Construction en Terre et tremblements de terre

TERRE ET COMMENTAIRES

La catastrophe de Bam s’inscrit dans une suite de séismes de ces quinze dernières années :Los Angelès (USA), Kobé (Japon), Arménia (Colombie), faille nord Anatolienne (Turquie), San Giuliano (Italie), Bam (Iran). A Bam, la vieille ville et la Citadelle sont en briques de terre crues, appelées adobes. Il convient de préciser que cette partie de la ville était abandonnée, donc non entretenue, et que la population résidait dans la ville nouvelle, construite en adobes pour une très faible part, en parpaings et en béton pour une part plus importante, mais surtout en charpente métallique remplie de briques cuites pour la plus grande part. Cette ville contemporaine est située juste à proximité. C’est dans cette ville-là que se concentrent les décès. Parce que la Citadelle en adobes est en grande partie détruite, on a répandu l’idée que la terre n ’était pas un bon constituant de la sécurité du bâti en zone sismique. Et qu’il aurait peut-être mieux valu construire en matériaux industriels….. Voyons donc cela d’un peu plus près.

La terre seule, parce qu’elle n’a pas une forte résistance à la tension, n’est pas un matériau d’excellence contre les grands séismes. Mais elle possède une certaine déformabilité en compression et cisaillement. Ce qui en fait un matériau intéressant pour le parasismique. Si l’on veut construire en terre dans les régions sismiques, il est possible de l’associer avec un autre matériau, résistant à la tension, le bois par exemple. C’est ce qui se fait à Arménia en Colombie ou le bâtiment ancien est constitué essentiellement de murs en treillis de bambou remplis de terre. Mais l’on peut aussi construire en utilisant des formes adaptées et validées par l’histoire, et c’est le cas en Italie avec des murs en pierres bâties à la terre, comme sur la plupart des côtes méditerranéennes, plus épais en bas qu’en haut, ou en construisant en terre damée (pisé) avec des contreforts comme dans l’Alentejo portugais.

La région de Bam, quasi désertique, n’a pas pu fournir des bambous ou du bois. Il était par contre fréquent de rencontrer des séries de murs et voûtes en terre, accolées les unes aux autres dans les habitats groupés, chaque unité contreventant ses voisines et réciproquement. Il y avait une sorte de résistance collective. La culture constructive parasismique locale était sans doute pertinente, mais elle n’avait été confrontée à de très forts séismes, qu’une ou deux fois par millénaire. Et encore, il semble que l’on ne retrouve pas trace d’une si forte intensité au cours de trois derniers millénaires. Les murs des maisons de la vieille ville étaient épais. Cette technique n’a apparemment pas pu résister, dans son état de dégradation avancée, à un séisme d’une telle intensité, surtout que l’épicentre était très proche. Dans la ville nouvelle, de tous les procédés constructifs imbriqués ou superposés, il est difficile de repérer lesquels sont plus valides que les autres. Rien ne permet d’affirmer que les modes constructifs industriels se sont moins effondrés que les modes traditionnels, vu que les parties hautes, plutôt construites en procédés industrialisés sont tombés sur les parties basses, parfois encore construites en terre. Dans l’état actuel des réflexions, ce serait plutôt la juxtaposition et la superposition non cohérentes des différentes familles de techniques qui sont cause principale du désastre.

L’université des évidences du bâti, disponible partout sur la planète, montre que des solutions locales ont été mises au point et qu’elles fonctionnent souvent bien pour des séismes de magnitude courante du pays. Il ne faudrait donc pas croire que les procédés industrialisés sont toujours plus protecteurs, en cas de séisme, que ne le sont les techniques vernaculaires.

A Kobé, au Japon, c’est bien dans une ville de la civilisation industrielle que les autorités ont dénombré six mille morts lors d’un tremblement de terre, il y a neuf ans. Cette ville est située dans un pays où la réglementation, les bureaux d’études, les bureaux de contrôle, les technologies et les entreprises du bâtiment sont les plus performants au monde à propos de la construction parasismique. La culture constructive parasismique japonaise est très ancienne et fondée sur la légèreté autant que sur la souplesse. Mais l’économie, donc la réglementation, a favorisé les techniques industrielles. La population japonaise fait des exercices de protection et de sauvegarde en permanence, elle entretient sa culture du risque sismique. Les plans d’organisation des secours semblent au point. Malgré un contexte, apparemment très favorable à un faible impact sur les vies humaines, il y a eu un désastre.

A Los Angeles, il y a quinze ans, la centaine de morts se trouvaient tous dans les décombres de l’autoroute surélevée en béton armé, parce que justement, il y avait un gros défaut de conception de l’armature.

A San Giuliano, en Italie, il y a moins de deux ans, la comparaison aurait pu être vite faite si l’on avait voulu : un village ancien, en pierres bâties à la terre sur un pic rocheux, d’un côté, et une école récente en béton armé, bâtie sur un terrain beaucoup plus mou, en bas du village, d’autre part : les vingt-six morts sont sous le béton armé de l’école quasi neuve, alors que le village ancien n’a pas vu une seule maison s’effondrer. Distants de quelques centaines de mètres, les deux matériaux mis en œuvre dans leurs techniques propres étaient présents. La pierre était bâtie à la terre dans une culture constructive validée par un grand nombre de séismes, et le béton armé était mis en oeuvre dans un système de marché public contrôlé. Et la comparaison aurait été plutôt valide, mais elle n’a pas été faite.

A Arménia, tout autant, dans une même rue, des maisons en matériaux industriels étaient effondrées ou endommagées au point qu’il a fallu les détruire, alors que des maisons voisines en terre et bambou sont toujours debout. Et là non plus, ce trait, pourtant pertinent, n’a pas été relevé par les commentateurs.

La faille nord anatolienne avec ses séismes successifs, continue de se bâtir avec du béton armé et d’autres matériaux industriels, bien que les dernières catastrophes y ont été épouvantables. L’ouverture de "la boutonnière" est rendue maintenant aux portes d’Istanbul et il est peu probable que le résultat du prochain séisme puisse faire la différence entre béton armé et construction vernaculaire car la ville est une mosaïque de techniques de constructions empiriques et industrielles, comme à Bam. Il faut craindre que soient diffusées les mêmes commentaires basés sur les mêmes idées convenues sur les techniques de construction sans plus de discernement...

Chez les observateurs attentifs, il est pourtant entendu que les sollicitations subies par les constructions dépendent avant tout des choix opérés lors de la conception. Leur application se décline en variable sur de nombreux paramètres : forme, hauteur, élancement, proportions du bâtiment et des ouvertures, nature du sol, voisinages, etc.

Mais ce n’est pas ce que l’on retient généralement. Ce qu’il nous est donné à entendre dans les reportages, s’organise autour de raisonnements simples :

1) Quand les tremblements de terre se produisent dans des régions à culture encore vivace de construction empirique, avec utilisation de matériaux locaux peu transformés, les dégâts sont dus :

– Aux matériaux premiers et aux procédés vernaculaires..

– A l’inertie, à l’ignorance ou à la résistance des bâtisseurs devant les techniques industrielles.

2) Quand les tremblements de terre ont lieu dans une région bâtie en béton armé ou en techniques industrielles, les dégâts ont deux causes principales :

– La quête du profit, au détriment de la qualité, chez les décideurs des entreprises du bâtiment qui ne mettent pas suffisamment d’armature ou de ciment dans le béton.

– Le faible savoir technique des bâtisseurs de ces régions, si cette catastrophe a lieu dans un pays en voie d’industrialisation. Pour les pays industrialisés comme le Japon et les USA, on ne retient que la première cause.

Les techniques industrielles ne peuvent donc pas être mises en cause, c’est leur application qui est déficiente.

Voilà, en résumé, le commentaire fréquent, empreint d’une vision du monde plutôt ethnocentriste, servi par la plupart des médias en direction du grand public.

Ces affirmations ne reposent pas sur des conclusions d’études rigoureuses, mais elles ont la vie dure. Il existe partout de par le monde, en Asie et en Amérique latine par exemple, des savoir universitaires, qui proposent d’autres compréhensions des causes des séismes.

En fin de compte, chaque catastrophe, est l’objet, ici, du commentaire le plus rassurant qu’il soit pour nous, occidentaux : ça ne se produirait pas chez nous. Ce qui reste à démontrer également.

EN SAVOIR PLUS

Les techniques constructives vernaculaires amortissent et dispersent les chocs graduellement jusqu’à ce qu’ils s’annihilent, comme des vagues décroissant progressivement après que l’on a jeté un caillou dans l’eau.

Les techniques industrielles, par contre, concentrent l’énergie des chocs sur quelques points ou éléments très fortement sollicités, sans homogénéité, sans participation du reste des éléments constructifs.

Les matériaux, au fur et à mesure de leur chargement, ont dans un premier temps un comportement élastique (l’on peut penser à un ressort ou à une gomme sur lesquels on appuie). Ils s’écrasent sous la charge progressive, et remontent quand on les libère de cette charge. Puis si l’on continue à les charger, ils ont un comportement plastique (l’on peut penser à un mortier de maniabilité adéquate quand on pose la brique dessus). Ils s’écrasent mais ne remontent plus quand on les libère.

Certains matériaux cassent juste après le domaine élastique, ils sont dits " fragiles ", parce qu’ils ont un petit domaine plastique.

Les matériaux, qui après le domaine élastique ont un domaine plastique importants, comme les métaux, sont dits " ductiles ". Plus le domaine plastique est grand, plus le matériau est ductile et peut se déformer sans casser.

Fragile s’oppose à ductile.

Une brique de terre a une raideur faible. Cela lui donne une grande capacité à se déformer et à transmettre des efforts sans casser, comme un ressort. C’est le signe de la présence d’un grand domaine élastique. Elle est fragile avec une grande élasticité. Alors qu’un bloc en béton a une grande raideur. Il se cassera sans pouvoir se déformer. Son domaine élastique est beaucoup plus petit. Il est fragile avec une élasticité faible.

Le cuivre ou le fer sont ductiles, la fonte est fragile. Le béton armé est ductile, car les aciers qu’il contient sont ductiles. Le béton cyclopéen (non armé donc) est fragile.

Donc en parasismique, il pourrait être intéressant de mettre en oeuvre un matériau disposant à la fois d’un grand domaine élastique et d’un grand domaine plastique. Ce matériau reste malheureusement à découvrir.

Le bois n’est, cependant, pas très loin de cette double performance.

Ensuite, il est possible de préférer un domaine élastique important : adobe, caoutchouc... Ou bien de préférer un domaine plastique important : béton armé, acier, aluminium...

La plus mauvaise solution, c’est de n’avoir pas de bonnes performance élastique, ni de bonnes performances plastiques : béton cyclopéen, fonte...