AU

pour calculer la double amplitude 2a précisément nécessaire pour renverser une colonne de hauteur 2y, et dont le côté de base soit 2x dans la direction perpendiculaire à celle du mouvement séismique. La valeur -de a, ou l'amplitude du tremblement de terre capable de renverser la colonne, ne dépend que du rapport de y à or, c'est-à-dire de sa forme, et augmente naturellement avec la valeur de x, comme l'indique bien cette équation dite de stabilité. Cette équation devient :

pour une colonne ayant un axe central et un rayon de giration égal à K par rapport à sa base.

^ Milne and Omori. On the overtuming and fracturing of brick and other columns

Si on réserve le nom de colonnes à des édifices dont la hauteur dépasse le quadruple de la plus grande dimension de la base, les applications numériques de Téquation de stabilité conduisent à ce résultat extrêmement remarquable qu'aucun tremblement de terre ne peut les renverser^ car il lui faudrait une amplitude qui ne se produit jamais. Malgré des apparences contraires, dont on donnera plus loin la cause, cette conclusion est vérifiée par l'observation des hautes pagodes japonaises à étages, qui ont résisté à tous les désastres antérieurs. Elles ne sont renversées que si, à leur base, le terrain cède par affaisement, glissement ou bouleversement, et leur immunité est si bien reconnue que le peuple y voit quelque mystère religieux les mettant à Tabri des tremblements de terre. Cela suppose aussi, bien entendu, l'élasticité que l'on a eu à signaler au chapitre précédent comme caractérisant les charpentes compliquées usitées dans les monuments japonais importants. On peut citer, par exemple, les Gojunotôs d'Asakusa d'une part, et ceux de Nagoya et d'Hiyoski (Gôdo), qui sont restés debout au milieu des ruines accumulées par les grands tremblements de terre du H novembre 4855 est du 28 octobre 1891.

Dans l'hypothèse plus défavorable dans laquelle la période du mouvement séismique n'est pas très courte par rapport à celle propre d'oscillation de la colonne, l'équation de stabilité devient la formule de West :

où a est la moindre valeur de l'accélération séismique permettant le renversement d'une colonne pour laquelle y est la hauteur du centre de gravité au-dessus de la base, g l'accélération de la pesanteur et 2a: la distance horizontale du centre de gravité à l'arête, ou à l'angle autour duquel la colonne tendrait à tourner pour se renverser. Le renversement devient alors possible, mais il s'agit uniquement ici de petites colonnes. C'est par exemple les cas des Ishidoros, édicules souvent très ornés, constitués par plusieurs pierres de taille superposés, sur lesquels on place des lanternes et qui forment des allées à l'entrée des grands temples. Ces ishidoros se ren-

by horizontally applied motion [Seismol. journ. of Japan, 1893, 1, p. 59). — Tanabe. Étude sur la résistance à la traction des joints de briques (PubL earthq. invest. Comm. in for. lang.y 1900, III, p. 33).— Omori. Seismic experiments on the fracturingand oyertuminf? of columns(/d., 1900, IV, p. 69); On the overturning and slidingof coIumns(/cf.,1903,XII, p. 8.).

GONSTHUCTIOSS diverses en pays instables 52Ô

versent au contraire avec la plus grande facilité, parce qu'ils sont assez courts pour que leurs périodes d'oscillation propre soient comparables à celle du mouvement séismique. Au surplus, ils pèchent aussi par leurs fondations. Ainsi, l'immunité des colonnes au renversement n'est pas contredite par ce fait, au moins dans le cas général.

Malheureusement les colonnes ne sont pas seulement exposées h un effet de renversement auquel elles résistent toujours, faute

- Ishidoro renversa à Sakata par le tremblement de terre du Sbonal du 22 octobre ISSt (d'après Omùri).

d'amplitude suffisante des plus violents tremblements de terre : elles ont à résister aussi à la rupture, qui se produira si le mouvement pendulaire d'oscillation qu'elles prennent par le choc séismique atteint une amplitude trop grande pour l'élasticité de leur matière. Cet effet est souvent suivi de la chute de toute la colonne, ou de quelques-unes de ses parties, et c'est en voyant les fragments épars à terre qu'on a pu croire au renversement.

Les séismologues japonais ont aussi établi une formule de résistance à la rupture, et ils en ont vérifié les conséquences à la table

LÀ SCIENCE SÉISMOLOGTQUE

de choc. La colonne sera brisée par un mouvement séismique dont l'accélération maximum dépassera la valeur :

1 est le moment d'inertie de la section horizontale passant par le centre de gravité par rapport à l'intersection de cette section avec

Fig. 209. — lihidoro de Rodokoro (Vallée de Néo, Mino) reaversé par le tremblement de teiTe du 28 octobre 1891 (d'après Omôri).

la surface élastiquement neutre; g est l'accélération de la pesanteur; F est le coefficient de résistance de la matière de la colonne à la tension ; X est la demi-dimension de la colonne dans le sens du mouvement séismique; / est la hauteur du centre de gravité de la colonne; vo est le poids de la colonne par unité de volume ; V est son volume.

Ces équations fondamentales permettront à tout constructeur de mettre à l'abri des tremblements de terre les édifices de grande hauteur par rapport à leur base, puisqu'on pourra en déduire les formes

et les dimensions à leur donner et calculer la résistance à la rupture qu'on devra exiger des matériaux employés.

On s'explique bien maintenant comment les maisons à 30 étages, les Sky-scrapers (gratte-ciel), de San Francisco ont pu résister au tremblement de terre du 18 avril 1906; ayant de bonnes fondations, elles né pouvaient se renverser ; en charpentes d'acier, elles ne pouvaient se rompre.

Il est encore un autre danger auquel sont exposés des objets plats, comme les tombes, et d'autres, tels que les piliers, colonnes, monuments funéraires, etc. Les relations des grands tremblements de terre fourmillent, en effet, d'exemples de rotation, de glissement, de déplacement de ces édicules divers. On a toujours donné une grande importance à ces phénomènes, en particulier à ceux de rotation, qui ont créé la légende des tremblements de terre rotatoires. Ces faits s'expliquent par l'extrême complexité du mouvement séismique. Les théories qui leur sont relatives ne rentrent pas dans le cadre de cet ouvrage; d'ailleurs elles sont seulement approchées. Oldham^ les a succinctement exposées et discutées, puis fait bonne justice des tremblements de terre de rotation introduits en séismologie par Sarconi' à la suite de celui des Galabres du 17/20 février 1783, et qui malheureusement tiennent encore beaucoup de place dans les relations même les plus récentes ainsi que dans de nombreux ouvrages classiques. 11 va sans dire que l'emploi d'un bon mortier, ou d'une liaison par encastrement, suffira pour empêcher la rotation d'une partie de ces édicules par rapport à l'autre ^

On va maintenant étudier le genre de dommages observés à un certain nombre de constructions diverses autres que les habitations, et en même temps exposer les palliatifs déduits aussi de l'observation .

Conformément à l'immunité au renversement que l'on a reconnue plus haut pour les colonnes, il n'existe pas de cas où des cheminées d'usines aient été renversées; elles sont seulement fendues, ou bri^ sées. Il a été très remarqué qu'au désastre de San Francisco, les hautes cheminées d'usines sont restées seules debout, dans certains quartiers où le tremblement de terre du 18 avril 1906 et l'incendie

' Report on the great earthquake of june 12^ 1897 {Mein. geol. Survey of India, 1899, XXIX).

> htoria de* fenomeni del tremuoto avvenuto nelle Calabria e nel Valdemone nelVanno i783, posta in luce dalla R. Ace. d. se. e belle leit. di Napoli (Napoli, 1784).

> Jnkey. Ueber Drehuagerscheinungen beim Erdbeben von Agraiu 1880 [Fôldlani Kôzlôny. Budapest, 1881).

852 LA SCIENCE S ËISMOLOGIQUE

consécutif n'avaient laissé subsister qu'elles; et des journaux illustrés ont publié de curieuses vues où .elles attestaient en grand nombre l'exactitude de la théorie. Tanabe et Mano ' se sont occupés de celles endommagées par le tremblement de terre du 20 juin 1894 au Japon, et, ne trouvant pas de relation avec leur hauteur, ils ont dâ conclure que les dégftts sont dus à leurs vibrations élastiques. OmOri a repris la question et démontré ce Irès important résultat qu'aucune des cheminées d'usines construites avec les dimensions habituelles n'est capable de résister au tremblement de terre d'accélération destructive. On ne peut songer à leur donner la forme parabolique qui seule, théoriquement, leur conférerait l'immunité désirée, comme on le verra au sujet des piies de pont, car il en résulterait des bases d'une extension inadmissible. Il fautdonc se contenter de palliatifs. On a cherché h les renforcer au moyen de cercles de fer, mais ce procédé s'est montré illusoire ; il y a même tout lieu de supposer qu'il introduit UD élément de destruction. Le système Dyack parait au contraire résoudre la question. Il consiste à munir la cheminée de liens longitudinaux de fer au-dessus de la hauteur critique des 67 centièmes de la hauteur totale. Il est d'ailleurs prudent de les descendre notablement plus bas que cette hauteur. Le 20 juin 1894, une cheminée d'usine à coton de Kanegafuchi (Tokyo) établie de la sorte, avec une hauteur de 50 mètres et des diamètres intérieur et extérieur de 4 et 5 mètres à la base, n'eut pour toute avarie que le descellement d'un de ces tiens. Tout couronnement doit être soigneusement proscrit.

Les cheminées d'usines ne font pas que se fendre et se crevas-

1 CheminËeB d'usioes ayant souffert des secousses du tremblement de terre de juin lS9t {Pubt. earlhq. iitMêt. Comm. in for. long., 1900, 111, p. B7).

Fig, 211. — Dommages t litcheminée de la lui- [ lerie de GrahoTa, prèsd'Agram, lors du tremblement de terre du 9 novembre 1S89 ^d' après Toula).

CnXSTRUCTiO.NS DIVERSES EX PAYS INSTABLES ûî»

scr, elles peuvent aussi se couper en deuxtr&s nettement, et la partic supérieure se détacheret tomber. Fr.-E.Suess' mentionne lecasdc ccUo des bains de l'hôtel de l'Eléphant & Laibach, qui éprouva ce genre de dommage au tremblement de terre du 14 avril 1893. D'après lui, il faut en accuser le trop grand poids, la surchai^e du haut. La partie inférieure de la cheminée oscille comme un pendule renversé sous l'action du séisme, mais, si les masses sont mal reparties, la partie supérieure pourra prendre pour son compte un mouvementoscillatoiredont les phases différentes de celles de la partie inférieure se contrarieront et viendront h se superposer h elles à une certaine hauteur critique, où se produira la rupture. Dans le cas en question, cette explication n'est probablement pas exacte, car cette cheminée n'était pas surmontée, comme cela se présente parfois, d'un couronnement lourd ; il faut plutôt admettre que ses matériaux et ses dimensions ne satisfaisaient pas à l'équation de rupture. Quoi qu'il en soit, ce fait et son explication par Fr.-E. Suess étaient à rappeler pour

signaler un danger possible, non seulement pour les cheminées, mais aussi pour des constructions analogues.

Lors des grands tremblements de terre, la destruction des clochers atteint des proportions considérables. Cela tient le plus souvent au non synchronisme de leurs mouvements oscillatoires et vi- Lratoires avec ceux de l'édifice principal et aussi, comme l'a fait observer l'architecte Kauser* à propos de l'église des Franciscains à Agram le 9 novembre 1880, à l'inégale répartition du poids de la

f\li. 212. — ChemÎDéc des bains de l'IiOtcl de l'ËIéphant \ Laibach coupée par le tremblement de Icrre du i* avril il(95 (daprès Fr.-E.

■ Das Erdbeben von Laibach a 1896, XLVI, p. 411).

' Cf. Von Prudnik. Das Erdbebea voo Agramim Johre

Aintatt, 1882, VI, p. 47. Budapest).

De Montessits. — La Science

i April 1893 {Jahrb. il. k. k. geol. Heicksanslall, Millh.d.krjl. iin(jai: geol.

llogiquo.

charpente des cloches sur les murs du clocher. Cette charpente doit donc être répartie également sur les quatre murs, ou sur toute la périphérie du clocher, s'il est circulaire.

La meilleure solution, malheureusement peu esthétique, est vraisemblablement celle que Ton rencontre assez fréquemment en Italie, l'indépendance entre le clocher et Téglise. Mallet cite le cas de celui d'Atena, tour carrée de 90 pieds de hauteur sur 22 de base qui, le 16 décembre 1857, resta debout au milieu de ce bourg complètement dévasté.

On voit souvent dans les petites églises la cloche supportée par un campanile surmontant le mur du portail d'entrée. Ce dispositif

est irrémédiablement voué à la destruction , comme le prouve bien l'expérience des faits. Le poids relativement considérable de la cloche, sa position élevée, sa mobilité sous l'effet du mouvement séismique et l'affaiblissement du mur par suite même de l'usage prolongé de la cloche, qui ne manque pas de l'ébranler à la longue, sont autant de causes de danger en cas de tremblement de terre et celui d'Akhalkalaki du 19 décembre 1899 en a fourni un nombre considérable d'exemples.

Les croix de pierre qui surmontent les églises ne se renversent pas avec moins de facilité, et cette matière devra être rigoureusement proscrite pour leur érection. Il faudra n'y employer que le fer ou l'acier, et en assurer la parfaite liaison avec le reste de l'édifice. Les paratonnerres des grands édifices demandent à êtro fixés avec un soin extrême, leurs oscillations suffisant à l'arrachement de leurs scellements. Un curieux effet du tremblement de terre d'Agram du 9 novembre 1880 a été la disjonction entre la pointe et la tige du paratonnerre de la tour de l'église de Zlatar*.

Les séismologues japonais * ont très attentivement étudié la façon dont les ponts de leurs réseaux de voies ferrées, alors naissants,

Fig. 213. — Descellement d'un paratonnen*e t Jamalpur lors du tremblement de teri'e du 12 juin 1897 (d'après R. D. Oldham).

1 Wâhner. Das Erdbeben von Agram am 9. November 1880 (Sitzungsber, d. k, Ak. d. Wiss. in Wien. Mat.-natur miss. C/., LXXXVllI, I,Juni, p. 15. 1883).

* Omôri. Note on the vibration of railway-bridge piers [Publ. earthq, invest. Comm, in for, lang.y 1903, XII, p. 39).

0 séismologique. — PI. XXVIF.

F[0. ÎIS. — RupTDttB DUS MLBX tlU POMr DB KtKO-flAl [d-flprSs D»lEOKU KlKDCHl).

U Scionct sêismoloBiqne. — PI. XXVIII.

ont été endommagés le 28 octobre 1891. Parmi beaucoup d'exemples, on choisira ceux du Nagara-Gawa et du Kiso-Gawa, très importants et d'ailleurs construits tout difTéremment.

Les piles du pont du Nagara étaient toutes composées d'un groupe de cinq colonnes creuses de fonte, de 2 pieds 6 pouces de diamètre et d'un pouce d'épaisseur, remplies ensuite de béton et dont la hauteur croissait, des rives au milieu du fleuve, avec la profondeur, mais sans changer de section. La charge était de 185 tonnes par piles. Les colonnes des piles de culée restèrent intactes. Mais des rives au milieu, où le tablier s'était complètement affaissé, le nombre des colonnes rompues augmentait progressivement jusqu'à la totalité au groupe central. Elles étaient toutes brisées à la base, mais, en outre, celles du centre étaient fragmentées en plusieurs morceaux. Ce pont, ainsi du reste que celui du Kiso-Gawa, avait cependant résisté à de graves inondations et à un terrible typhon capable de renverser une locomotive. La fragilité de la fonte, malgré le ciment et un solide entretoisement des cinq colonnes de chaque groupe, avait été la principale cause du désastre. Ce système a été justement condamné.

Le pont du Kiso-Gawa, de 600 mètres de long, était bien différent. Chacune de ses piles en maçonnerie reposait sur le fond du fleuve par deux piliers circulaires de maçonnerie aussi, de 12 pieds de diamètre et réunis au-dessus de la surface moyenne de l'eau par une voûte en plein cintre. Chaque pile, avec un léger fruit sur ses quatre faces, avait 30 pieds 9 pouces de hauteur, 21 et 10 pieds de base. Ces dimensions considérables, eu égard à la charge de 160 tonnes par pile, ne les empêchèrent pas d'être toutes rompues à la voûte de jonction de leurs piliers jumeaux, ou tout près d'elle. Il fallait s'y attendre du fait même de l'emploi de la voûte. On a donc dû, après l'événement, remplacer les doubles piliers par un pilier unique elliptique, à grand axe dans le sens du courant et dont la stabilité séismique, plus grande d'un tiers, est cependant insuffisante encore. En effet, l'accélération séismique effective a été mesurée de 4000 m/m environ à Kasamatsu, ville située au débouché du pont. Le mouvement principal aborda le pont avec une inclinaison de 67 degrés sur sa normale, ce qui donne 3700 m/m d'accélération pour l'effort de rupture dans le sens du thalweg. Des formules précédemment données, Omôri a tiré une stabilité séismique de 850 m/m seulement pour les piles primitives et de 1270 pour les nouvelles. Mais il y a loin des 3700 nécessaires.

Devant cette insuffisante résistance, en raison d'une éventualité

toujours à craindre dans Tavenir, Omôri a cherché une autre solution. 11 Ta trouvée dans le profil doublement parabolique des piles, supposées coupées par un plan vertical perpendiculaire ou parallèle au tablier du pont. Sans qu'il soit nécessaire, ni même utile, étant donné le but ici poursuivi, d'entrer dans les développements théoriques mis en œuvre par le savant séismologue japonais, il suffira de dire qu'il a traité Téquation de stabilité de façon que la résistance à la rupture soit constante sur toute la hauteur de la pile. Il a été ainsi conduit au profil parabolique :

où 2 X est la longueur du côté du rectangle de section horizontale normal à Taxe du pont à la hauteur y. On a ainsi deux arcs de parabole à axes verticaux pour limiter la pile de chaque côté, et naturellement on tronque le solide obtenu à la hauteur voulue pour soutenir le tablier.

En pratique, la courbure de ces paraboles étant faible, on peut, sans augmentation sensible de maçonnerie, remplacer ces arcs par leurs cordes, ce qui n'est pas pour affaiblir la pile, au contraire. Si donc on prend pour a un nombre suffisamment grand et conforme à ce qui a été observé effectivement pour l'accélération lors des grands tremblements de terre, on obtiendra des piles véritablement indestructibles, pourvu qu'elles descendent jusqu'au roc vif et soient construites avec de la maçonnerie de première qualité. Ces piles paraboliques sont maintenant, au Japon, entrées dans la pratique courante.

Le profil parabolique doit devenir la règle toutes les fois que ce sera possible, pour des constructions importantes de grande hauteur par rapport à leurs bases. Ainsi les phares, pour lesquels une forme s'en rapprochant assez a, dès longtemps, été adoptée afin de leur permettre de mieux résister au choc des vagues. Grâce à leur grande élévation, ces édifices sont très sensibles aux secousses séismiques, même très faibles, et on a souvent vu, au Chili et en Norvège, leurs gardiens être seuls à les ressentir: on peut dire que ces hommes habitent de véritables séismoscopes. Comme les phares sont toujours d'une construction très soignée, on n'en relève que peu de destructions dans les relations des grands tremblements de terre. Mais on a dû songer à protéger contre l'effet des grandes oscillations les appareils éclairants, qui ont été souvent endom-

R Ku-KAtt-ji (d'après Miijib).

mages. Le premier, Stevenson*, a songé à établir l'ensemble des lampes et du dispositif de rotation sur une table rendue aséismique par le roulement de boules d'acier ou de fonte la supportant. Mais, plus tard, Brunton ^, charge de Térection de plusieurs phares japonais, eut Toccasion de constater que ce système était insuffisant à préserver d'avaries ces appareils. D'ailleurs, ces tables aséismiques présentaient tellement d'inconvénients dans la pratique courante du service qu'on dut les abandonner, pour y revenir en 1882. Il se produisit même ce fait étrange qu'au tremblement de terre du Japon, du H mars 1882, qui ébranla 300 milles de côtes, seul un appareil aséismique éprouva des avaries, comme aussi à celui du 13 octobre 1884. L'expérience est donc peu favorable; cependant, Milne'n'en condamne pas formellement l'emploi, par ce motif que, de même que pour les fondations aséismiques, il faut limiter beaucoup la liberté de mouvement.

Parmi les petites constructions qui s'écroulent avec une grande facilité, et pour le calcul des dimensions desquelles il faut appliquer l'équation de West, il n'en est pas qui, plus que les portails d'entrée de propriétés, fournissent d'innombrables observations de dommages dansles relations des grands tremblements de terre. On a été bien souvent aussi étonné par la divergence des directions suivant lesquelles les piliers d'un même portail se sont renversés malgré leur proximité, mais l'on sait maintenant en reconnaître la cause dans l'irréalité de l'ancienne notion de la direction d'un tremblement de terre. On peut y ajouter Textrême diversité avec laquelle le mouvement séismique agit, et il n'en est pas d'exemple plus instructif que celui cité par von Prudnik* des deux meules du moulin de Remete, près d'Agram, dont l'une, au repos, fut mise en mouvement, et l'autre, en marche, fut arrêtée (9 novembre 1880).

Les observations de renversements de menhirs sont rares, et l'on ne cite guère que ceux de Kanchi, dans les Khasi Hills, lors du grand tremblement de terre de l'Assam, du 12 juin 1897 '^. Faute de fondations, cela n'a rien d'étonnant et n'aurait pas mérité d'être relevé si ce fait ne fournissait l'occasion d'un intéressant avertissement à l'adresse des constructeurs de tous les pays instables.

» Trans. soc. of Arts of Scotland ^ VII, p. 537. Edinburgh, 1868). 2 Minutes of Proceedings ot Ihe civil Engineen Insiilule (LXVll, p. 1}. ■^ Seismology (LondoD, 1898).

^ Das Erdbeben von Agram im Jahre 1880 [Ber. a. d. k. ung. Min. f. Ackerbau Ind. a. Hand.j Milt. ans d. Jahrb. d. K. ung. geol. Anst., 1882, VI, 3 heft. Buda-Pest).

5 Oldham. Report on thegreat eartquake of june 12 ^^ 1897 [Mem. geol. Surtey of India, 1899, XXIX).

L'érection de ces antiques menhirs se perd dans la nuit des temps, de sorte que, depuis une époque très reculée, le désastre de TAssam n'a pas eu son équivalent dans les Khasi Hills. Il serait donc très imprudent de se fier à l'intensité que les tremblements de terre n'ont jamais dépassée de mémoire d'homme, et de partir de là pour s'en tenir à tel ou tel degré de précautions préventives. Il est nécessaire partout de tabler sur les accélérations maximums d'au moins 4000 m/m, pour calculer les dimensions des édifices que l'on veut mettre à l'abri des dommages séismiques.

Dans les pays instables, il est inadmissible de jucher les réservoirs à eau sur de hautes constructions, cela même pour ceux de faible capacité destinés à l'alimentation des locomotives, sinon leur destruction est assurée. Il faudra donc utiliser le profil parabolique ou les établir sur des charpentes dont on abaissera autant que possible le centre de gravité. Un de ces réservoirs fut détruit le 16 décembre 1902, à la station de Fedtchenko, près d'Andidjane, sur le chemin de fer de l'Asie Centrale *.

Le profil parabolique doit être évidemment de règle pour les murs de soutènement, les escarpes de tout genre, les ailes des culées de pont, etc. C'est par la culée de rive qu'a péri le pont du Manshai du chemin de fer du Bengale oriental, le 12 juin 1897, faute de fondations suffisantes et de murs d*ailes qui n'existaient pas. Oldham a signalé, dans son rapport sur cet événement, un grand nombre de cas où les culées s'étaient rapprochées vers le lit du fleuve. Cet effet de convergence est évidemment dû à ce que les culées forment un escarpement libre de se mouvoir ; il faudra donc les asseoir très solidement, et les 'relier très exactement aux murs d'ailes des remblais des voies d'accès en proscrivant les angles vifs. Au tremblement de terre du Japon central, du 28 octobre 1891, se sont présentés de très nombreux cas de disjonction de ces deux éléments, ce quia facilité la chute de la culée et par suite celle du pont.

A ce même séisme on a vu, à Yokohama, ville pourtant bien éloignée de la région dévastée, l'eau d'un grand réservoir battre tellement de ses vagues les murs d enceinte qu'ils furent en partie détruits. Le profil parabolique s'impose donc encore dans tous ces cas, pour les barrages, digues, etc.

11 en est certainement de même pour les aqueducs, genre d'édifices sur lesquels on a peu de renseignements. Pownal* attribua

* Lévitsky {Bull. corn, séism, central pet^manent de VAc. imp, de Saint-Pétersbourg, Dec. 1902. En russe).

' On récent publications relating to the effects of earthquakes on structures (Trans. seism, soc. ofJapan, 1892, XVI, p. 1). — Appendix to the above notes (W., p. 14).

1^ Scivncfl séismologliiiio. — l'I. XXX.

rexcellente tenue devant les tremblements de terre et la conservation depuis des siècles de certains de ceux que les Romains ont construits en si grand nombre autour du bassin de la Méditerranée, ainsi que celles de leurs ponts et viaducs, à Temploi de briques de très grandes dimensions, favorisant la résistance des voûtes, et surtout à Texcellence de leur ciment. Mais on ne s'étonnera pas que les grands arceaux de l'aqueduc de Mexico aient été fort endommagés par le séisme du 19 juin 18S8. Pendant les secousses, on les vit s'ouvrir, puis se refermer, après avoir laissé échapper des torrents d'eau; plus de cent arches furent maltraitées, parmi lesquelles la moitié au moins menaçaient ruine. Cela condamne l'emploi des arceaux et, d'ailleurs, c'est là un nouveau cas où le profil parabolique doit s'imposer.

Les anciens aqueducs souterrains, que les Espagnols avaient construits à San Salvador (Amérique Centrale), se sont crevés au tremblement de terre du 19 mars 1 873. C'étaient de solides caniveaux, à section rectangulaire, et formés de larges dalles de pierres solidement maçonnées, mais dont les joints ne purent résister. Au désastre de San Francisco, du 18 avril 1906, la destruction des conduites d'eau a joué un rôle assez considérable, parce que l'eau sous pression, se précipitant avec une grande vitesse dans les crevasses ouvertes par le tremblement de terre, a désorganisé les fondations des édifices déjà ébranlés et en a provoqué la chute. En outre, la lutte contre l'incendie consécutif au tremblement de terre s'en est trouvée paralysée et le même fait s'est produit à Valparaiso le 16 août 1906 *. Les Américains ne doutent pas que les ressources de la technique moderne ne puissent parer à ce danger, mais il est peu probable qu'ils y puissent réussir sur le trajet même des dislocations qui se mettent en mouvement lors d'un grand séisme, comme cela s'est produit lors de ce mémorable événement.

Les canalisations urbaines ont bien résisté à San-Francisco^ le 18 avril 1906, lorsqu'elles étaient d'une construction véritablement soignée et établies sur pilotis là où le sol manquait de solidité. On put faire cette observation très importante, et qui comporte une sanction pratique immédiate, à savoir que beaucoup de celles en béton se sont rompues à la jonction du travail de deux journée» successives.

* Steffen. Vorlaûfige Mittheilungen ûber dos Erdbeben in MiUel-Chili vont i6 Augusl i90B,

* Bitter. Wirkung des Erdbebens von San-Francîsco auf Raa&Ie [Neueste Erdbeben- Nachrichten. Neue Folge, 1906, VI, p. 21).

î)36 LA SCIENCE SÉISMOLOGIQUE

Les canaux souffrent beaucoup, surtout lorsqu'ils sont trop rapprochés des rivières correspondantes, dont les bords, comme on sait, sont des points d'élection pour les séries de fissures parallèles. Leurs rives sont pareillement aussi dans de mauvaises conditions et sont, en outre, dans les plaines alluviales, exposées à Taction destructive des vagues séismiques visibles. De toutes façons, un seul palliatif est à recommander, celui de tenir les joues du canal sous la plus douce inclinaison possible.

Dans les travaux de mines, les séismes verticaux sont les plus à craindre. Les observations sont en petit nombre et concernent des tremblements de terre du Chili : 19 novembre 1822 à Valparaiso, mine de El Bronce à Petorca; 5 septembre 1859 à Copiapo, mine de Carmen Alto, 11 janvier 1854 à la mine de cuivre de Cerro de la Cruz de Cana. Les galeries s'y effondrèrent en ensevelissant les mineurs sous leurs décombres. Quant aux puits de descente, nous ne connaissons pas d'exemples de leur destruction. 11 est probable qu'ils jouissent de l'immunité des voûtes à axe vertical quand ils sont maçonnés, ou creusés en roc vif. La même raison est valable pour les puits ordinaires bien construits», dont les parois résistent bien, mais ils se comblent par apport des sables venus d'en bas et mis en mouvement par le tremblement de terre, comme on en a eu tant d'exemples à celui de l'Assam du 12 juin 1897. On a vu par quel mécanisme la pression des couches supérieures joue un rôle sur les couches inférieures aquifères.

La résistance des voûtes à axe vertical s'est encore révélée, le 31 août 1886, par ce fait que le puits d'un gazomètre a parfaitement résisté dans un quartier particulièremeat éprouvé à Charleston. Cette observation est tout à l'avantage de ces voûtes, parce qu'ici on ne peut invoquer l'excellence des matières employées; ce gazomètre avait, en effet, été construit bien postérieurement à l'abandon, en •1838, des bonnes briques et de l'excellente chaux tirée des coquilles du littoral voisin. On a même observé que le puits de briques était ensuite détaché de la terre environnante et qu'un vide de 24 centimètres l'en séparait ; c'était problablement là une mesure de l'amplitude du mouvement séismique.

La plupart des grands tremblements de terre de ces dernières années ont causé d'importantes avaries aux voies ferrées. Il semble qu'elles souffrent par compression contre un obstacle, vraisemblablement une partie de la voie elle-même qui ne peut céder à cause de son poids et de la liaison des rails avec les traverses. Aussi, les voit-on tordues de façon plus ou moins compliquée et les joints des

rails ayant sauté, les éclisses et les tire-fonds sont arrachés. Au tremblement de terre de Copiapo, du 5 octobre 1859, les rails étaient dénivelés sur une longueur de six milles. 'A celui de Charleston, du 31 août 1886, on a trouvé les abouts des rails disjoints de 21 centimètres, mesure probable de Tamplitude du mouvement séismique et concordant assez bien avec celle de 24 centimètres donnée par l'observation faite au gazomètre et qui a été relatée précédemment. D'autres fois, toute la voie est déplacée avec ses traverses, suivant un arc dont la corde est l'ancienne portion rectil igné correspondante. C'est ainsi qu'après le tremblement de terre d'Old Chaman (Béloutchistan), du 20 décembre 1892, on dut raccourcir une partie de voie

— ^ .1. Fissure, sur l ancienne /aille'

Fig. 218. — Distorsion de la voie ferrée d*01d Chaman lors du tremblement de terre

du Béloutchistan du 20 décembre 1892.

de 2 pieds 6 pouces anglais ; en effet, quatre paires de rails de 30 pieds et une de 24 furent remplacées par cinq paires de 24 pieds et une de 21. Un tel phénomène est extrêmement remarquable au point de vue géologique ; il montre que ce tremblement de terre doit être considéré comme un séisme de compression, ou d'écrasement, correspondant sans doute à l'affaissement d'un voussoir terrestre entre deux autres voussoirs restés fixes. On peut se demander s'il n'y a pas là une preuve certaine de la diminution de la circonférence terrestre, par suite du refroidissement séculaire.

C'est aussi par un effet de compression que Milne et Burton* expliquent les déformations des voies ferrées au Japon le 28 octobre 1891.

On ne voit guère comment on pourrait préserver les voies terrées de semblables accidents. En tout cas, le déraillement d'un train

* The great earthquake in Japan^ iS9f {Yokohama).

après le tremblement de terre de Charleston montre la prudence avec laquelle les conducteurs de locomotives doivent marcher après un tremblement de terre, car dans ce cas on ignore si l'accident a été un effet direct de la secousse séismique ou s'il a été causé par la désorganisation delà voie ferrée. L'état apparent de la voie favorisait cependant la première hypothèse.

La rupture des rails doit être un genre tout à fait exceptionnel de dommages ; on n'en rencontre qu'un seul cas dans les relations, celui du tremblement de terre du 16 décembre 1902, à Andidjane^

Il était tout naturel de chercher, au moyen des appareils séismographiques, à étudier les mouvements des locomotives et des wagons des trains en marche, pour en tirer d'utiles renseignements sur la meilleure manière de construire ces moteurs et ces véhicules de façon à leur assurer une suffisante conservation en diminuant jeur fatigue ainsi que celle de la voie elle-même. C'est bien ce qui a été fait, et ce n'est pas là un des buts les moins intéressants de ce qu'on pourrait appeler la séismologie appliquée. Milne * et Omôri' ont construit des appareils séismographiques spéciaux pour la mesure des mouvements verticaux et des oscillations horizontales ou verticales circulant à des vitesses variables sur les voies ferrées, et tiré d'importantes conclusions quant à leur construction. Le détail ne saurait être exposé ici, car ces observations n'ont de commun que les appareils avec la séismologie. On ne peut, cependant, passer sous silence que la même série de recherches a été exécutée pour les ponts métalliques des chemins de fer dans le but d'en conclure leur meilleur mode d'établissement*. C'est là un vaste champ d'études qu'on doit, malgré son réel intérêt, se contenter de mentionner ici.

11 y a mieux encore à tirer de la séismologie pour la sécurité des voyageurs, c'est une surveillance constante, ou plus ou moins périodique, de l'état d'entretien et d'usure des voies ferrées et de leurs ouvrages d'art par la comparaison des diagrammes obtenus aux

1 Levitsky [BuU. com. séism. ceiitral permanent de l'Ac, imp. de Saint-Pétersbourgf décembre 1902. En russe).

2 Seisinoinetry as applied to railway trains {Trans. seism. soc. of Japan, 1890, XV, p. 23).

3 Application of seismographs to the measurement of the vibration of railway carnages (Publ, earthq. invest. cojnm. in for. lang.^ 1904, XV). — Second paper (W., 1903, XX, p. 1).

♦ Omôri. On the deflection and vibration of railway bridges (Publ. earthq. invest. Comm. in for. lang., 1902, IX). — Note on the vibration of the railway bridge piers [Id.f 1902, XII, p. 39). — Note on applied seismology. Deflections and vibrations of railway bridges (C. B. de la première conférence séismologique internationale de Srasbourg^ p. 347. Leipzig, 1903).

CONSTRUCTIONS DIVEnSES EN PAYS INSTABLES

Mouvement vertical. Mouvement traniveisal. Mouvement loni/iludinal.

Fig. 2S0. — Diagramnies des moiivemenls veilical, transversal et lonf;itudinal^d'un «'agon de sci^onde classe du cheinia de fer London-Nortb-Weslem (d'après Milne).

l.A SCIENCE SÉISMOLOGIQUE

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passages des trains un certain temps après leur construction et ceux qu'on avait obtenus à Tétat neuf. Un tel service d'inspection a été étudié parBelar* à Laibach, en 1901, puis mis en pratique effective* aux environs de cette ville. Un tel exemple mériterait d'être partout imité, et nul doute qu'on éviterait ainsi bien des catastrophes dues au mauvais état des voies ferrées et des ponts que l'on s'empresserait de réparer dès que les diagrammes en montreraient la nécessité. C'est ainsi qu'on dut se décider à réparer à une certaine époque une des travées du pont métallique de Kawasaki, entre Tokyo et Yokohama, parce que les diagrammes ^présentaient de notables irrégularités au passage des trains par rapport à ceux des travées voisines. Qui sait si, par cette précaution, prise à temps, l'on n'a pas évité un accident du genre de celui du 14 juin 1891, au pont de MOnchenstein, près de Bàle, où soixante-quatorze morts et deux cent cinquante ou trois cents blessés furent sans doute victimes d'un état d'usure insoupçonné ?

On sait combien d'accidents de ce genre se produisent sur les voies ferrées, souvent hâtivement construites, des Etats-Unis. Ils seraient diminués dans de grandes proportions, peut-être même supprimés, si l'on en surveillait périodiquement, sinon constamment, l'état au moyen de séismographes appropriés.

L'art des mines lui-même peut utiliser avec fruit l'étude des séismogrammes résultant de Texploitation minière, et dont les caractères très particuliers peuvent faciliter

* Ueber Venvendung von Erdbebenmessern bci Eisenbabnbrûcken (Die Erdbebeniparte, 1901, I, p. 13 .

3 Belar. Erdbebenmesser im Dienste des Eisenbalinwesens (/</., 1902, II, p. 283;.

CONSTllLCTIONS DIVERSES EN PAYS INSTABLES 5il

la prévision des éboulements dans les galeries et d'autres accidents. C'est ce que Ton a tenté de faire à la mine Tollinggraben, près de Salzbourg*.

D'une façon générale, les mouvements rapides et d'allure plus ou moins périodique s'étudient avec facilité au moyen de pendules, en définitive, de séismographes convenablement disposés, suivant les cas particuliers que l'on a en vue ; et ces applications de la séismologie pratique s'étendront, sans doute, plus qu'on ne saurait encore le prévoir. Parmi celles qui ont été faites, il convient de citer Tétude des mouvements des navires, roulis et tangage, et celle des vagues au moyen de l'oscillographe de Berlin *.

Il arrive parfois que ces édifices s'écroulent sans cause apparente connue, et le mystère de leur chute reste à jamais enseveli sous leurs décombres, ne laissant place qu'à de vagues hypothèses pour toujours invérifiables. On ne se fait pas faute alors d'invoquer l'influence de tremblements de terre lointains, produits à peu près au même instant, et leur nombre habituel est tellement grand à la surface du globe que l'on en trouve toujours permettant cette explicacation de l'événement. Ainsi, à l'occasion du désastre du barrage de Bouzey (Vosges), du 27 avril 1895, d'éminents ingénieurs n'ont pas craint de suggérer, timidement il est vrai, devant le tribunal d'Épinal, la possibilité qu'un séisme illyrien ait par ses ondes souterraines — non perçues à la surface — , sapé les bases de l'ouvrage, ou tout au moins préparé son écroulement. La question méritait d'être étudiée scientifiquement, et Belar s'en est occupé en détail à propos de la chute du campanile de Saint-Marc, à Venise, le 5 juillet 1905. Les oscillations propres d'un édifice de ce genre sous l'influence d'une poussée quelconque, du vent, par exemple, sont faciles à déduire de sa forme et pour ce mouvement on a pu prévoir une période d'oscillation de 1 seconde 1/2 h 2 secondes; c'était justement à peu près celles des ondes du tremblement de terre du même jour à Salonique, telle qu'on l'a mesurée dans les observatoires de l'Europe centrale. En dépit de la distance, mais sans se permettre une affirmation catégorique, le savant séismologue autrichien admet que ces ondes séismiques ont pu communiquer leur mouvement au campanile précisément à la faveur de cette identité de période. Or, cet édifice présentait quelques crevasses, signalées peu de jours

1 Bodenbewegiingen und die Stabilitât der Bauten iSeuesle Erdbeben-Kacknchten^ lîi07, VI, p. 17, 45).

2 De Toscillographe double et de son emploi pour Tétude du roulis et du tangage [Trans. seism, soc. of Japan^ 1890, XV, p. 1).

avant révénement, de sorte que les oscillations acquises ont pu facilement aussi dépasser sa limite d'élasticité déjà fort diminuée. La relation de cause à effet serait donc parfaitement admissible, la longueur de la période ayant empêché les ondes de se traduire sous forme de macroséisme à cette distance de l'origine . Il va sans dire qu'une explication de ce genre demande à être ultérieurement vérifiée par d'autres observations plus précises, mais en aucun cas elle ne saurait être étendue à des constructions massives comme le barrage de Bouzey. Quoi qu'il en soit, il sera toujours particulièrement délicat d'introduire de tels arguments en justice comme on Ta fait à propos de cette dernière construction.

Après le tremblement de terre de San Francisco, du 18 avril 1906, l'incendie a fait rage, et c'est à cette dernière cause qu'est due la plus grande partie du désastre. On a pu se demander pendant quelque temps si les compagnies d'assurances contre l'incendie n'allaient pas se retrancher derrière l'exception du cas de force majeure et reculer devant l'énormité des sommes à payer. Les intéressés n'auraient pas eu momentanément cette crainte, si on avait mis à exécution le projet si intéressant de Baratta*. Il faudra bien en arriver là, dans les pays à tremblements de terre, tant dans l'intérêt des populations si souvent éprouvées que dans celui des compagnies d'assurances qui touchant, dans ce but, des sommes importantes, ne seront plus tentées de discuter le plus ou moins de légitimité des indemnités qu'on leur réclame. Ce point de vue, purement économique, est la conclusion naturelle de tout ce qui a été exposé précédemment sur les conséquences matérielles des tremblements de terre et qu'il était impossible de passer sous silence, comme on l'a trop souvent fait antérieurement. Si l'esprit s'intéresse passionnément aux découvertes de la science pure, ce n'est pas une raison pour planer dans les hauteurs sereines sans se préoccuper des besoins de l'humanité et des services qu'elle est en droit d'attendre des efforts tentés pour atteindre la vérité.

* Una pralica applicazione degli sludi sismici. Progètto di assicurazione contro i dannidei terremoti (Voghera, 1899).