Golden Gate Bridge - Définition

La menace sismique

Des expériences difficiles pour les ponts suspendus

Séismes et tempêtes

L'écroulement du Tacoma Narrows Bridge, le 7 novembre 1940.

La ville de San Francisco a déjà été plusieurs fois confrontée à des séismes de plus ou moins grande envergure, et la menace d'un nouveau tremblement de terre, qui pourrait être fatal au Golden Gate Bridge est permanente. Selon les scientifiques, un tremblement de terre, d'une magnitude que la ville n'a encore jamais connu, devrait se produire dans les trente-cinq années à venir. Lors du tremblement de terre de 1906, d'une magnitude de 7,9 sur l'échelle de Richter, une grande partie de la ville de San Francisco avait été détruite. Les prévisions d'un séisme de plus grande envergure laissent donc craindre un véritable « danger de mort » pour le Golden Gate Bridge, d'autant plus que plusieurs ponts suspendus ont démontré leur fragilité par le passé.

Ainsi, le 7 novembre 1940, le troisième plus grand pont suspendu de la planète de l'époque, le Tacoma Narrows Bridge s'effondra, à la consternation des ingénieurs du Golden Gate Bridge. Leon Moisseiff, l'un des ingénieurs principaux du Golden Gate, mais aussi du Tacoma Narrows fut alors un coupable tout désigné. Charles Ellis, autre ingénieur du Golden Gate Bridge, fut alors contacté pour déterminer la solidité du pont, afin qu'une catastrophe semblable à celle du Tacoma ne se reproduise pas. Ses conclusions furent rassurantes : l'accident du Tacoma Narrows Bridge tiendrait en fait à son étroitesse, avec un rapport entre la portée et la largeur de 72/1. Le risque de voir le Golden Gate Bridge, dont le rapport portée/largeur est de 47/1 s'effondrer sous l'effet d'une tempête était en conséquence très faible. Les ingénieurs furent donc rassurés quant aux risques météorologiques, cependant, la menace sismique était encore insoupçonnée.

Loma Prieta : la menace sismique se concrétise

Un tronçon du Bay Bridge chute sous l'effet des secousses.

C'est à la fin des années 1980, avec le tremblement de terre de Loma Prieta, d'une magnitude de 6,9 que les autorités ont réalisé à quel point un tremblement de terre pouvait être dangereux, non seulement pour les humains, mais aussi pour les ponts suspendus. Le Loma Prieta fit 62 victimes, et plus de 3 000 blessés, et un total de dégâts matériels estimé à plus de cinq milliards de dollars. Parmi les constructions touchées par la catastrophe, on retrouve le Bay Bridge, construit à la même époque que le Golden Gate Bridge, et en partie par les mêmes équipes. Un tronçon complet du pont, qui relie la baie de San Francisco à la ville voisine d'Oakland s'écroula. Le séisme, dont l'épicentre se trouvait dans les montagnes de Santa Cruz à environ 80 kilomètres du pont, eut donc principalement des répercussions dans la baie de San Francisco.

Le Golden Gate Bridge a lui aussi été affecté par la secousse, mais sans subir de dégâts matériels. Les violentes secousses agitèrent les suspentes, situées entre les câbles porteurs et la chaussée, mais le pont réagit conformément aux précautions prises par les ingénieurs : il tangua, amortissant les forces sismiques, avant de les libérer par ses vibrations et ses mouvements. C'est cette dissipation d'énergie qui sauva le Golden Gate Bridge du désastre. Pour cette raison, une vaste entreprise de protection parasismique est actuellement mise en œuvre, afin de prémunir le pont d'une menace sismique imminente, et qui ne surviendra probablement pas cette fois-ci à 80 kilomètres de la structure.

La menace sismique tient au fait que la ville de San Francisco est située entre les deux failles les plus actives de Californie, la faille de San Andreas et la faille de Hayward. Chacune d'entre elles marque la frontière entre deux plaques tectoniques, or les plaques continentales dérivent en permanence, mais pas toujours dans les mêmes directions. Au bout d'un certain temps, les zones de frottement des plaques finissent pas céder, ce qui a non seulement pour effet de les fracasser, mais également de libérer toutes les tensions accumulées depuis leur formation. C'est ce qui se produisit lors du séisme de 1906, l'un des plus violents de l'histoire.

Une rénovation permanente et indispensable

Un ouvrier au travail sur le pont.

Afin d'être en mesure de résister à un séisme de grande ampleur, les plus grands ponts de la baie de San Francisco bénéficient d'un programme de mise aux normes. Pour le Bay Bridge, plus de deux milliards de dollars ont été dépensés, afin que la catastrophe du Loma Prieta, qui avait vu un tronçon du pont s'écrouler ne se reproduise pas. Les ingénieurs du Golden Gate Bridge prirent davantage de précautions lors de la construction, afin de protéger le pont des catastrophes naturelles, mais aussi des séismes qui frappent régulièrement la baie. Parmi les particularités architecturales parasismiques déjà existantes sur le pont, on retrouve, de chaque côté de l'ouvrage d'art des joints de dilatation qui permettent, lorsqu'une secousse atteint le pont, de le désolidariser des viaducs d'accès situées de chaque côté, en coulissant. Cet écartement peut atteindre 43 centimètres, cependant, des essais récents ont prouvé que cette précaution ne serait pas suffisante face à un violent tremblement de terre.

Les travaux de mise aux normes reposent sur deux procédés essentiels : des appuis élastiques qui isolent les différentes parties du pont, ainsi que des amortisseurs censés pouvoir atténuer les secousses. Selon les scientifiques, le prochain grand séisme devrait survenir dans les trente-cinq années à venir, mais il est tout à fait possible qu'il se produise d'ici un mois, un an, ou dix ans. Pour cette raison, le pont est en rénovation permanente, avec à terme l'objectif de le préserver d'un séisme d'une magnitude de 8,3 sur l'échelle de Richter.

La réfection des arches en acier est l'une des priorités du chantier.

Le pont devra, à terme, être en mesure de résister à un tremblement de terre d'une violence encore jamais atteinte en Californie, sachant que la magnitude de 8,3 correspond au maximum qu'un tremblement de terre de la faille de San Andreas peut atteindre. Les travaux devraient s'échelonner sur une durée de vingt ans, et servir de modèles aux autres réfections de ponts suspendus de la baie. Ce derniers ont déjà bien avancé : les appuis élastiques ont déjà été installés sur le viaduc d'acier côté nord, les joints de la tour nord ont été renforcés, et des barres d'acier sont venues la consolider. La seconde phase concerne la partie sud, où de nouveaux appuis doivent être posés, et l'armature métallique remplacée. En ce qui concerne la partie centrale, l'acier moulé sera renforcé, des amortisseurs seront insérés entre les tours et la chaussée, et une partie des fondations sous marines seront remplacées.

L'opération de mise aux normes du Golden Gate Bridge est la plus onéreuse jamais réalisée sur un pont, à tel point que s'il s'agissait d'une autre structure, il serait presque moins cher de la reconstruire. Le péage du pont, emprunté par 42 millions de véhicules par an rapporte plus de 65 millions de dollars annuels, mais cette somme couvre à peine les frais d'entretien quotidien du pont. Les fonds de la mise aux normes doivent en conséquence venir de l'extérieur. Le Département des Transports des États-Unis a ainsi débloqué la somme de 1,6 milliard de dollars, et l'entreprise Caltrans fournit également une partie des fonds nécessaires à la fois à la recherche et à la réfection du pont.

Le véritable défi tient au fait que personne ne doit se rendre compte que des travaux ont eu lieu : le Golden Gate Bridge doit donner l'illusion d'être intact, même à la fin des travaux : chaque rivet a été vérifié, plus de la moitié de l'acier a été remplacée, le revêtement des piliers en béton a été refait, et la chaussée est toute neuve, sans que personne ne se soit rendu compte du changement. Le pont est ainsi petit à petit rénové, à tel point que l'acier originel finira par totalement disparaître.