Sous les pavés de Calais, le sous-sol raconte une histoire sédimentaire complexe. La nappe phréatique affleure souvent à moins de deux mètres dans les quartiers proches du bassin Carnot et du front de mer, saturant des couches de sables fins et de limons déposés par les transgressions marines quaternaires. La ville, située à la limite de la zone de sismicité 2 au sens du décret 2010-1255, reste exposée à des sollicitations faibles mais réelles. Le vrai danger ne vient pas de la magnitude, mais de la nature du sol lui-même : un sable lâche saturé qui, sous chargement cyclique, peut perdre brutalement toute résistance. Nous évaluons ce phénomène de perte de portance par le biais d'une analyse de liquéfaction rigoureuse, intégrée à chaque campagne de reconnaissance que nous menons dans le Calaisis.
À Calais, le risque de liquéfaction est piloté par la nappe haute et les sables lâches, pas par la magnitude sismique.
Méthodologie et portée
Sur les chantiers calaisiens, nous observons systématiquement des alternances de sables propres et de sables légèrement argileux jusqu'à 15 mètres de profondeur. Cette configuration exige de croiser les données de résistance à la pénétration avec les courbes granulométriques et les limites d'Atterberg, car un faible pourcentage de fines plastiques modifie radicalement le comportement cyclique du matériau. Nous utilisons la méthode simplifiée de Seed & Idriss dans sa version actualisée par Youd et al. (2001), en appliquant un facteur de magnitude calibré sur la sismicité régionale. Le calcul du facteur de sécurité contre la liquéfaction est mené pour chaque strate identifiée dans les sondages carottés, avec une attention particulière aux lentilles de sable comprises entre des horizons plus cohérents, pièges classiques pour les ingénieurs qui ne disposent pas d'un modèle géotechnique suffisamment détaillé.
Particularités du site
L'Eurocode 8 (NF EN 1998-5:2005, section 4.1.4) impose de vérifier le risque de liquéfaction dès lors que la nappe est à moins de 15 mètres de profondeur et que l'accélération de calcul dépasse 0.15g. À Calais, ces deux conditions sont réunies sur la quasi-totalité du territoire communal. Omettre cette analyse, c'est accepter le scénario d'un tassement différentiel brutal sous séisme, même modéré, pouvant entraîner l'inclinaison irréversible d'un ouvrage fondé sur semelles superficielles. Les remblais hydrauliques qui constituent une partie du terre-plein portuaire présentent une sensibilité particulière : leur mise en place par dragage a créé une structure lâche, sans compaction mécanique, exactement le type de matériau que la norme désigne comme potentiellement liquéfiable.
Questions courantes
Quand une analyse de liquéfaction est-elle obligatoire à Calais ?
Dès que le projet entre dans la catégorie d'importance II ou supérieure au sens de l'EC8, et que les sondages révèlent des sables saturés jusqu'à 15 m de profondeur. Le Plan de Prévention des Risques sismiques des Hauts-de-France peut également l'imposer pour les ERP et les installations classées.
Quel est le coût d'une étude de liquéfaction complète ?
Pour une mission intégrant essais in situ, prélèvements, analyse granulométrique et rapport de calcul, le budget se situe entre 2 610 € et 3 970 €. Le montant exact dépend du nombre de sondages et du linéaire de pénétration nécessaire pour atteindre le substratum résistant.
Peut-on construire sur un sol liquéfiable sans le traiter ?
Techniquement, oui, si l'on reporte les charges au-delà de la zone sensible via des pieux traversant les couches liquéfiables jusqu'au bon sol. L'analyse de liquéfaction sert précisément à démontrer que le frottement négatif en cas de séisme ne compromettra pas la capacité portante des pieux.
La liquéfaction peut-elle se produire sans séisme ?
Le phénomène est généralement déclenché par une sollicitation cyclique rapide, typiquement sismique. Des vibrations intenses et prolongées (battage de pieux, explosions) peuvent localement générer des surpressions interstitielles, mais la perte de portance généralisée reste associée au séisme.
