des structures pour acquérir des informations sur la structure elle-même par inspection extérieure et intérieure. Elle permet notamment d'identifier le système de contreventement structural mobilisable pour la résistance au séisme, les contributions des éléments non-structuraux extérieurs et intérieurs et surtout d'identifier d'éventuels défauts structuraux visibles.
<figure><img src="image_19.png" /><figcaption>Figure 15: Localisation des 540 immeubles de l'enquête C-D sur carte géologique. La couleur des étoiles est indexée sur l'indice de vulnérabilité de niveau 1.0.</figcaption></figure>
<figure><img src="image_20.png" /><figcaption>Figure 16: Liste des fonctions (catégories) des bâtiments C-D analysés aux niveau 1.0 (a) et 1.1(b) et répartition du nombre de bâtiments analysés pour chaque fonction et chaque niveau.</figcaption></figure>

L'élaboration et la calibration de ces fiches se sont appuyées sur les documents italiens du GNDT (Gruppo Nazionale per la Difesa dai Terremoti). Elles conduisent à des évaluations de dommages similaires à celles données par la procédure "RISK-UE" utilisée pour le bâti B, mais en utilisant malheureusement un "indice de vulnérabilité" dont la définition et les valeurs diffèrent de celles de la grille RISK-UE. Par souci de lisibilité dans la présentation des résultats, nous avons traduit toutes les valeurs de vulnérabilité dans l'échelle RISK-UE, grâce à une relation de correspondance indirecte qui a pu être établie entre les indices RISK-UE ($I_R$, compris entre 0 et 1) et GNDT ($I_G$, variant de 0 à 100), qui peut s'écrire $I_R = 0.4 + 0.8 I_G/90$.

Au-delà de ces fiches, dont la vocation est un premier dégrossissage "statistique" destiné à une hiérarchisation des priorités, d'autres analyses beaucoup plus élaborées peuvent être envisagées pour quantifier plus précisément le niveau de résistance d'un bâtiment donné et optimiser, le cas échéant, le choix d'un ou plusieurs procédés de renforcement : le coût associé ainsi que le manque d'expérience, en France, ne rendent cependant cette démarche possible qu'au cas par cas; dans le cas de GEMGEP, la volonté initiale de traiter ainsi quatre établissements n'a pu finalement se réaliser que sur un seul d'entre eux, le bâtiment de la Préfecture.
1.2.3.b Principaux résultats pour le parc "C-D"

Le recensement des ouvrages supposés de classe C et D a été effectué par le CETE Méditerranée sur la base de leur définition dans le décret de 1991, ce qui a conduit à identifier un total de 1168 établissements de statut public, et 189 établissements privés (ERP), pouvant chacun comprendre un ou plusieurs bâtiments.

L'enquête "technique" menée par courrier et internet auprès des gestionnaires de ces parcs a alors permis de renseigner les fiches "élémentaires" (niveau 1.0) pour un sous-ensemble de 540 bâtiments publics, dont le dépouillement a conduit à l'estimation d'un "Indice de Vulnérabilité" moyen de premier niveau, IV1.0, et à un intervalle de confiance ΔIV1.0. La localisation de ces 540 bâtiments, ainsi que leurs différentes fonctions, sont précisées sur la Figure 15. L'analyse globale a ensuite été affinée au niveau 1.1 pour un sous-ensemble représentatif de 105 bâtiments (soit 20% du parc analysé au niveau 1.0), puis au niveau 2.0 pour 16 bâtiments. Les critères de sélection pour une bonne représentativité ont porté sur la répartition géographique, la fonction des ouvrages, et la répartition des indices de vulnérabilité. L'analyse des informations ainsi recueillies fait apparaître plusieurs points remarquables :

* la grande majorité de ces bâtiments est située sur des zones où l'aléa est relativement plus élevé en raison de la couverture alluviale,

* les établissements d'enseignement (écoles scolaires et universitaires) constituent une très importante proportion des bâtiments publics (238/540); cette proportion est analogue à la proportion italienne, et indique qu'une politique de prévention / renforcement parasismique passe certainement par une action d'envergure sur les établissements d'enseignement (qui présente aussi l'avantage de sensibiliser l'ensemble de la population),

* L'indice de vulnérabilité moyen associé à l'ensemble des bâtiments C-D est globalement un peu plus élevé (0,68) que l'indice de vulnérabilité moyen de l'ensemble du bâti niçois (0,60). Compte tenu de sa localisation en majeure partie dans les zones centrales, il reste cependant comparable avec celui du bâti environnant,

* Bien qu'il y ait à la fois une grande incertitude et une grande variabilité, il est quand même possible d'identifier certaines catégories de bâtiments plus vulnérables, en moyenne, que d'autres (Figure 17). En particulier, les églises et chapelles, mais aussi la plupart des musées, les "établissements de sécurité" (casernes) et les logements associés, ainsi que les établissements de santé. Ces dernières catégories ayant une fonction essentielle en cas de séisme, il serait certainement opportun d'engager des réflexions sur leur éventuel renforcement,

* Par contre, les installations sportives, les centraux téléphoniques, et la plupart des établissements scolaires et bâtiments administratifs sont en moyenne moins vulnérables; certains d'entre eux cependant mériteraient un examen plus approfondi.
<figure><img src="image_21.png" /></figure>

1. Etablissement scolaire

8. Etablissement de Secours

13. Etablissement Industriel

3. Etablissement Fonction Publique

9. Etablissement de Securité

14. Etablissement de culte

4. Etablissement Public

10. Energie, Eau, Telecom

15. Etablissement sportif

6. Autres

11. Logement Collectif

16. Etablissement culturel

7. Etablissement de Santé

12. Etablissement péri-scolaire

Figure 17: Indices de vulnérabilité moyens obtenus à l'issue de l'enquête 1.0 (a) et 1.1(b), correspondant à chaque fonction d'établissement C-D (liste sur la Figure 16). Sont également indiqués les écart-types. Les valeurs indiquées ici sont exprimées selon l'indice GNDT de 0 à 100.

### 1.2.3.c Enseignements méthodologiques

Cette procédure par enquête directe auprès des gestionnaires de parc s'est avérée riche en enseignements divers et a permis d'atteindre différents objectifs :

* Elle constitue un premier pas vers une sensibilisation directe au risque sismique des acteurs locaux; elle doit maintenant se poursuivre par un dialogue avec les gestionnaires de parc pour éventuellement corriger certains résultats aberrants et surtout permettre une appropriation des résultats.

* Le taux de retour a été relativement plus élevé auprès des gestionnaires de parcs publics que de ceux de parcs privés. On retrouve une difficulté analogue à celle rencontrée auprès des gestionnaires de réseaux (cf plus loin 1.2.4b): il s'avère nécessaire de trouver un cadre de dialogue et de coopération avec les gestionnaires d'ERP privés.
* le passage d'un niveau à un niveau supérieur (1.0 à 1.1, 1.1 à 2.0) s'avère utile à la fois pour réduire la marge d'incertitude et pour affiner l'estimation (Figure 18 et Figure 19). Les évaluations plus fines sont en effet généralement comprises dans la fourchette d'incertitude du niveau inférieur (15% d'exception de 1.0 à 1.1, 30% d'exception de 1.1 à 2.0); mais l'apport d'informations supplémentaires peut néanmoins conduire à des estimations moyennes sensiblement différentes. Cela est en particulier vrai pour les fortes vulnérabilités, où l'examen plus détaillé permet généralement de revoir à la baisse l'indice de vulnérabilité moyen.

* les méthodes développées de façon (presque) indépendante au sein du projet RISKUE et au sein de l'AFPS conduisent à des estimations de dommage cohérentes, même si les indices de vulnérabilité RISKUE et GNDT sont différents. Cette robustesse des résultats témoigne, d'une certaine façon, de leur fiabilité.

<figure><img src="image_22.png" /><figcaption>Figure 18: Comparaison entre les indices obtenus aux niveaux 1.0 et 1.1. Pour chacun des 101 bâtiments évalués au niveau 1.1 (et classés par ordre de vulnérabilité 1.0 croissante), sont indiqués l'indice de vulnérabilité 1.0 moyen (en rouge), la marge d'incertitude (zone hachurée entre les courbes bleues et noire), et l'indice de vulnérabilité 1.1 moyen (point bleu).</figcaption></figure>

<figure><img src="image_23.png" /><figcaption>Figure 19: Comparaison entre indices de vulnérabilité obtenus aux niveaux 1.1 et 2.0. Pour chacun des 16 bâtiments évalués au niveau 2.0, sont indiqués l'indice de vulnérabilité 1.1 moyen (en bleu), la marge d'incertitude correspondante (zone hachurée entre les courbes bleues et noire), et l'indice de vulnérabilité 2.0 moyen (point vert). Dans certains cas, l'estimation 2.0 sort de la gamme obtenue au niveau 1.1, car l'inspection du bâtiment par un ingénieur spécialiste révèle des informations "cachées", inaccessible depuis l'examen extérieur effectué au niveau 1.1.</figcaption></figure>
1.2.3.d Exemple d'étude fine : le bâtiment de la Préfecture

La conception et la réalisation de ce bâtiment, qui date des années 1979-1980, ont pris en compte la précédente génération de règles parasismiques, à savoir les règles "PS69": comme bon nombre d'ERP de la période 70-95, elle présente donc un certain niveau de protection parasismique, mais qui n'est plus forcément à la hauteur de la réglementation actuelle.

Cette structure en béton armé, en forme de "double pendule inversé" (Figure 20 et Figure 21), comporte 2 niveaux de sous sol et 20 niveaux en élévation pour une hauteur totale de 67.50m. Un joint de dilatation central régnant sur toute la hauteur de l'immeuble désolidarise les deux pendules. L'ossature de chaque pendule se compose d'un noyau central (contenant les escaliers, les ascenseurs et les galeries techniques) sur lequel vient se greffer, au dessus du rez-de-chaussée, une poutre étage en forme de "caisson", supportant les étages supérieurs. Compte tenu de la qualité médiocre et hétérogène du sol de fondation, ce dernier a été préalablement renforcé au moyen de "picots" disposés sur une maille régulière de 3 m, fichés en profondeur dans une couche de graviers et recouverts d'un ballast, sur lequel repose le radier général de fondation.

Son analyse fine a été réalisée au moyen d'une modélisation aux éléments finis (code LCPC/ITECH "CESAR") prenant en compte le phénomène d'interaction entre le sol, relativement souple, et la structure, assez massive. Ce modèle a été calé sur les informations déduites de mesures de vibrations ambiantes, donnant ses fréquences de vibrations fondamentales (1,2 et 1,6Hz).

Les principaux objectifs du calcul ont été doubles:

* d'une part, analyser les déplacements relatifs des deux "pendules", de façon à détecter les possibilités d'entrechoquement. Pour le séisme de scénario "ligure", ce risque paraît relativement faible, sans pouvoir cependant être totalement exclu.

* d'autre part, évaluer les contraintes dynamiques créées au sein de la structure et les comparer aux contraintes admissibles dans le béton. Pour le même séisme de scénario, il en ressort qu'un léger endommagement pourrait survenir au niveau de l'encastrement de quelques poteaux d'étages, sans nuire à la stabilité de l'ensemble de la structure.

<figure><img src="image_24.png" /><figcaption>Figure 20: Vue d'ensemble de la Préfecture.</figcaption></figure>
<figure><img src="image_25.png" /><figcaption>Figure 21: Maillage du modèle numérique de la Préfecture.</figcaption></figure>

### 1.2.4 Réseaux et infrastructures

#### 1.2.4.a Voirie

En toute logique, la première étape dans une logique de préparation à la gestion de crise aurait dû être l'identification des axes prioritaires dont la fonctionnalité devrait être maintenue, notamment pour l'accès aux établissements de santé. L'analyse de leur vulnérabilité aurait alors pris en compte à la fois la vulnérabilité physique intrinsèque de ces voies (et notamment de tous les ouvrages associés) et le risque d'interruption par destruction de bâtiments riverains. Une telle identification requiert cependant un niveau de sensibilisation et de concertation qui n'existait pas encore au moment du démarrage de l'étude. Les études GEMGEP se sont donc limitées à l'analyse d'une seule voie urbaine, l'Autoroute Urbaine Sud. Cette analyse a été réalisée avec la méthode "SISMOA" développée par le CETE Méditerranée, consolidée par le SETRA et s'appuyant sur une analyse multicritère analogue (en plus détaillée) à celle utilisée pour les bâtiments. Malgré la position en élévation de la chaussée, cette analyse indique une vulnérabilité globalement modérée, tout en identifiant quelques points de faiblesse, notamment les bretelles d'entrée et de sortie.

#### 1.2.4.b Autres réseaux

Les réseaux les plus importants à considérer sont les télécommunications, le gaz, l'électricité, l'eau potable, l'assainissement. Leur gestion quotidienne n'incombe plus à la puissance publique, mais à des concessionnaires ou gestionnaires de statut privé. Un certain nombre d'informations concernant ces réseaux sont confidentielles, pour des raisons soit d'ordre commercial (concurrence), soit de sécurité publique (contexte post 11 septembre 2001).

Bien qu'un certain nombre d'études ait été mené concernant la vulnérabilité de ces réseaux et parfois même des travaux de renforcement entrepris à l'initiative de leurs gestionnaires (télécommunications notamment), il n'est pas possible à l'heure actuelle d'en présenter un tableau d'ensemble.

Compte tenu de leur importance pour la gestion post-sismique (mise en œuvre des secours, risques d'incendies avec le gaz, ...), il apparaît primordial à la fois de mobiliser les services techniques concernés pour mener à bien les études nécessaires et de trouver un cadre juridique et administratif compatible avec les exigences pré-citées qui permette de
rassembler les données de base sur chacun de ces réseaux et leur vulnérabilité ainsi que d'assurer leur mise à jour régulière.

## 1.3 Risque

La combinaison des résultats en termes d'aléa et de vulnérabilité donne accès au risque, ce qui se traduit, pour les séismes de scénario, par des estimations de dommages et de leur distribution spatiale. Il est utile de rappeler encore une fois que ces estimations sont entachées d'énormes incertitudes, et que leur intérêt essentiel réside dans leur ordre de grandeur, ainsi que dans leur variabilité spatiale.

Nous avons fait cet exercice d'évaluation du dommage moyen essentiellement pour le bâti B et à deux échelles, celle de la ville dans son ensemble et celle des 27 secteurs homogènes. A cette dernière échelle, il devient possible de prendre en compte les variabilités spatiales de l'aléa (effets de site) et de la vulnérabilité, ainsi que l'information croisée sur le positionnement relatif des fréquences du bâti et du sol. Un tel croisement peut donner accès à des avancées très significatives, que nous avons essayé de commencer à explorer, tout en gardant à l'esprit cependant le besoin de calibration sur d'autres sites où seraient disponibles à la fois les mêmes informations et des observations détaillées de dommages: nous nous sommes donc surtout attachés à déterminer, via une petite étude de sensibilité, si ce croisement peut conduire à des effets significatifs, méritant des travaux ultérieurs pour mieux les cadrer, ou au contraire ne produit que des variations marginales.

### 1.3.1 Bâti B, Échelle globale

Lorsqu'on moyenne la vulnérabilité de l'ensemble du bâti de la ville (en pondérant les indices de chaque secteur soit avec le nombre de bâtiments, soit avec la population), on obtient, pour le bâti B, un indice de vulnérabilité moyen de l'ordre de 0,6.

Si l'on ne prend pas en compte les effets de site dans les zones alluviales, on aboutit alors aux estimations suivantes:

* Pour un événement d'intensité moyenne VI-VII comme le séisme "de Bouyon", le taux de dommage moyen sur la ville serait de 7 à 8 %,

* pour un événement d'intensité moyenne VII comme le séisme "ligure", le taux de dommage moyen sur la ville tournerait donc autour de 10 à 11 %.

### 1.3.2 Bâti B, Échelle du secteur

A cette échelle, si l'on ne prend en compte, dans un premier temps, que les variations spatiales de la vulnérabilité, on voit apparaître une forte différenciation des taux de dommages d'un secteur à l'autre : de 2% à 25% pour le séisme "de Bouyon", de 3% à 33% pour le séisme ligure. La carte des dommages (Figure 22) reproduit alors la carte des indices de vulnérabilité, avec des dommages maxima dans le secteur "Vieille-Ville" et minima dans le secteur "Paillon". Le taux de dommage moyen à l'échelle de la ville entière reste cependant du même ordre de grandeur.
<figure><img src="image_26.png" /><figcaption>Figure 22: Carte des taux de dommages moyens pour le bâti B (échelle de 0 à 1) pour le séisme Ligure (Intensité de référence VII).</figcaption></figure>

Par contre, la prise en compte supplémentaire des effets de site conduit à des évolutions beaucoup plus significatives tant en terme de dommages moyens qu'en terme de variabilité spatiale. En l'absence de calibration réelle pour la prise en compte de ces effets locaux, nous avons essayé plusieurs cas, qu'il serait sans doute trop fastidieux de développer ici. En bref, les options libres concernent l'amplitude de l'incrément local d'intensité $\Delta l_{max}$ attribué aux effets de site et la prise en compte ou non de l'information croisée sur les fréquences du sol et des bâtiments. Les résultats principaux en sont résumés dans le Tableau 2, où nous avons fait varier l'incrément local d'intensité $\Delta l_{max}$ de 0 à 3, cette dernière valeur étant compatible avec les amplifications de 10 mesurées à la station Alsace Lorraine. Un exemple de résultats, pour le cas du séisme "ligure" et $\Delta l_{max} = 2$ est illustré sur la Figure 23 et la Figure 24.
<figure><img src="image_27.png" /></figure>

Figure 23:Carte des taux de dommages moyens pour le bâti B (échelle de 0 à 1) pour le séisme Ligure (Intensité de référence VII). Prise en compte avec $\Delta l_{max} = 2 (+1.33$ sur remplissage alluvial, -0.67 sur rocher calcaire Est et Nord-Est), sans information fréquentielle.

Par-delà les chiffres, toujours à considérer avec recul, plusieurs éléments essentiels s'en dégagent:

* La prise en compte des effets de site augmente systématiquement les dommages moyens: cela résulte de la localisation des bâtiments les plus vulnérables (en gros, les plus anciens), dans les vallées centrale et du Paillon sujettes à amplification.

* La variabilité de secteur à secteur augmente considérablement avec le niveau des effets de site. Certains secteurs apparaissent comme systématiquement plus exposés (Vieille Ville, Mairie, Centre, Port-Riquier et Gare-du-Sud). D'autres au contraire apparaissent plus sûrs à cause d'un aléa moins élevé (Mont-Boron, Observatoire, Collines, Fabron-la Lanterne...) ou d'un bâti plus récent et de moindre vulnérabilité (Paillon par exemple). Dans le détail, la prise en compte ou non de l'information fréquentielle amène cependant à des images de distributions de dommage légèrement différentes, suivant la coïncidence ou non des fréquences du bâti et du sol.

* Les estimations semblent plus réalistes (moins élevées) lorsqu'on prend en compte l'information fréquentielle : cela constitue une forte incitation à développer plus avant cette approche seulement ébauchée dans le cadre de cette étude, en s'attachant d'abord à la calibrer, et ensuite à la coupler avec la magnitude du séisme.
<figure><img src="image_28.png" /><figcaption>Figure 24:Carte des taux de dommages moyens pour le bâti B (échelle de 0 à 1) pour le séisme Ligure (Intensité de référence VII). Prise en compte des effets de site avec $\Delta I_{max} = 2$ avec croisement de l'information fréquentielle sol / bâtiment.</figcaption></figure>

<table><caption>Tableau 2: Sensibilité des dommages aux effets de site et à leur mode de prise en compte.</caption><thead><tr><th rowspan="2">Variation d'intensité maximale site / rocher</th><th colspan="2">Taux moyen de dommage sur toute la ville de Nice</th><th colspan="2">Variabilité maximale sur le territoire municipal</th></tr><tr><th>Aucun croisement fréquentiel</th><th>Croisement fréquences site / bâtiments</th><th>Aucun croisement fréquentiel</th><th>Croisement fréquences site / bâtiments</th></tr></thead><tbody><tr><th colspan="5">Séisme "de Bouyon" I = VI-VII</th></tr><tr><td>ΔI<sub>max</sub> = 0</td><td>8 %</td><td>9 %</td><td>2% à 25%</td><td>2% à 25%</td></tr><tr><td>ΔI<sub>max</sub> = 1</td><td>11 %</td><td>11 %</td><td>3% à 37%</td><td>3% à 32%</td></tr><tr><td>ΔI<sub>max</sub> = 2</td><td>14 %</td><td>12 %</td><td>3% à 51%</td><td>4% à 39%</td></tr><tr><td>ΔI<sub>max</sub> = 3</td><td>19 %</td><td>14 %</td><td>3% à 65%</td><td>4% à 47%</td></tr><tr><th colspan="5">Séisme "ligure" I = VII</th></tr><tr><td>ΔI<sub>max</sub> = 0</td><td>12 %</td><td>14 %</td><td>3% à 33%</td><td>3% à 34%</td></tr><tr><td>ΔI<sub>max</sub> = 1</td><td>15 %</td><td>15 %</td><td>5% à 47%</td><td>5% à 42%</td></tr><tr><td>ΔI<sub>max</sub> = 2</td><td>20 %</td><td>17 %</td><td>5% à 62%</td><td>6% à 49%</td></tr><tr><td>ΔI<sub>max</sub> = 3</td><td>25 %</td><td>19 %</td><td>5% à 74%</td><td>7% à 57%</td></tr></tbody></table>
### 1.3.3 Bâti C-D

Pour le bâti C-D, les délais associés à l'enquête n'ont pas autorisé, à ce jour, la prise en compte des effets de site. Les dommages estimés pour une intensité VII correspondant au séisme ligure restent limités (de l'ordre de 15 à 20% dans l'ensemble), comme l'indique la Figure 25.

<figure><img src="image_29.png" /><figcaption>(a) Moyenne et écart-type des dommages obtenus pour chaque catégorie d'établissement C-D</figcaption></figure>

<figure><img src="image_30.png" /><figcaption>(b) Estimations individuelles de dommage pour chacun des bâtiments de chaque catégorie: la dispersion est très importante, de sorte que plusieurs dizaines de bâtiments ont des estimations de dommage supérieures à 30%.</figcaption></figure>

Figure 25: taux de dommages moyen GNDT pour le bâti C-D pour le séisme "ligure" (I=VII, la localisation du bâtiment, le type de sol, les effets de site et l'information fréquentielle ne sont pas pris en compte).
On retrouve évidemment des variations significatives d'une catégorie d'établissement à l'autre (les plus touchées étant les églises et chapelles anciennes), mais on peut cependant noter qu'au sein de chaque catégorie, il existe certains bâtiments très différents de la moyenne, et assez vulnérables pour mériter un examen plus approfondi: une quarantaine d'entre eux seraient en effet endommagés à plus de 30%.

La retranscription de ces "taux de dommages" en nombre de victimes (nombre de morts, nombre de blessés à différents degrés de gravité) et en coût économique, est très délicate et imprécise. Outre une méconnaissance des "taux de victimisation", les premières dépendent de nombreux facteurs aléatoires comme l'heure ou la saison à laquelle surviendrait le séisme; le second dépend de l'estimation financière du patrimoine immobilier niçois, des coûts de réparation associés à ces "taux de dommage moyen" et des pertes indirectes. Nous rappellerons simplement les estimations effectuées dans l'étude RISK-UE pour le séisme "ligure", qui donnent les ordres de grandeur "raisonnables" dans l'état actuel des connaissances: quelques dizaines à quelques centaines de morts, un nombre légèrement supérieur de blessés nécessitant hospitalisation et de 1 à 7 Milliards d'Euros pour les pertes économiques directes.

## 1.4 Remarques finales sur les enseignements de l'étude GEMGEP

De nombreuses questions restent en suspens à l'issue de cette étude : il n'est par exemple pas encore possible de répondre aux attentes des services de secours et de santé avec des estimations précises du nombre de victimes et l'identification des immeubles sérieusement endommagés; il n'est pas plus possible de fournir aux gestionnaires de parc immobilier un diagnostic détaillé de leurs bâtiments et des indications techniques sur leur renforcement éventuel... Peut-être certains en concevront-ils une certaine frustration... Cependant, cet exercice méthodologique n'a pas été inutile, loin s'en faut: il a apporté des résultats nouveaux sur lesquels il est possible de capitaliser, il a permis de développer des méthodes et des compétences qui sont maintenant applicables à d'autres villes, et, localement, il a permis d'engager une sensibilisation en profondeur de l'ensemble des acteurs, sans laquelle rien de durable ne pourra se faire.

Parmi ces acquis, on peut rappeler quelques éléments essentiels:

* Compilation de données éparses (géotechnique notamment), acquisition de données nouvelles (vulnérabilité), élaboration de cartes d'aléa et de vulnérabilité, et archivage commun sous un seul SIG,

* Développement de nouvelles méthodologies pour les études d'aléas et de risques :

* Procédures d'enquêtes de vulnérabilité à différents niveaux de précision pour de grands parcs immobiliers,

* Prise en compte de l'aléa local dans les études de risque par croisement des informations fréquentielles, avec notamment l'utilisation intensive de l'outil "bruit de fond sismique" tant au sol que dans les bâtiments,

* Identification de thématiques où les connaissances ou données locales font cruellement défaut et où des efforts spécifiques et volontaristes devraient être engagés pour combler les lacunes actuelles.

L'ensemble de ces résultats sur l'aléa et la vulnérabilité locales, joint à l'importance des enjeux humains et économiques sur l'agglomération niçoise, militent en faveur de la réalisation d'un PPR sismique, instrument qui permettrait l'appropriation par l'ensemble de la population et des acteurs de la construction de résultats déjà très riches mais dont l'énoncé reste pour le moment techniquement complexe. L'intégration de toutes
les informations sous SIG ouvre aussi la voie à des scénarios "interactifs" permettant à la fois d'évaluer la robustesse des résultats et de préparer les services concernés (équipes de secours, inspections et diagnostics d'urgence, ...) à différents scénarios de crise.

Mais, par delà ces résultats techniques – préalables indispensables mais non suffisants –, l'acquis le plus déterminant est certainement l'établissement d'échanges constructifs et durables entre les différents partenaires de la prévention. Ces échanges ont permis d'élaborer un programme d'action pour avancer efficacement dans une prévention active, dont la présentation fait l'objet de la section suivante et dont la mise en œuvre devrait être facilitée par la montée en puissance du Programme National de Prévention du Risque Sismique annoncé par le MEDD.
# 2 Des suites à la hauteur des résultats de GEMGEP

## 2.1 La situation à l'issue de GEMGEP, des préalables indispensables

Après plus de 4 années, le projet GEMGEP sur la prévention du risque sismique à Nice arrive à son terme.

Il conduit aujourd'hui à disposer d'une vaste palette de nombreux résultats scientifiques et pratiques. Ceux-ci concernent aussi bien la situation du bâti et des infrastructures que les méthodes les plus appropriées pour effectuer les diagnostics, connaître les sites les plus sensibles et définir ainsi les priorités à prendre en compte dans la protection de la ville.

Parmi les grandes villes de France métropolitaine situées en zone sismique, Nice se positionne comme ville pilote par ses résultats souvent innovants dans le domaine des études et recherches menées sur le risque sismique. Ils sont complémentaires et ont souvent été obtenus en synergie avec ceux du programme RISK-UE concernant Nice et n'ignorent pas non plus les travaux réalisés en la matière à l'étranger, en premier lieu en Italie, pays proche et encore plus menacé.

Parce que le cadre constitué par GEMGEP a fourni des résultats très riches, il est fondamental que l'action ne s'arrête pas ou même ne s'interrompe. La prise de conscience accrue et une meilleure connaissance scientifique et technique du contexte local se sont révélées lors des journées des 31 mars, 1er et 2 avril 2004 qui ont clôturé RISK-UE à Nice. Il en résulte une attente très marquée des divers acteurs pour conduire ce programme de façon de plus en plus pragmatique.

Ces résultats doivent déboucher sur une mise en protection effective de ce qui peut l'être. Leur exploitation pour une transposition à d'autres villes et régions de France, tout aussi menacées mais moins avancées, est également très souhaitable. Cette suite « naturelle » de GEMGEP est inévitable : l'inaction serait d'autant moins excusable que l'on est informé.

La communication sur les résultats est absolument essentielle. Elle est le préalable indispensable car elle seule peut contribuer à mobiliser tous les acteurs, permettant ainsi de démultiplier les actions et, par voie de conséquence, leur efficacité. Mais elle doit donc être assortie de trois préalables, compte tenu de l'ampleur de la tâche :

- la prévention parasismique doit être, et sera donc, un effort de tous les instants de façon à obtenir l'évolution positive la plus rapide respectant le réalisme économique, technique et social,

- mais cette action ne pourra qu'être lente au regard de l'impatience des gens à être protégés et s'inscrira donc dans une très longue durée,

- et, en tout état de cause, il y aura toujours des séismes qui feront des victimes et des dégâts, quels que soient les moyens qu'on aura pu déployer.

Enfin, si les premières initiatives ont été le fait des acteurs techniques (CETE, B.R.G.M., L.C.P.C...) relayés par le C.G.P.C., la Ville de Nice puis la Communauté d'Agglomération Nice Côte d'Azur (CANCA) et des directions d'administration centrale, la simple logique, comme le mouvement de décentralisation actuel, doit amener naturellement les acteurs
locaux à s'emparer totalement des initiatives, même si « les instances centrales » resteront toujours prêtes à offrir leur appui dans tous les cas où un sujet aussi techniquement difficile que le traitement du risque sismique le requerra (notamment si des actions pilotes au niveau national apparaissent judicieuses).

## 2.2 Une charte et un comité d'orientation et de suivi pour le risque sismique

Les diverses actions techniques à entreprendre sont décrites ci-après. Les acteurs sont multiples, depuis les collectivités territoriales et l'Etat jusqu'à chaque propriétaire ou gestionnaire de bâtiment ou d'infrastructure. Les modes d'action de chacun de ces acteurs sont différents, leurs situations vis-à-vis du risque sont totalement hétérogènes, les modalités techniques et économiques pour accroître leur sécurité sont très variables. Pour produire l'évolution positive recherchée, il importe de mobiliser tous les acteurs.

Il faut donc mettre en place un outil destiné :

* à piloter l'ensemble des actions,

* à mettre en place les incitations, les moyens quand cela est possible, voire les coercitions,

* à faire circuler l'information technique,

* à impulser la communication qui s'impose.

**La mise sur pied d'une charte semble le moyen le mieux adapté.** La puissance d'une telle charte réside bien entendu en grande partie dans la communication. Cette charte pourrait être définie par le comité d'orientation et de suivi de l'Agglomération Nice Côte d'Azur dont la mise en place a été décidée le 31 janvier dernier par le conseil communautaire.

Pourront en faire partie : les acteurs principaux et les collectivités territoriales impliquées ainsi que l'Etat représenté par le préfet et ses services. Tous les acteurs concernés doivent y être associés, soit au niveau global de la gestion de la charte pour les plus importants d'entre eux, soit le plus souvent par leur participation aux actions de la charte qui les concernent, y compris pour leur pilotage (professionnels de la construction, concessionnaires de réseaux, architectes, assureurs, notaires, organismes de formation professionnelle...).

Son lancement aura lieu à l'occasion de la journée de clôture de GEMGEP prévue le 7 avril 2005 à Nice. Il s'agit d'un signal fort adressé aux élus, aux techniciens, mais aussi à tous les autres acteurs et au public, via les médias, montrant que les autorités locales continuent l'action entreprise et que le risque sismique est bien pris en compte, dans les limites techniques décrites plus haut.

La mise en place d'un comité d'orientation et de suivi sera l'occasion d'affirmer dans ses préalables l'essentiel des éléments stratégiques évoqués plus haut, notamment :

* la stratégie retenue d'évolution progressive de la situation, la volonté d'être un site pilote (parmi bien d'autres sites aussi menacés de France métropolitaine) et les limites, un séisme restant toujours meurtrier et économiquement catastrophique,

* la nécessité de n'engager que des actions techniquement et économiquement réalistes qui pourraient être citées en une première liste non exhaustive :

* faire appliquer le contrôle technique parasismique lors de constructions nouvelles,
→ faire réaliser des diagnostics de l'existant,

→ examiner les possibilités de consolidation lors de toute intervention significative sur l'existant et expliciter les choix,

→ former les personnels ayant un rôle à jouer dans la prévention et, le cas échéant, le traitement d'une crise,

→ afficher (communiquer) les actions menées dans le cadre de la charte,

→ etc.

➤ éduquer et communiquer sur les possibilités et limites des actions parasismiques aussi bien que sur les conduites à tenir en cas d'événement grave (pendant et après),

➤ associer le Groupement d'Intérêt Scientifique (G.I.S.) qui vient de se créer ainsi que divers professionnels comme les notaires et les assureurs.

Les premières actions à conduire dans le cadre de la charte sont celles qui découlent des résultats de GEMGEP. Elles vont être passées en revue dans les paragraphes qui suivent.

## 2.3 Un ensemble d'actions réalistes à entreprendre au plus vite

### › Rendre exhaustif et étendre le diagnostic sur la ville de Nice, l'agglomération et le département

Avec une approche à la fois méthodologique et de diagnostic, GEMGEP n'a pu être exhaustif sur ce dernier aspect pour diverses raisons : pas de recherche de l'exhaustivité quand des méthodes coûteuses étaient encore en test méthodologique, coût parfois sous-évalué pour certaines opérations novatrices, absence de participation à ce stade de certains acteurs comme les gestionnaires de réseau pour lesquels le « bon angle d'attaque » n'avait pas été trouvé, etc.

Le minimum est que le territoire de la ville de Nice soit couvert de manière homogène, sans alourdissement excessif des coûts et des études à ce stade (l'extension au reste de la CANCA ou à d'autres zones des Alpes-Maritimes est éminemment souhaitable). Il reste donc à faire :

→ **achèvement de la définition des bâtiments nécessaires pour la gestion de crise** (« classe D ») ou **particulièrement névralgiques** (écoles, E.R.P., etc. « classe C ») et des **diagnostics de ceux appartenant à l'Etat tels que prévus dans GEMGEP** (préfecture appuyée par les ministères concernés) ;

→ **diagnostic des bâtiments ci-dessus relevant des collectivités territoriales** (Ville, CANCA, etc.) ;

→ **diagnostic sommaire général du bâti** ; l'action de GEMGEP couvre déjà assez largement le territoire de la ville de Nice, elle est à compléter et à étendre à d'autres communes ;

→ **diagnostic des réseaux de communication routiers** ; si elle est confirmée, l'action pilote actuelle de la direction des routes sur la vallée du Var en constitue les prémices ; s'agissant d'abord de définir ce qui sera nécessaire en cas de crise, la coordination reviendrait naturellement à la préfecture en liaison avec les divers gestionnaires (ESCOTA qui a déjà des actions en cours, Equipement, collectivités territoriales) puis le diagnostic à ces derniers ;
→ **diagnostic des autres réseaux** : voies ferrées, télécommunications, électricité, gaz (après le grand succès de ses méthodes innovantes à l'étranger -séisme d'Izmit notamment-, Gaz de France semble avoir une action de renforcement en cours à Nice), eau potable et assainissement, etc. (concessionnaires ou gestionnaires sous l'égide de la CANCA ou de la Ville) ;

→ **rétablissement d'un outil pédagogique simple** de "scénario interactif" intégrant toutes les données issues des programmes passés -GEMTIS, GEMGEP, RISK-UE, etc.-, permettant d'évaluer et d'imager les dommages à attendre lors de différents séismes plausibles ; cet outil devrait être un moyen très convivial de dialogue avec les "techniciens", professionnels, politiques et habitants ;

→ **synthèse générale** complémentaire de celle faite par GEMGEP et aboutissant à **repérer les éléments les plus sensibles ou fragiles** et à **ébaucher des priorités** de traitement, voire une stratégie globale sur la prise en compte du risque sismique.

### 2.3.1 Des actions globales pour mobiliser tous les acteurs

Le prolongement et le développement des actions de communication ébauchées avec le groupe communication de GEMGEP (CANCA, ville, préfecture) est bien évidemment de la plus haute importance. La mise sur pied d'une charte est destinée à y répondre. Cette communication doit inclure l'information sur les exemples positifs (actions de Gaz de France, France Telecom, IBM) destinée à la fois à montrer la faisabilité d'actions concrètes et à produire un effet d'entraînement.

### 2.3.2 Des actions à mener par l'Etat

→ **diagnostic de ses propres bâtiments** (classe D, E.R.P. et autres classe C, etc.) **et infrastructures** ; GEMGEP a montré qu'un diagnostic lourd coûte cher (alors que les professionnels ont parfois déjà une bonne idée de la résistance du bâtiment) ; les diagnostics les plus simples possibles, mais étendus, doivent être privilégiés de façon à pouvoir définir rapidement une stratégie de prise en compte (pouvant déboucher ensuite sur des diagnostics ponctuels beaucoup plus élaborés) ;

→ en conséquence du point précédent, **renforcement effectif de certains bâtiments ou infrastructures jugés prioritaires** ;

→ **plans d'organisation des secours** (l'application de la nouvelle loi sur la modernisation de la sécurité civile devrait y conduire naturellement) ;

→ **P.P.R. sismiques** : sur les zones où les P.P.R. sismiques présentent une utilité en rapport avec leur coût d'établissement, les priorités restent à définir et peuvent s'appuyer sur les études GEMGEP et post-GEMGEP. Par exemple : sur les Alpes-Maritimes, il pourrait y avoir une pré étude définissant les zones sur lesquelles des effets particuliers pourraient ne pas être correctement pris en compte par la réglementation nationale et où l'établissement d'un P.P.R. présenterait une réelle valeur ajoutée) ;
→ des rapports récents ne rentrant pas dans le cadre de GEMGEP mettent en évidence des problèmes de **respect de la réglementation parasismique pour les constructions neuves**, entre autres dans les Alpes-Maritimes.

Obtenir le respect total de cette réglementation est un problème complexe sur lequel la DGUHC du ministère de l'Equipement travaille actuellement. Dans la mesure de la faisabilité technique d'une telle opération, **la ville de Nice, la CANCA ou le département des Alpes-Maritimes pourraient être choisis comme site pilote** pour tester et mettre en place les actions nécessaires : **nouveaux types de contrôle** dans un cadre restant à déterminer, **sensibilisation des professions du bâtiment, formations des personnels de la filière construction**, toute la chaîne étant concernée et tout particulièrement les personnels de maîtrise et d'exécution présents sur les chantiers (directions d'administration centrale concernées, D.G.U.H.C. et D.P.P.R, en liaison avec les autorités locales : préfecture et collectivités territoriales).

### 2.3.3 Des actions à mener par les collectivités territoriales

→ si possible, **définition de stratégies d'action** vis-à-vis des possibilités ci-dessous ;

→ **diagnostic des bâtiments et infrastructures propres** ;

→ **actions avec les concessionnaires** (réseaux,...) pour mise en place des actions techniques nécessaires ;

→ **actions avec les autres gestionnaires, notamment de parc immobilier** (HLM,...), sensibilisation, information, ou actions plus directives suivant le positionnement des divers acteurs (suivant diagnostics évoqués ci-dessus) ;

→ **plans communaux de sauvegarde** (les actions en question leur apporteront un matériau précieux) ;

→ **sensibilisation, information, mise à disposition d'informations pratiques pour les acteurs privés que sont les particuliers** (maisons individuelles ou copropriétés, etc.) **et les entreprises** (industriels, commerçants) en liaison avec l'Etat central (mise à disposition de documentation et d'expertise technique) et local (actions conjointes, action avec les chambres consulaires, etc., suivant possibilités réelles liées au contexte local).

### 2.3.4 Pour un prosélytisme de bon aloi dans et hors les Alpes-Maritimes

Enfin, on ne saurait être ville pilote ou en pointe si la relation au contexte n'est pas faite et si ce qui est fait n'est pas connu. Le dispositif d'information, de communication et de transfert des résultats techniques (modes opératoires) doit donc être mis en place de façon à offrir une visibilité pour les autres secteurs en butte au même problème en France (autres villes aussi menacées que Nice, départements ayant tout ou partie de leur territoire classé en zone 2 du zonage sismique de la France...), voire à l'étranger. Des échanges peuvent également avoir lieu (cas des villes d'Italie également menacées et dont certaines semblent avoir fait un gros travail sur le sujet par exemple).
## LEXIQUE

**RISK-UE :** Projet européen de scénario de risque sismique

**CETE :** Centre d'Etudes Techniques de l'équipement

**B.R.G.M. :** Bureau de recherches géologiques et minières

**L.C.P.C. :** Laboratoire central des ponts et chaussées

**C.G.P.C. :** Conseil général des ponts et chaussées

**E.R.P. :** Etablissement recevant du public

**D.G.U.H.C. :** Direction générale de l'urbanisme, de l'habitat et de la construction

**D.P.P.R. :** Direction de la prévention des pollutions et des risques

**ESCOTA :** Société des autoroutes Estérel, Côte d'Azur, Provence, Alpes

**P.P.R. :** Plan de prévention des risques (naturels)

**S.E.T.R.A. :** Service d'Etude du Tracé des Routes et Autoroutes

**PS92 :** Règles parasismiques actuelles, en vigueur depuis 1998 (document technique)

**PS69 :** Règles parasismiques précédentes, en vigueur de 1969 à 1998 (document technique)

**S.I.G.:** Système d'Information Géographique

**GEMITIS :** Opération conduite sous l'égide du Comité français de la Décennie Internationale pour la Prévention des Catastrophes Naturelles entre 1993 et 1997. Réalisation à Nice et aux Antilles par le BRGM (appuyé par le CETE Méditerranée).
# 3 Annexe : Résumé technique simplifié des rapports GEMGEP

Le projet GEMGEP s'est déroulé en deux phases. Il est constitué de plusieurs volets techniques ayant donné lieu à différents rapports, respectivement résumés ci-après, dans l'ordre chronologique de publication.

[1] GEMGEP Phase I : Rapport de synthèse – « Risque sismique sur Nice : étude de scénarios de gestion de crise sismique. Définition de l'aléa, de la vulnérabilité et des enjeux » - Février 2000

Ce rapport constitue le rapport de synthèse d'étape de la première phase du projet, dont certains résultats ont été développés en liaison et en complément avec le projet GEMITIS. Il traite de plusieurs items techniques, pratiquement achevés pour la partie aléa, partielle pour la partie vulnérabilité.

Après le rappel des objectifs du projet, de sa programmation et de l'articulation avec GEMITIS, le rapport aborde successivement :

* La définition de l'aléa régional par une approche déterministe, sous forme de deux séismes de référence servant de base à l'étude, l'un « lointain », situé à 30 km de Nice, correspondant à l'activité sismique dans le golfe de Gênes, de magnitude 6,3, l'autre plus « proche », situé à 17 km de Nice sur un accident profond prolongeant celui de la Vésubie, au droit de Bouyon, de magnitude 5,7. Ces choix ont résulté de la consultation d'un comité scientifique qui s'est prononcé sur différentes hypothèses.

* La modélisation géologique et géotechnique du site de la commune de Nice, destinée notamment à permettre le calcul de la réponse du site en surface par une méthode 1D et l'estimation du potentiel de liquefaction des zones alluviales. Cette modélisation a été réalisée à partir du fichier de sondages de la ville de Nice, qui a du être digitalisé, du MNT et de la carte géologique digitalisée du site. Elle a nécessité le calcul de 13 150 points pour une modélisation à maille de 100 m. Le résultat est présenté sous SIG, sous forme de plusieurs cartes : Toit du substratum, épaisseur des alluvions, épaisseur des neufs couches de formations jugées homogènes du point de vue de leur comportement géodynamique et profils 2D.

* La définition de l'aléa local, tenant compte des effets de site, par la méthode dite « H/V bruit de fond », basée sur l'enregistrement du bruit de fond sismique par un capteur 3D, qui permet d'obtenir rapidement l'estimation de la fréquence propre de résonance F0 du site testé. Le rapport explicite la méthode, le dispositif instrumental et logiciel utilisé et son intérêt par rapport à la méthode classique dite « site/référence », puis présente les résultats de son application sur le site de Nice, sous forme de cartes d'iso fréquences de résonance et d'iso amplitudes. Ces résultats sont très cohérents avec les données géologiques et géotechniques connues et synthétisées en différentes formations et avec leur comportement attendu.

* La modélisation 1D de la réponse du sol en différents points des zones alluviales, selon une maille sensiblement identique à celle des mesures de bruits de fond, avec le logiciel SHAKE, en prenant le séisme de référence « golfe de Gênes » comme source. Cependant, faute d'enregistrements accélérométriques de mouvements forts sur Nice, deux enregistrements de séismes réels ayant des caractéristiques très proches de celles d'un séisme ligure ont été utilisés pour faire les calculs. Les données géotechniques nécessaires ont été extraites du fichier de sondages de la ville. Les résultats, qui portent sur près de 3500 points, sont donnés sous forme de six cartes numérisées d'iso fréquences, amplitudes et accélérations maximales de la fonction de transfert, pour les deux accélérogrammes de calcul retenus.

* La synthèse des deux approches précédentes, qui a permis d'identifier huit zones homogènes vis à vis de la réponse à des sollicitations sismiques, chacune étant caractérisée par une fonction de transfert (amplitude/période).

* Une autre approche, qui a consisté à calculer en 7 points du site, les spectres élastiques au substratum, avec différentes lois (8) d'atténuation empiriques, pour les
séismes de scénario. Après lissage, ces spectres ont été convolués avec les fonctions de transfert établies précédemment, afin de déterminer les spectres élastiques en surface.

* La comparaison des spectres obtenus respectivement par modélisation et par les méthodes expérimentales, qui met en évidence un bon accord des méthodes sur la fréquence fondamentale, mais quelques discordances sur les niveaux d'amplification, qui nécessiteront des réflexions ultérieures.

* La définition de l'aléa mouvements de terrain en dynamique. La carte a été réalisée à partir de la carte existante, établie en statique par ailleurs pour la ville de Nice et dont la méthode, éprouvée, est exposée, à laquelle la méthode « pseudo - statique » est appliquée. Cette méthode, qui est décrite, consiste, pour la prise en compte de la sollicitation sismique, en l'application d'une accélération parallèle à la pente, conduisant à une aggravation de l'aléa à travers une réduction du coefficient de sécurité.

* L'établissement d'une carte simplifiée de susceptibilité à la liquéfaction, exprimée par un coefficient de sécurité FS, par application de la méthode développée par SEED, à partir des données géotechniques, d'ordre granulométriques et pénétrométriques (SPT et CPT) disponibles, tirées du fichier de sondages concernant les formations sableuses des 25 premiers mètres de sol. Cette carte, qui définit quatre zones, sera étendue et précisée dans la deuxième phase du projet, par une carte des indices de liquéfaction.

* L'étude de la vulnérabilité du bâti existant, assez sommaire dans cette phase, a porté sur les catégories B, C et D de bâtiments, au sens du décret 91-461 du 14 05 91 et de l'arrêté du 29 05 97.

* Pour le bâti « B », les données prises en compte sont issues de la méthode mise au point dans le cadre du projet GEMITIS. La ville a été découpée en 27 secteurs constituant chacun un tissu urbain jugé homogène sur un échantillon statistique, vis à vis de sa typologie, classée en neuf catégories. La méthode d'évaluation ayant consisté à affecter une courbe de vulnérabilité EMS 92 (European Macroseismic Scale) à chaque type de construction. Cependant, dans le cadre de GEMGEP, des compléments et modifications ont été apportés visant à prendre en compte des courbes de vulnérabilité mieux adaptées à la typologie locale et surtout à analyser plus précisément la vulnérabilité des bâtiments anciens à rez-de-chaussée commercial, caractérisés par des transparences importantes (50 % de la surface du rdc, contre 25 % pour les étages supérieurs). Pour ce faire, une modélisation 3D par éléments finis a été réalisée sur différentes formes de structures, qui permet de définir 12 modèles numériques types. L'étude conclut à une majoration de 20 % de la vulnérabilité pour les bâtiments commerciaux « à transparence » par rapport aux bâtiments normaux d'habitation.

* Pour le bâti « C », l'étude a porté sur un échantillon de 124 bâtiments représentatifs des enjeux de la classe, répartis en 13 catégories fonctionnelles. Pour chacun d'eux, une fiche de recensement, constituant un diagnostic sommaire, a été établie sur la base de 22 facteurs, estimés par une approche « extérieure » au bâtiment, pondérés pour obtenir une estimation sommaire de la vulnérabilité, calée par ailleurs sur les courbes EMS 92.

* Pour le bâti « D », l'étude reste très sommaire à ce niveau et consiste à répertorier les (19) études spécifiques de vulnérabilité plus ou moins détaillées, particulières ou dans le cadre de projets de recherches, faites par ailleurs, avec un complément sommaire apporté pour trois établissements (préfecture, tour de contrôle de l'aéroport, usine de production d'eau de super Rimiez).

Les rapports qui suivent, présentés chronologiquement, ont été établis pendant la phase 2. Il s'agit de rapports partiels respectivement relatifs à chacun des items techniques définis dans le programme. Leur synthèse est présentée dans la partie 2 de ce document.
[2] GEMGEP Phase II - Chap. 5.2.1. – « Compte rendu de la réunion de travail pour la définition d'un cahier des charges pour l'étude de vulnérabilité sur la ville de Nice (Nice, 20 et 21 Juin 2001) » Septembre 2002

Les études de vulnérabilité prévues dans le projet, ont nécessité » la mise en place d'un comité d'experts, appelé à préciser, de façon consensuelle, les critères d'évaluation de la vulnérabilité des bâtiments de catégorie B et C. Les conclusions, destinées à établir un cahier des charges commun d'expertise, portent sur la typologie, proche de la typologie italienne, sur l'amélioration de la précision de leur cartographie et sur la prise en compte du microzonage sismique.

[3] GEMGEP Phase II - Chap.2.3. « **Carte des indices de liquéfaction** » - Octobre 2001 - « **Notice carte** » - Décembre 2001 -Cette carte complète et affine celle établie lors de la phase 1, par la définition spatiale d'un indice de liquéfaction $I_L$ fonction du coefficient de sécurité et de la profondeur, calculé à partir des données de la première phase, par la méthode d'Iwazaki. Quatre zones sont définies: $I_L=0$: Pas de liquéfaction, $0$I_L<5: liquéfaction peu probable, $5$I_L<15: liquéfaction probable, $I_L$ >15: liquéfaction quasi certaine.

[4] GEMGEP Phase II - Chap. 2.2. « **Contribution à l'étude de l'aléa local - Complément d'analyse du bruit de fond sismique sur aéroport et collines** » - Février 2003

Le présent rapport rend compte des mesures complémentaires de bruit de fond réalisées en complément de la première phase, sur les collines et le site de l'aéroport Nice Côte d'Azur, afin de couvrir l'ensemble du territoire de la commune. Le rapport reprend le traitement de l'ensemble des 687 mesures réalisées sur la commune, afin d'obtenir pour chaque point un rapport spectral H/V. Les zones de remplissage alluvionnaires montrent comme prévu des fréquences $F_0$ basses, inférieures à 2 Hz. Le géoréférencement des points a permis par ailleurs l'interpolation des valeurs maximales de la fréquence ($F_0$) et de l'amplitude ($A_0$) et l'établissement de différentes cartes de synthèse croisant les résultats avec différentes informations (épaisseur du remplissage, lithologie, simulations 1D.

[5] GEMGEP Phase II - Chap 3.1. « **Compte rendu de mesures - Diagnostic de vulnérabilité aux séismes - Enregistrements de bruit de fond sismique dans les immeubles** » Mai 2003 –

Les éléments de ce compte-rendu de mesures sur 57 bâtiments de la ville sont repris et traités dans le rapport [7].

[6] GEMGEP Phase II - Chap 2.1. « **Mesure de bruit de fond en réseau : détermination du profil de vitesse des ondes S dans le sol (Site du square Alsace -Lorraine, Nice)** » Décembre 2003

Ce rapport rend compte d'une opération de mesure expérimentale, menée en liaison avec le projet européen SESAME, ayant pour objectif la définition des caractéristiques géodynamiques des formations alluvionnaires au centre de la ville de Nice, par des mesures de bruit de fond en réseau, dont le dispositif instrumental est décrit.

Ces mesures ont permis d'estimer le profil de vitesse des ondes de cisaillement (ondes S) dans le sol (comprises entre 250 et 1000 m/s) et de donner la profondeur du rocher (comprise entre 70 et 75 m). Ces résultats sont en accord avec les mesures des rapports H/V bdf effectuées par ailleurs.

[7] GEMGEP Phase II - Chap. 3.1. « **Périodes et amortissement des bâtiments niçois à partir d'enregistrements du bruit de fond sismique** » - Décembre 2003 –

Un échantillon de 57 bâtiments sélectionnés parmi quatre types de construction différents et un nombre d'étages varié, ont été auscultés par des mesures de bruit de fond sismique réalisées au dernier étage et au rez de chaussée. Les périodes et les amortissements des premiers modes de vibration dans les deux directions principales des bâtiments ont été estimées à partir de ces enregistrements. Des relations simples ont été établies permettant
d'estimer la période de vibration et l'amortissement en fonction du nombre d'étages pour chaque type de bâtiment. Ces relations sont par ailleurs comparées aux formules réglementaires des règles PS 92.

[8] GEMGEP Phase II - Chap. 3.2. - « Mise à disposition d'éléments pour l'étude de la vulnérabilité sismique de la Caserne Magnan et de l'Hôpital Saint Roch » Décembre 2003.

Il s'agit d'un dossier technique établi pour aider les candidats à l'appel d'offre prévu pour l'étude détaillée de la vulnérabilité aux séismes de deux bâtiments de classe « D » à préparer leur offre et pour le ou les titulaires à réaliser les études. Ce dossier n'a pu être utilisé, l'appel d'offre ayant été abandonné, mais ce dossier comporte des éléments structuraux, géotechniques et de simulation, utiles à l'étude plus sommaire prévue pour ces bâtiments et constitue un modèle type pour de futures études fines à réaliser.

[9] GEMGEP Phase II - Chap. 4 - "Etude d'un itinéraire urbain Autoroute Urbaine Sud à Nice (voie Mathis)" Janvier 2004 -

L'étude porte, à titre méthodologique, sur la vulnérabilité des ouvrages d'art de la voie Mathis, qui constitue l'un des principaux axes de pénétration routière dans Nice.

Le rapport présente d'abord succinctement les différentes infrastructures de transport desservant la ville, dont certaines ont fait l'objet d'analyses partielles de la vulnérabilité (RN 202, aéroport) et dont la gestion dépend de différentes institutions. Il expose ensuite le principe de la méthode SISMOA utilisée, développée par le CETE, qui consiste à évaluer un indice global de vulnérabilité de chaque ouvrage, selon sa typologie, à partir d'une analyse multicritère pondérée de chacun de ses éléments constitutifs (tablier, appareils d'appui, culées, piles et fondations). Cet indice a une valeur relative permettant le classement d'une liste d'ouvrages.

L'application de la méthode à la voie Mathis met en évidence une vulnérabilité modérée des ouvrages de l'axe principal, plus importante pour les ouvrages des bretelles d'accès et de sortie, du fait de risques importants d'échappement des tabliers de leurs appuis.

[10] GEMGEP - Phase II - Chap. 3.4. - « Analyse de la vulnérabilité aux séismes des bâtiments B de Nice » - Avril 2004-

Cette étude, concernant les bâtiments de catégorie B<fnref n="2" /> de la ville de Nice, résulte d'une collaboration de GEMGEP avec le projet RISK-UE, qui a permis l'étude de la vulnérabilité de ce type de bâtiments sur la totalité des 27 secteurs jugés typologiquement homogènes, qui avaient été prédéfinis dans le projet GEMITIS.

La méthode utilisée repose sur une analyse visuelle exhaustive du bâti selon des critères fixés par le consortium RISK-UE. Au vu du nombre de bâtiments à étudier compris entre 40 000 et 60 000, une approche statistique a été préférée. Pour chaque secteur, un itinéraire aléatoire à été suivi, permettant d'analyser environ 10% des bâtiments du secteur, soit 3328 bâtiments. Grâce au découpage approprié de la ville, les échantillons de bâtiments analysés semblent bien représentatifs de l'ensemble du bâti niçois.

Le premier chapitre du rapport rappelle la méthodologie mise au point pour le calcul de l'indice de vulnérabilité et donne en particulier la matrice de typologie des bâtiments qui a été utilisée. Il rappelle également qu'à chaque indice de vulnérabilité, selon le modèle EMS 98, est associée une courbe de vulnérabilité permettant de déduire un taux de dommage moyen (courbe de fragilité) en fonction d'une intensité macrosismique donnée. Le second chapitre précise les conditions d'application de la méthode à Nice, tandis que le troisième donne tous les résultats, secteur par secteur. Enfin, une analyse succincte de l'homogénéité des secteurs est développée dans le chapitre 4, en se basant notamment sur les résultats obtenus dans la vieille ville, secteur dans lequel tous les bâtiments ont été analysés.

<footnote n="2">² Bâtiments dont la défaillance présente un risque dit moyen pour les personnes, au sens du décret N° 91-461 du 14 mai 1991 et de l'arrêté du 29 mai 1997 « Classification et règles de construction parasismiques applicables aux bâtiments de la catégorie dite à risque normal »</footnote>
On obtient ainsi une cartographie de la vulnérabilité des bâtiments de la ville permettant notamment d'observer une disparité par secteur. En effet certains secteurs comme le centre ville ou la vieille ville montrent une vulnérabilité au séisme plus grande que des secteurs plus récents comme celui de l'Arénas par exemple.

Dans le cadre du projet GEMGEP, cette étude constitue l'un des éléments de l'analyse de la vulnérabilité de l'ensemble du bâti, qui doit être complétée par celle des bâtiments de classes C et D<fnref n="3" />, dont l'inventaire, souhaité exhaustif et l'expertise à différents niveaux de finesse, sont réalisés par ailleurs.

La synthèse des analyses, couplée à celle de l'accessibilité aux différents secteurs et notamment aux bâtiments stratégiques, permettra, lors de la phase finale du projet de réanalyse du risque, prenant en compte l'analyse fine de l'aléa local réalisée dans le cadre du projet, de mettre en évidence a priori, les secteurs et les bâtiments stratégiques les plus exposés au moment même de l'occurrence d'un événement et dans la phase suivante de gestion post-crise.

Le présent document s'est aussi appuyé sur les résultats de deux autres études qui feront l'objet de rapports séparés, actuellement en cours de rédaction: l'un sur l'analyse fine de la vulnérabilité de la préfecture des Alpes Maritimes et l'autre sur l'inventaire et l'analyse de la vulnérabilité des bâtiments C et D.

<footnote n="3">³ Bâtiments dont la défaillance présente un risque élevé pour les personnes ou en raison de leur importance socio-économique (C) et ceux dont le fonctionnement est primordial pour les besoins de la sécurité civile, la défense nationale et le maintien de l'ordre public (D).</footnote>
# 4 Références bibliographiques

[1] GEMGEP Phase I: Rapport de synthèse – "Risque sismique sur Nice : étude de scénarios de gestion de crise sismique. Définition de l'aléa, de la vulnérabilité et des enjeux" – CETE Méditerranée, Laboratoire de Nice, Février 2000.

[2] GEMGEP Phase II - Chap. 5.2.1. – "Compte rendu de la réunion de travail ("workshop") pour la définition d'un cahier des charges pour l'étude de vulnérabilité sur la ville de Nice (Nice, 20 et 21 Juin 2001)" - CETE Méditerranée, Laboratoire de Nice, Septembre 2002.

[3] GEMGEP Phase II - Chap.1. "Compte rendu du pilotage" - CETE Méditerranée, Laboratoire de Nice, Décembre 2001.

[4] GEMGEP Phase II - Chap.2.3. "Carte des indices de liquéfaction" - Octobre 2001 + "Notice carte" - CETE Méditerranée, Laboratoire de Nice, Décembre 2001.GEMGEP Phase II - Chap. 2.2. "Contribution à l'étude de l'aléa local - Complément d'analyse du bruit de fond sismique sur aéroport et collines" - CETE Méditerranée, Laboratoire de Nice, Février 2003.

[6] GEMGEP Phase II - Chap 3.1. "Compte rendu de mesures - Diagnostic de vulnérabilité aux séismes - Enregistrements de bruit de fond sismique dans immeubles" - CETE Méditerranée, Laboratoire de Nice, Mai 2003.

[7] GEMGEP Phase II - Chap 2.1. – "Mesure de bruit de fond en réseau : détermination du profil de vitesse des ondes S dans le sol (Site du square Alsace -Lorraine, Nice)" - CETE Méditerranée, Laboratoire de Nice, Décembre 2003.

[8] GEMGEP Phase II - Chap. 3.1. "Périodes et amortissement des bâtiments niçois à partir d'enregistrements du bruit de fond sismique" - CETE Méditerranée, Laboratoire de Nice, Décembre 2003.

[9] GEMGEP Phase II - Chap. 3.2. – "Mise à disposition d'éléments pour l'étude de la vulnérabilité sismique de la Caserne Magnan et de l'Hôpital Saint Roch" - Dossier technique établi pour aider les candidats à l'appel d'offre à préparer leur offre et pour le ou les titulaires à réaliser les études. CETE Méditerranée, Laboratoire de Nice, Décembre 2003.

[10] **Projet européen RISK-UE:** Application à la ville de Nice, Rapport final, Mouroux, P., B. Le Brun, S. Depinois, E. Bertrand, P. Masure, 2004. Document BRGM/RP-53202-FR, septembre 2004, 137 pages.

[11] Kham, M. Propagation d'ondes sismiques dans les bassins sédimentaires : des effets de site à l'interaction site-ville. **Thèse de doctorat**, Ecole Nationale des Ponts et Chaussées, mars 2004, 294 pages.

[12] Semblat, J.-F., A.-M., Duval, P. Dangla. Numerical analysis of seismic wave amplification in Nice (France) and comparisons with experiments. **Soil Dynam Earthquake Engng** 2000, 19, 347-362.

[13] **Projet GEMITIS Nice**. Evaluation des dommages directs d'un séisme sur la ville de Nice, scénario de risque, extension des résultats au département des Alpes Maritimes. Rapport BRGM n°R40612.
## 5 Liste des illustrations et des tableaux

<table><tr><td>Figure 1: Localisation des séismes historiques et séismes de scénario.</td><td>8</td></tr><tr><td>Figure 2: Comparaison des spectres obtenus au rocher et des spectres réglementaires PS92.</td><td>10</td></tr><tr><td>Figure 3: Carte lithologique sur la commune de Nice.</td><td>12</td></tr><tr><td>Figure 4: Coupe géologique Est-Ouest.</td><td>12</td></tr><tr><td>Figure 5: Epaisseur du remplissage alluvial et points de mesure séismes et bruit de fond sismique.</td><td>14</td></tr><tr><td>Figure 6: Enregistrements du mouvement horizontal du sol aux stations RAP du 25/02/2001.</td><td>14</td></tr><tr><td>Figure 7: Fréquences fondamentales(en Hz) du sol déduites du bruit de fond sismique.</td><td>15</td></tr><tr><td>Figure 8: Résultats de modélisation 2D de la propagation des ondes dans le centre de Nice.</td><td>16</td></tr><tr><td>Figure 9: Illustration du phénomène de liquéfaction.</td><td>17</td></tr><tr><td>Figure 10: Extrait de la carte d'épaisseur de la couche de sable fin (en mètres) dans le centre ville (à droite) et à l'aéroport (à gauche).</td><td>17</td></tr><tr><td>Figure 11: Extrait de carte de mouvements de terrain en dynamique.</td><td>18</td></tr><tr><td>Figure 12: Délimitation des 27 secteurs homogènes pour le bâti B.</td><td>22</td></tr><tr><td>Figure 13: Carte des Indices de vulnérabilité moyen par secteur homogène.</td><td>23</td></tr><tr><td>Figure 14: Fonction de transfert d'un site et fréquence de résonance des immeubles selon leur hauteur.</td><td>24</td></tr><tr><td>Figure 15: Localisation des 540 immeubles de l'enquête C-D sur carte géologique.</td><td>26</td></tr><tr><td>Figure 16: Liste des fonctions des bâtiments C-D analysés aux niveau 1.0 et 1.1.</td><td>27</td></tr><tr><td>Figure 17: Indices de vulnérabilité moyens obtenus à l'issue de l'enquête 1.0 et 1.1.</td><td>29</td></tr><tr><td>Figure 18: Comparaison entre les indices obtenus aux niveaux 1.0 et 1.1.</td><td>30</td></tr><tr><td>Figure 19: Comparaison entre indices de vulnérabilité obtenus aux niveaux 1.1 et 2.0.</td><td>30</td></tr><tr><td>Figure 20: Vue d'ensemble de la Préfecture.</td><td>31</td></tr><tr><td>Figure 21: Maillage du modèle numérique de la Préfecture.</td><td>32</td></tr><tr><td>Figure 22: Carte des taux de dommages moyens pour le bâti B pour le séisme Ligure.</td><td>34</td></tr><tr><td>Figure 23:Carte des taux de dommages moyens pour le bâti B pour le séisme Ligure. Prise en compte avec Δlmax = 2.</td><td>35</td></tr><tr><td>Figure 24:Carte des taux de dommages moyens pour le bâti B pour le séisme Ligure. Prise en compte des effets de site avec Δlmax = 2 avec croisement de l'information fréquentielle sol / bâtiment.</td><td>36</td></tr><tr><td>Figure 25: taux de dommages moyen GNDT pour le bâti C-D pour le séisme "ligure".</td><td>37</td></tr></table>

Tableau 1: liste des séismes historiques ayant affecté Nice.

Tableau 2: Sensibilité des dommages aux effets de site et à leur mode de prise en compte.