LIQUEFACTION SEVERITY MAPS IN A PROBABILISTIC GROUND MOTION ENVIRONMENT FOR RICHMOND, BRITISH COLUMBIA, CANADA

ABSTRACT: Liquefaction hazard maps play an important role in site selection and planning stages for urban settlement and engineering structures. In this paper, probabilistic liquefaction severity maps of Richmond, British Columbia, Canada are presented considering ground motions corresponding to a probability of exceedance of 2% in 50 years based on the liquefaction potential index (LPI). Existing liquefaction hazard maps are produced using a single earthquake magnitude and its peak ground accelerations, while a seismic deaggregation method is used here to determine probabilistic LPI values. The factor of safety against liquefaction is calculated for 299 cone penetration tests (CPT) in an Excel spreadsheet using the most recent CPT-based liquefaction triggering methodology. The probabilistic liquefaction severity maps in this study are generated with two methods: geostatistical interpolation of LPI values and threshold LPI method based on the cumulative LPI distribution. The results show high liquefaction hazard in areas with an underlying thick sand layer and lower hazard in areas covered by peat deposits. The more cumbersome magnitude-distance deaggregation method generates similar results to using mean magnitude and thereby confirms the simpler applicability of mean magnitude in liquefaction hazard mapping of Richmond. In addition, sensitivity analyses indicate that LPI values are relatively sensitive to the groundwater table, particularly high LPI values.

RÉSUMÉ: Les cartes des risques de liquéfaction jouent un rôle important dans la sélection des sites et les étapes de planification des établissements urbains et des ouvrages d'art. Dans cet article, des cartes probabilistes de gravité de liquéfaction de Richmond, Colombie-Britannique, Canada sont présentées en considérant les mouvements du sol correspondant à une probabilité de dépassement de 2% en 50 ans basée sur l'indice du potentiel de liquéfaction (IPV). Les cartes des risques de liquéfaction existantes sont produites en utilisant une seule magnitude de séisme et ses accélérations de pointe au sol, tandis qu'une méthode de désagrégation sismique est utilisée ici pour déterminer les valeurs probabilistes de l'IPV. Le facteur de sécurité contre la liquéfaction est calculé pour 299 tests de pénétration de cône (CPT) dans une feuille de calcul Excel en utilisant la méthodologie de déclenchement de liquéfaction basée sur le CPT la plus récente. Les cartes probabilistes de gravité de la liquéfaction de cette étude sont générées avec deux méthodes: l'interpolation géostatistique des valeurs de l'IPV et la méthode du seuil d'IPV basée sur la distribution cumulative de l'IPV. Les résultats montrent un risque de liquéfaction élevé dans les zones avec une couche de sable épaisse sous-jacente et un risque moindre dans les zones couvertes par des dépôts de tourbe. La méthode plus lourde de désagrégation magnitude-distance génère des résultats similaires à l'utilisation de la magnitude moyenne et confirme ainsi l'applicabilité plus simple de la magnitude moyenne dans la cartographie des risques de liquéfaction de Richmond. De plus, les analyses de sensibilité indiquent que les valeurs de l'IPV sont relativement sensibles à la nappe phréatique, en particulier les valeurs d'IPV élevées.