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San Francisco

Chaque année, 200 secousses ébranlent la région de San Francisco, qui se trouve sur la 

célèbre faille de San Andreas. Cette fracture de l’écorce terrestre s’étend à la jonction des plaques tectoniques du Pacifique et de l’Amérique du Nord qui coulissent l’une contre l’autre(voir illustration ci-dessous).

Pourtant l’agglomération de San Francisco compte plus de 7 millions d’habitants et continue

à se développer malgré la menace qui plane sur elle et le reste de la côte californienne où 

l’on se prépare au « Big One ». 

 

Deux grands tremblements de terre ont déjà frappé la ville : 

• 18 avril 1906, magnitude 8,3, 3000 morts 

• 17 octobre 1989, magnitude 7,1, 67 morts 

 

La différence entre le nombre de victimes lors de ces deux tremblements de terre est 

frappante et s’explique par le développement des constructions parasismiques. Ainsi, c’est grâce aux progrès de la technologie que cette métropole a pu se développer. Pour protéger la ville et ses habitants, on construit de nouveaux bâtiments en respectant les règles

parasismiques, on renforce les habitations déjà construites, on consolide les ponts et 

on améliore le réseau des transports. 

 

La Transamerica Pyramid est la plus grande tour de San Francisco (260 m). 2

Chaque jour, 1'500 personnes viennent travailler dans ce gratte-ciel. Assurer leur protection 

est fondamental. Elle a donc été construite avec les dispositions parasismiques les plus 

sévères. Sa façade est composée de 4000 vitres et de milliers de tonnes de béton et de 

quartz concassé. Grâce à sa forme pyramidale, la tour a un centre de gravité très bas. De 

plus, son enveloppe de verre et de béton cache un solide squelette d’acier qui maintient en 

place ses quarante-huit étages. Une énorme structure métallique vient consolider la base de 

l’édifice. Au niveau des fondations, près de 30'000 tonnes d’acier et de béton enracinent 

fermement le gratte-ciel dans le sol offrant une stabilité exceptionnelle. L’intérieur de la tour 

renferme d’autres systèmes à la pointe de la technologie. Chaque cage d’ascenseur est 

équipée d’un capteur de secousses sismiques qui arrête l’ascenseur, puis le fait monter ou 

descendre au palier le plus proche et ouvre ses portes automatiquement en cas de 

tremblement de terre. Il y a des instruments de contrôle répartis dans tout l’édifice. Au 

sommet, un accéléromètre mesure le balancement de la tour. Lors du tremblement de terre de 1989, la Transamerica Pyramid a été secouée pendant plus d’une minute et son sommet a oscillé sur une trentaine de centimètres. Toutefois, personne n’a été blessé.

 

Il y a de nombreux autres gratte-ciel à San Francisco qui eux aussi ont été construit en respectant les normes parasismiques : structure en acier, étages en béton armé et fondations renforcées.

 

Sécuriser les ponts constitue également un défi important pour les ingénieurs. Tous les 3ponts de la baie sont remis aux normes peu à peu.

 

A San Francisco, il y a deux ponts principaux :

• Le Golden Gate Bridge

• Le Bay Bridge

 

Le Golden Gate Bridge a une longueur totale de plus de 2700 mètres et traverse un profond détroit balayé par les vents et agité par de violents courants. Le pont dispose d’une infrastructure très élaborée. Ses fondations s’enfoncent dans le sol sous-marin sur une vingtaine de mètres. Près de 150000 tonnes de béton ancrent dans le fond les deux tours de 230 mètres de haut. A chaque extrémité, d’énormes structures de béton sont enfouies dans la rive et retiennent les deux câbles principaux constitués de 130000 km de fils d’acier qui soutiennent le pont suspendu. Lors du tremblement de terre de 1989, le Golden Gate s’est tordu et s’est balancé, mais il est resté intact.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A 10 km de là, le Bay Bridge (7000 mètres de long), l’un des ponts les plus fréquentés des Etats-Unis n’est pas parvenu à absorber l’onde de choc. Sous l’effet des secousses, une portion de 15 m s’est effondrée. Un automobiliste est tué. Le pont est resté fermé pendant près d’un mois, le temps de le remettre en état. Aujourd’hui, un nouveau Bay bridge, à la pointe de la technologie, a été construit à côté de l’ancien. A l’époque du premier Bay Bridge, on construisait des édifices très robustes dans l’idée qu’ils résisteraient mieux aux séismes. Aujourd’hui, on sait qu’il vaut mieux privilégier la flexibilité. Le pont se compose d’une tour centrale constituée de plusieurs pylônes métalliques indépendants. Les poutres qui les relient sont souples et déformables pour éviter que la tour ne se brise. Le tablier est formé de 28 sections autonomes grâce auxquelles il peut s’étirer et se tordre sans s’effondrer. Sous la chaussée, d’énormes pistons en acier absorbent les ondes de choc.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Un autre élément dont il faut tenir compte en matière de génie parasismique à San Francisco est la nature des sols. En effet, San Francisco s’est agrandi, depuis la fin des années 1850, en empiétant sur la mer. Certains quartiers, comme Mission Bay, sont construits sur des remblais constitués de gravier, de terre et de sable, qui reposent directement sur le fond de la mer. Il s’agit donc d’un terrain humide, particulièrement instable en cas de séisme (liquéfaction des sols). Lors du tremblement de terre de 1989, ce phénomène a causé l’effondrement de nombreuses maisons. Sur ce genre de site, peu importe le type de bâtiment qu’on veut construire, qu’il s’agisse d’un bâtiment de deux étages ou d’une grande tour, les fondations doivent plonger jusqu’au sous-sol rocheux. On utilise pour cela des piliers en acier soudés bout à bout. On les enfonce dans les remblais, puis à travers la couche argileuse jusqu’à ce qu’ils atteignent la roche presque cent mètres plus bas. On recouvre leur sommet avec des plaques de béton, elles-mêmes rassemblées par de solides travées. Enfin, on installe sur l’ensemble une dalle de béton armé. Ainsi, le bâtiment ne risque plus de s’enfoncer. Toutefois, ceci coûte cher : chaque pilier coûte plus de 10000 Euros.

 

En ce qui concerne maintenant le réseau des transports et plus particulièrement le métro. Les ingénieurs doivent construire des stations et des tunnels qui résistent aux secousses sismiques. Il est donc fondamental que ces structures offrent une certaine élasticité afin de pouvoir absorber l’énergie des secousses lors d’un tremblement de terre.

 

Les galeries, un fois creusées, sont tapissées de béton, puis recouvertes de caoutchouc. Elles forment alors un ensemble flexible qui ne se brisera pas lors d’un tremblement de terre. Tout est donc mis en œuvre à San Francisco pour construire des infrastructures qui résistent aux tremblements de terre afin de protéger la population.

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