CHAPITRE 2 - Methodologie Génarale Danalyse Du Risque [PDF]

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CHAPITRE 2 METHODOLOGIE GENERALE D’ANALYSE DU RISQUE

I-DEFINITIONS : ALEA ET RISQUE Dans le domaine des catastrophes naturelles, on assiste souvent à un amalgame et un détournement des termes et de leur sens réel. On confond souvent les termes danger et risque. -

Le danger est lié au phénomène lui-même, donc à la géologie. Le risque est surtout lié à l’homme et à sa façon de se protéger.

Les risques naturels ont une propriété qui les rend si craintifs et dangereux. Il s’agit de leur apparition brusque et inattendue. On peut citer (les avalanches, les inondations, les mouvements de terrain, les cyclones, les tempêtes, les séismes et les éruptions volcaniques,…) Malgré les progrès de nos connaissances, le risque sismique et le risque des glissements de terrain et de tempête dans certains pays ont souvent des conséquences dramatiques, se comptant en centaines voire en milliers de morts. Notre pays doit prendre conscience de cette permanence du risque dans notre environnement; il doit réaliser que le risque est intimement lié à la vie humaine, qu’il n’y a pas d’activité sans risque. Le risque est dans la nature de l’homme. Sans prise de risque, il n’y aurait jamais aucun progrès. Toutefois, tous les risques devraient être identifiés, analysés et évalués afin de définir s’ils sont jugés acceptables par ceux qui ont à le supporter. Dans le domaine de la géotechnique, Les risques géologiques sont le résultat naturel de la vie de la planète terre. Ils sont dans le prolongement naturel du mécanisme spectaculaire de la géodynamique terrestre. On distinguera : - Danger géotechnique : C’est un événement géomorphologique ou géotechnique qui a un potentiel des effets négatifs (conséquences) sur la vie humaine. - Risque géotechnique: Il est défini mathématiquement comme le produit de probabilité d’un événement avec le coût de conséquence de l’événement. Définition de l’aléa : l'aléa naturel et est défini comme la probabilité pour qu'au cours de la période de référence, un événement atteigne ou dépasse une certaine intensité sur le site étudié. Evaluer l'aléa revient donc à calculer, en un site donné, la fonction de répartition des paramètres caractéristiques de l'événement. Pour caractériser l'aléa, des facteurs de deux types sont à prendre en compte. Il s'agit des facteurs permanents indépendants des notions temporelles, à l'échelle humaine (topographie, géologie, géomorphologie dynamique...) et des facteurs temporels, présents ou passés, ponctuels dans le temps (instabilités historiques, géomorphologie...).

II- LES ALEAS GEOLOGIQUES ET LES RISQUES LIES AUX SOLS Les sols présentent toujours un risque pour tout projet de construction, d’où une bonne étude géotechnique avec interprétation des données des sondages et des essais de laboratoire.

Les aléas géologiques : -

Failles, cavités, nappes phréatiques, Stabilité générale, fondation sur pente, bord du talus, Sols particuliers (argiles, schistes, marnes, vases, sols compressibles….)

Les risques liés au sol : Le sol recèle des risques, bien souvent, mal connus. De multiples aléas peuvent menacer une opération de construction : -

Le retrait gonflement des argiles sont les plus fréquents ; ils sont connus sous le nom de « risque de sécheresse » ; L’eau (niveaux, variations de nappes, impact, inondabilité….) ; La compressibilité des sols ; La présence des vides souterrains (karsts, fontis, carrières, marnières…..) ; L’hétérogénéité des sols naturels (roches, couches compressibles, ….), ou anthropiques (remblais, vestiges de fondations, anciens drains…..) ; La pente excessive et le risque de glissement, y compris en phase de terrassement ; L’aspect sismique (exposition, effets de site, sols liquéfiables…. ; Evolution chimique (organique) des sols ; La présence des sols pollués ; L’incapacité des sols à absorber les effluents (cas des systèmes d’assainissement) ; Risque des réseaux enterrés (canalisations, réseaux électriques, …). Potentiel de liquéfaction de site ; Attaque de béton des murs de fondation et de la dalle sur sol par les sulfates présentes dans le sol ou la nappe phréatique; Granulat et la durabilité de béton;

Problèmes engendrés par les risques aux sols ou le roc - Capacité portante (propriétés mécaniques); - Glissements de terrain (Québec sur une peau de Banane, Bellefeuille,1977); - Tassements à court et à long terme (propriétés mécaniques); - Niveau de la nappe phréatique et sa variation saisonnière (propriété hydrogéologique); - Remontée capillaire (humidité dans les sous-sols); - Agressivité des sols (propriétés chimiques) - Corrosion des structures enfouies dans les sols et perte économique (conduites d’eau, etc...); - Corrosion bactériologique des matériaux; - Gel de sol et perte économique; - Gonflement et retrait de sol (assèchement des sols argileux); - Gonflement de roc (shale);

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Construction près des rivières et la politique de protection; Granulat et la durabilité de béton; Pyrite; Sulfatation de béton; Ressources en matériaux naturels non-renouvelables et problèmes Env.; Problèmes de chaussées.

III- INCERTITUDES ET ORIGINES DE CES INCERTITUDES De nombreuses incertitudes sont associées à l’analyse des risques. Il est nécessaire de comprendre les incertitudes et leurs causes pour assurer une interprétation judicieuse des valeurs obtenues par le calcul de risque. Quatre sources majeures d'incertitudes peuvent être identifiées : •

les éléments d'environnement (houle, vent, courant, charges d'exploitation) qui sont à l'origine des différents chargements appliqués sur une structure ;

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les données géométriques et mécaniques caractérisant la structure ;

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les données géotechniques (caractéristiques du sol et interaction avec la structure) ;

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le caractère imparfait des modèles théoriques utilisés pour représenter les phénomènes (idéalisations, imperfections, mauvaise compréhension des problèmes, etc..) ; un exemple de ceci étant la modélisation des effets de l'environnement sur une structure, ainsi que la réponse et le comportement de cette dernière.

Ces incertitudes peuvent être classées en deux grandes catégories : •

les incertitudes physiques dites aussi intrinsèques : elles proviennent du caractère physiquement aléatoire d'un phénomène (variabilité de la hauteur de houle ou de la vitesse du vent). Ces incertitudes ne peuvent être éliminées ni même réduites ;

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les incertitudes de connaissance : incertitude de mesure due au caractère imparfait de l'instrument utilisé, incertitude statistique due à un manque d'information (par exemple, estimation d'une variable à partir d'une base de données ne contenant qu'un petit nombre d'observations ), incertitude de modèle qui peut provenir aussi bien du choix d'une loi de distribution pour représenter une incertitude, que du caractère imparfait d'une représentation de la physique d'un phénomène (par la formulation mathématique du flambement d'une poutre). Les incertitudes de cette deuxième catégorie peuvent être réduites en rassemblant de nouvelles informations. Des efforts tels que la recherche, le développement, l'inspection, l'assurance et le contrôle qualité permettent d'atteindre cet objectif.

Toutes ces formes d'incertitude sont néanmoins traitées de la même manière dans l'analyse indépendamment de leur origine. Une autre source d'incertitudes, non moins importante, est liée aux erreurs humaines et organisationnelles dont il faut tenir compte. III-1.Incertitude et risque La notion du risque est liée à la notion d’incertitude. La prise de décision en situation d’incertitude devient difficile puisque nous nous retrouvons dans l’incertitude de prédire les lieux, temps, conséquences exactes des évènements que nous redoutons.

En situation d’incertitude, l’analyse des risques, peut alors jouer un rôle essentiel comme support à la prise de décision. Les notions d’incertitude et de risque apparaissent de fait être étroitement liées. Donc intégrer efficacement les incertitudes dans les études devrait permettre d’améliorer la gestion d’analyse des risques.

V- ANALYSE ET EVALUATION DES RISQUES Le processus d’évaluation des risques doit prendre en compte l’existence d’incertitude. L’incertitude, quant à elle, fait appel à la non-disponibilité des facteurs qui affectent la précision des conclusions. Ceci est une faiblesse qui est bien connue dans l’évaluation des risques. L’analyse et l’évaluation des risques font partie du processus global de gestion des risques qui apparaît à la figure 4 plus bas, tirée de l La démarche d’appréciation des risques est composée de trois parties à exécuter de manière itérative: 1. L’identification des risques; 2. L’analyse des risques; 3. L’évaluation des risques.

Figure 4 - L’appréciation des risques dans le processus global de gestion des risques (adapté de MSP, 2008) Le processus détaillé d’appréciation des risques est composé de 12 étapes distinctes suivantes : 1. Définir les objectifs et la portée de l’étude

2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12.

Choisir la méthode d’analyse la plus appropriée Constituer une équipe d’analyse multidisciplinaire Récolter et préparer l’information requise Définir les critères d’analyse Identifier les dangers Analyser les risques Évaluer l’acceptabilité des risques Recommander des barrières de sécurité additionnelles (réduction des risques) Évaluer le risque résiduel Documenter l’analyse Mettre en œuvre les recommandations

V-1. Analyse des risques La définition du domaine d’application du risque comporte les éléments suivants : •

La description des raisons ou problèmes qui ont donné lieu à l’analyse du risque.

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La formulation des objectifs de l’analyse de risque, sur la base des principales préoccupations identifiées

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La définition du système à analyser.

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L’identification des sources d’information.

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La définition des conditions de fonctionnement couvertes par l’analyse de risque ainsi que d’éventuelles limites applicables;

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L’identification des sources permettant d’obtenir des détails des aspects techniques, environnementaux, légaux, organisationnels et humains concernant l’activité et le problème à analyser. Il y a lieu, en particulier, de décrire également tout aspect sécuritaire.

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L’analyse des accidents passés.

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La détermination des hypothèses et contraintes régissant l’analyse.

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L’identification des décisions à prendre, des décideurs et du résultat requis de l’étude.

Globalement, la détermination des risques se composent essentiellement des trois activités suivantes : •

La définition des scénarios d’accidents.

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L’identification des causes et des conséquences des scénarios d’accidents.

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L’estimation de la probabilité et de la gravité de ces scénarios.

Pour mieux évaluer, quantifier, comparer et hiérarchiser les différents événements redoutés, il est intéressant de définir le risque comme la combinaison de sa probabilité d’occurrence par la gravité de ses conséquences. Ainsi, cette approche permet de comparer des niveaux de risque totalement différents, De nombreuses questions se posent : quelles sont les approches qualitatives? Quelles sont les approches quantitatives? Quels sont les modèles mathématiques à utiliser? Quelles sont leurs limites de confiance? Les méthodes utilisées pour l’estimation des risques sont souvent quantitatives même si le degré de détails requis pour la préparation des estimations est dépendant de l’application particulière.

Cependant, une analyse quantitative complète n’est pas toujours possible étant donné le manque d’informations sur l’activité ou le système analysé, le manque de données sur les défaillances, l’influence des facteurs humains, etc. Dans ces circonstances, une classification comparative, quantitative ou qualitative des risques par des spécialistes compétents dans leur domaine respectif peut tout de même être efficace. V-2. Traitement des risques On peut agir sur la gravité des conséquences potentielles d’un événement. De façon générale, il existe cinq grandes catégories d’options de traitement des risques qui doivent toutes être considérées afin de faire une gestion efficiente des risques : 1. La prévention qui vise la réduction de la probabilité que des événements indésirables surviennent. 2. L’atténuation qui vise à réduire les conséquences si de tels événements se produisaient en limitant l’exposition (des gens, de l’environnement, des structures, etc.) par la mise en place de mesures techniques ou de distanciation. 3. La préparation qui vise aussi à réduire les conséquences si de tels événements se produisaient, mais cette fois, en augmentant la capacité d’intervention des équipes d’urgence et la résilience de l’organisation. 4. L’intervention lorsque de tels événements se produisent réellement, c’est-à-dire la mise en œuvre et l’ajustement des mesures d’urgence préparées au préalable selon les besoins de la situation en cours. 5. La continuité des fonctions critiques de l’organisation et le rétablissement chronologique des autres fonctions essentielles par la mise en œuvre et l’ajustement des mesures préparées au préalable. V-3. Présentation des principales méthodes d'identification des dangers et d'analyse des risques : Méthodes d’analyse qualitative •

Analyse préliminaire de risque (APR).

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Analyse par liste de contrôle.

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Analyse de risque sur schéma type « Et-si? ».

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Analyse de risque sur schémas type HAZOP.

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Analyse des modes de défaillance, de leurs effets et de leur criticité (AMDEC).

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Analyse par arbre de panne.

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Analyse par arbre d’événements.

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Analyse par nœud papillon.

Méthodes d’analyses quantitatives •

Risk Management Program U.S. Environmental Protection Agency (RMP) / Conseil pour la réduction des risques d’accidents industriels majeurs (CRAIM).

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Analyse quantitative de risque (QRA).

Chacun de ces outils, pris individuellement ou avec d’autres, permet le plus souvent de répondre aux objectifs d’une analyse de risques portant sur un procédé ou une installation.