Liquéfaction du sol, également appelée liquéfaction sismique, défaillance du sol ou perte de résistance qui fait que le sol autrement solide se comporte temporairement comme un liquide visqueux. Le phénomène se produit dans les sols non consolidés saturés d'eau affectés par les ondes sismiques S (ondes secondaires), qui provoquent des vibrations du sol lors des tremblements de terre. Bien que le choc sismique soit la cause la plus connue de liquéfaction, certaines pratiques de construction, y compris le dynamitage et le compactage du sol et la vibroflotation (qui utilise une sonde vibrante pour modifier la structure des grains du sol environnant), produisent ce phénomène intentionnellement. Les sols à grain fin mal drainés tels que les sols sableux, limoneux et graveleux sont les plus sensibles à la liquéfaction.
Les sols granulaires sont constitués d'un mélange d'espaces de sol et de pores. Lorsqu'un choc sismique se produit dans des sols gorgés d'eau, les espaces poreux remplis d'eau s'effondrent, ce qui diminue le volume global du sol. Ce processus augmente la pression de l'eau entre les grains individuels du sol, et les grains peuvent alors se déplacer librement dans la matrice aqueuse. Cela réduit considérablement la résistance du sol aux contraintes de cisaillement et fait que la masse de sol prend les caractéristiques d'un liquide. Dans son état liquéfié, le sol se déforme facilement et les objets lourds tels que les structures peuvent être endommagés par la soudaine perte de support par le bas.
Les bâtiments construits sur un sol meuble s'inclinent et s'inclinent facilement lorsque la liquéfaction se produit, car le sol ne supporte plus les fondations des structures. En revanche, les structures ancrées au substratum rocheux ou aux sols rigides dans les zones sujettes aux tremblements de terre subissent moins de dommages, car moins de vibrations sont transmises à travers la fondation à la structure au-dessus. De plus, les bâtiments ancrés au substratum rocheux présentent un risque réduit de tangage et d'inclinaison.
L'un des épisodes de liquéfaction les plus graves des temps modernes s'est produit en Chine lors du tremblement de terre de Tangshan en 1976. Certains scientifiques estiment qu'une superficie de plus de 2 400 km2 (environ 925 miles carrés) a été soumise à une liquéfaction sévère, ce qui a contribué à les dégâts survenus dans le sud de la ville. La liquéfaction des sédiments des lacs mous sur lesquels le centre de Mexico a été construit a amplifié les effets du tremblement de terre de 1985, dont l'épicentre était situé à des centaines de kilomètres. De plus, la liquéfaction du sol sous les quartiers de Mission et Market à San Francisco lors du tremblement de terre de 1906 a provoqué le tangage et l'effondrement de plusieurs structures. Ces quartiers ont été construits sur des zones humides récupérées mal remplies et des zones peu profondes.
La liquéfaction peut également contribuer aux coups de sable, également appelés ébullitions de sable ou volcans de sable. Les coups de sable accompagnent souvent la liquéfaction des sols sableux ou limoneux. Avec l'effondrement de la structure granulaire du sol, la densité du sol augmente. Cette pression accrue évacue l'eau des espaces poreux entre les grains du sol et expulse le sable humide du sol. Des coups de sable ont été observés à la suite de plusieurs tremblements de terre, notamment les tremblements de terre de New Madrid de 1811-1812, le tremblement de terre de Tangshan de 1976, le tremblement de terre de San Francisco – Oakland de 1989 et les tremblements de terre de Christchurch de 2010-2011.
De plus, la liquéfaction peut également provoquer des glissements de terrain. Par exemple, lors du tremblement de terre en Alaska de 1964, la liquéfaction d'une couche sablonneuse d'argile molle sous Turnagain Heights, une banlieue d'Anchorage, a provoqué un glissement de terrain dans la masse du sol au-dessus qui a détruit environ 75 maisons et perturbé les services publics.
