CHAPITRE XV

Sommaire : Murs à petit appareil. — Choix des roches. — Murs en pierres de taille. — Murs en briques. -^ Briques emboîtées. ~ Destruction des murs par renversement, ou par extension et compression. — Crevassement aux angles d'un édifice. — Écar* tement momentané des parties crevassées. — Formule de stabilité. — Profil parabolique. — Influence de la direction d'un mur par rapport au vertical séismique. — Répartition des dommages^ suivant l'orientation des grandes artères.

Fondations. — Diminution du mouvement séismique au fond d'une excavation. — Fondations sur piliers, sur pilotis. — Fondations mobiles ou aséismiques. — Dommages aux ouvertures : portes et fenêtres. — Forme des ouvertures de sécurité croissante. — Planchers. — Plafonds et revêtements intérieurs. — Cheminées des habitations. — Balcons. ~ Corniches, balustrades» cariatides. — Murs de refend. — Cages d'escaliers. — Soubassements. — Portiques. — Voûtes. — Diverses façons dont les voûtes s'endommagent. — Séries d'arcades. — Dômes, chœurs d'églises, coupoles. — Sécurité relative des tours. Toits et toitures. — Plan d'un édifice. — Nombre des étages ; leur danger. — Dispositions intérieures. — Danger des avant-corps. — Maisons en série.

Avant d'aborder Tétude de la manière dont les tremblements de terre détruisent les édifices et la recherche des procédés propres à y porter remède, il est nécessaire de voir comment se comportent, sous les ébranlements du sol, les divers éléments qui par leur réunion constituent un édifice.

L'élément primordial de toute construction est le mur; c'est donc par lui qu'il importe de commencer, en le considérant sous deux points de vue, celui de sa constitution et celui de sa direction.

Les règles de Manille, édictées après le tremblement de terre du 3 juin 1863, insistent avec raison sur l'emploi des matériaux, ainsi que sur leur choix. Il n'y a pas lieu de développer ici des prescription bien connues de tous les constructeurs. Il suffit, en effet, que les murs soient particulièrement bien soignés, et on se contentera de signaler quelques particularités spéciales acquises par l'expérience dans les pays instables.

Les murs à petit appareil sont très recommandables, et Fouqué *

* Rapport sur les tremblements de terre de Céphalonie {Arch. mimons se. et litt.f 2* série, IV, p. 445. Paris, 1868).

a signalé l'importance de leur homogénéité. Il a vu, par exemple, à Basilica, dans Tile de Métélin, après le tremblement de terre du 6 mars 1867, les matériaux de certains murs se dissocier par suite de leurs différences de densité, et les plus lourds venir faire saillie de plusieurs centimètres sur la face du mur.

Le choix des roches à employer doit être fait avec le plus grand discernement quand on le peut, et il faut rechercher celles qui sont en même temps les plus tenaces, les plus dures et les plus denses. Ces qualités se rencontrent au plus haut degré dans les roches d'origine éruptive, qui sont^ainsi à préférer d'ordinaire aux matériaux d'origine sédimentaire. De plus, les roches volcaniques sont en général très rugueuses, ce qui facilite l'adhérence complète et solide du mortier et du ciment ; mais il faut soigneusement éviter les tufs volcaniques et les laves trop poreuses, qui absorbent rapidement l'eau du mortier et lui donnent une constitution pulvérulente annihilant plus ou moins complètement ses propriétés de liaison. Parmi les roches éruptives, plus la pâte agglutinante prédomine sur la partie cristalline, mieux elles sont aptes à former de solides murailles, et les fissures ne pourront que difficilement traverser les moellons.

Dans bien des cas, la seule constitution des murs de deux édifices voisins et inégalement traités par un tremblement de terre suffit pour donner raison de ces différences. Parmi d'innombrables exemples on citera l'église Saint-Philippe d'Agram*, qui, construite entre 1750 et 1735, résista beaucoup mieux que celle moderne de Saint-Michel lors du tremblement de terre du 9 novembre 1880.

On a déjà fait observer que l'appareil à petits matériaux est le plus sûr, et les murailles en pierre de taille se sont souvent montrées d'autant plus dangereuses qu'elles étaient mieux soignées, par exemple à Lixuri (île de Céphalonie) le H février 1867. Si, en effet, la taille est très régulière et si le séisme aborde le mur par son pied, il arrive que toute une assise glisse entre celles qui la comprennent.

Les murs en briques sont les plus résistants, mais à la condition de n'en employer que d'excellente qualité et parfaitement cuites. L'avantage de la maçonnerie de briques s'est bien des fois manifesté au tremblement de terre de la Basilicate du 16 décembre 1857; on y a vu, en effet, des murs de moellons surmontés d'une partie en briques se renverser ; la partie inférieure ne formait plus qu'un amas de décombres, tandis que la paroi de briques était restée intacte malgré

» Wâhner. Das Erdbeben von Agram am 9. November 1880 (Sitzung8bei\ d, k, Ak. d. Wiss. Mat.'Tiat. wiss. CL, 1883, LXXXVIll, I, p. 13. Wien).

EFFETS SUR LES ÉLÉMENTS DES COSSTIt l'CTIONS 4:9

sa chute'- Comme pour les murs en maçonnerie, les différences do densité ou d'inertie du mortier et de la brique tendent à la désorganisation du mur sous l'action du mouvement séismique et, au tremblement de terre du Japon central du 28 octobre 1891, Gonder^ a vu le mortier chassé au dehors et faire saillie seul sur le plan vertical de la façade. Il fautaussi contrarier strictement les joints, c'està-dire les disposer par boutisses et parpaings, selon la règle classique. On a bien vu à Gharleston, le 31 août 1886, l'extrême danger de l'oubli de ces deux prescriptions.

Les séismologues japonais ont étudié de très près la question des murs en briques et en maçonnerie. Ils ont pour cela employé une table de choc, c'est-à-dire un appareil supportant un échantillon de grandes dimensions de la maçonnerie à expérimenter | en lui faisant subir artifi- j ciellement des edorts d'intensités et de vitesses variées'. Ils sont, arrivés par cette voie purement expérimentale à des résultats techniques du plus haut intérêt pour les praticiens. On se contentera de signaler ici qu'ils préconisent l'emploi de briques creuses, légères par conséquent, dont les formes contournées leur permettent de s'emboiter les unes dans les autres, ce qui assure dans une large limite la résistance de la muraille à la désagrégation.

Un mur se détruit de deux façons bien différentes : par crevassement, ou par renversement, suivant que le choc séismîque l'aborde par sa tranche ou par son pied; dans les situations intermédiaires de direction mutuelle du mur et du choc, ce sera, suivant les cas, l'une ou l'autre des deux tendances à la destruction qui prédominera. On a vu que la direction du mouvement séismique varie extrème-

Fig. 112. — .Mur de briques emboîtées s unes ilans les aulrea (d'après Milne).

< Mallet. The firil principlea of obseevalianal seismalogy as developed tn the report lo the Royal Society or London of the eipeditioD mïâe... to iavestigate the circumsUnces of Ibe great eai-thquake ol december IK51 (LondoD. 1S68).

^ An arcliitect'3 notes on Uie greal earthquake of october 1881 (Sewnol. journ., IT, p. I. 1893).

^ Tanabe. Elude sur la rësislance à la traction dea JoinU de briques .l'ubl. enrthq. ittvesl. Comm. in for. lany,, a.' *, 1900).— Omori. Seisniic expérimenta on the rracluring &nd overturoiDg of a column. EarUiquake ineasurenjenis in a brick bnililiDg [Id.;.

ment pendant toute la durée du tremblement de terre. Par conséquent, le plus souvent les murs travailleront autant au crevassement qu au renversement. Mais, malgW tout, il restera parfois en pratique un des deux modes de destruction qui sera le plus décisif et il corre^^pondra à la direction relative de la plus grande élongation. Co> deux effets si distincts sont à étudier séparément, tout en faisant observer que, dans la réalité, ils ne peuvent être distingués. Gela résulte bien des recherches de Wahner. Ce savant a représenté géométriquement le mouvement résultant d'une particule du sol et

d'un mur pendant toute la durée d'une ondulation séismique, et il en a déduit les diverses positions que prend un rectangle vertical choisi dans la masse du mur. Ces déplacements se produisent au môme instant dans des directions différentes pour des rectangles voisins; de sorte que le mur est , en tous ses points, soumis à dos efforts de disjonction qui assurent sa ruine, si la cohésion mutuelle des matériaux entre eux et de leurs substances propres est inférieure à l'intensité du mouvement séismiquo.

La théorie de Wahner se traduit plus simplement, en constatant que les divers points d'un mur ébranlé par un tremblement de terre ne vibrent pas synchroniquement, c'est-à-dire qu'à un instant déterminé, ils ne se trouvent pas à la même phase de mouvement, ce qui tend à les séparer par crevassement, puisqu'ils se meuvent en directions opposées. Ce fait, si important au pointde vue des constructions, n'est pas seulement une vue de l'esprit : il a été vérifié expérimentalement par Milne' à l'occasion de 14 secousses séismiques observées à Tokyo, en 1884 et 1885, pour des points du sol dont la distance n'excédait pas quelques pieds.

La direction d'un tremblement de terre étant un élément à peu près indéterminable, il s'ensuit que l'observation seule est incapable de fournir la démonstration de la plus grande facilité de destruc-

* Relative motion of neighbouring points of grounds ^Tmns. seism. soc, of Japan, 1888, XII, p. 63;.

Fig. 173. — Mouvement séismique d'une portion de mur (d'après Wâliner .

y. I'athb™ i.K 10 UKIKMUBK 185:

(4aiirti Mallkt,,

tion d'un mur lorsque le mouvement séismique d'accélération maximum Taborde par son pied. Il faut donc chercher ailleurs la confirmation de ce fait si important; on la trouve dans la catastrophe volcanique de Saint-Pierre de la Martinique du 8 mai 1902. Il n'y a là aucune hésitation sur la direction précise du choc, causé par la nuée ardente dévalant en ligne droite de l'évent de la Montagne Pelée, situé exactement au Nord. Or, les murs orientés N.-S. y restèrent debout en bien plus grand nombre que ceux dirigés E.-W., de sorte que, de loin, l'aspect de la cité détruite était tout différent suivant qu'on l'observait du Nord, de la vallée de la Roxelane par exemple, ou qu'on l'examinait à bord d'un navire ancré dans la baie. D'un point de vue, la ville paraissait rasée sans qu'il soit pour ainsi dire resté pierre sur pierre, tandis que, de l'autre, la direction des principales artères restait parfaitement reconnaissable \

On a vu dans la première partie qu'à la suite des recherches de Mallet, le crevassement des murs servait de base à la détermination de la profondeur de l'origine d'un tremblement de terre ; mais cette méthode a dû être complètement abandonnée, à cause de Texagération et surtout du désaccord des valeurs obtenues par ce procédé, pour un même tremblement de terre. La théorie s'est trouvée en défaut devant l'extrême complication du phénomène naturel, et il en est de même pour cette opinion théorique qu'un mur perd d'abord ses parties terminales, parce qu'en travaillant au crevassement, c'est-à-dire à la compression et à l'extension, ces parties, étant relativement libres, se séparent facilement du reste et tombent. Gela se vérifie assurément d'une manière assez générale, mais non complètement, puisque la théorie veut aussi que les parties supérieures se détachent sur une plus grande largeur. De la sorte, ce serait un triangle à sommet vers le bas qui devrait disparaître, et de même un tétraèdre, semblablement placé, à l'angle d'un édifice. Les circonstances réelles sont si variables que Mallet lui-même, sans s'arrêter à cette contradiction évidente entre la théorie et l'observation, a figuré, à propos du tremblement de terre napolitain du 16 décembre 1857, deux cas absolument inverses. Conformément à la théorie, l'angle supérieur de la cathédrale de Paterno s'écroulait, tandis qu'à Montemurro l'angle inférieur de l'église Santa Dominica restait seul debout. On voit ainsi avec quelle circonspection il faut tenir compte

1 Tempest Anderson and John Plett. Report on the éruptions of the Soufrière, in St-Vincent, 1902, and on a visit to Montagne Pelée, in Martinique. Part I (P/it7. Trans. Roy. Soc. of. London, Séries A. CG, p. 353, 1903). — Lacroix, La .Montagne Pelée el ses éruptions (Paris, 190V).

Dr Montb4su8. - I^ Science séismologique. 31

482 LA gCIENGE SÉISMOLOGIQUE

de la théorie, et avec quel soin on doit recourir à Tobservation pour établir des règles sûres pour construire en pays instables.

Les murs ne se crevassent pas seulement verticalement, ou plus ou moins obliquement : sous l'action du mouvement séismique horizontal ou ondulatoire, il s'y produit aussi parfois des fissures horizontales qui semblent démontrer Fexistence de la composante verticale, si souvent mise en doute. Wâhner a cité une observation très intéressante de ce genre et qui possède tous les caractères d'une chose vue. Lors du tremblement de terre d'Agram du 9 novembre 1880, une personne qui se trouvait dans la cour de la maison de correction pour femmes put apercevoir nettement, pendant un instant, un champ de trèfle situé de Tautre côté du mur d'enceinte par une crevasse horizontale de ce mur. On a vu beaucoup plus fréquemment les lèvres des crevasses verticales ou obliques s'écarter pendant le tremblement déterre.

La destruction d'un mur par renversement a été étudiée par Omôri ^ qui a donné la formule de stabilité permettant de calculer la hauteur x qu'on peut lui donner, sous une épaisseur donnée B, pour qu'il résiste à un tremblement de terre dont Taccélératiou maximum communiquée à une particule est a, et au delà de laquelle hauteur il se renverserait.

11 trouve:

w est le poids de l'unité de volume de la maçonnerie, F sa force de cohésion par unité de surlace, ou la force qui graduellement appliquée serait juste suffisante pour vaincre l'adhérence de ses parties, A l'aire du mur à la section de rupture, g l'accélération de la gravité.

Les expériences à la table de choc ont donné des résultats numériques très suffisamment concordants avec ceux tirés de cette formule, dontl'exactitudeaétéétablie par uneautre voie, par lePcol. L.Bertrand*, l'une et Tautre méthode conduisant à donner à un mur un profil parabolique pour qu'il présente sur toute sa hauteur, une résistance constante au renversement. Malheureusement, cette solution n'est admissible que dans certains cas très particuliers, des piles de pont par exemple . On ne peut raisonnablement pas la proposer pour les

* Seismic experiments on the fracturing and overtuming of columns {Puhl, eartkq. invest. Comm. in for. lang., 1900, IV, p. 69) — Qn the overtuming and sliding of columns (/rf., 1903, XII, p. 8).

2 Constructions et tremblements de terre. Note bibliographique (Revue du Génies 1905, p. 307. Paris).

habitations, quoiqu'un petit observatoire ait été construit de cette façon à Tokio.

La direction du mouvement séismique n'est pas un élément tellement imprécis et mal défini, comme le montre la séismologie moderne, que cependant les dommages constatés dans une ville après un tremblement de terre ne puissent permettre de distinguer les murs qui ont été détruits après avoir travaillé soit au renversement, soit au crevassement ; en d'autres termes, on peut savoir grosso modo quelle était la direction principale de l'ébranlement. Cela est surtout facile dans les villes de l'Amérique dont les rues affectent deux directions perpendiculaires entre elles et, dès 1835, le naturaliste Darwin* avait, lors du voyage du Beagle, observé à Concepcion que les murs S. W. par l'Ouest ou N. E. par l'Est avaient beaucoup plus souffert que les autres au désastre du 20 février.

A Diano Marina, le 23 février 1887, Téglise paroissiale, le campanile, la maison de charité et le palais Arduino souffrirent très peu, malgré leur grande élévation et au milieu de centaines de maisons détruites, parce que, d'après Taramelliet Mercalli*, leurs façades étaient favorablement placées par rapport à la direction du mouvement séismique.

A Bellune, le 29 juin 1873, Bittner ' observe que les maisons semblablement situées avaient aussi souffert de manière similaire, une même espèce de dégâts se répétant partout et formant un système particulier de fentes aux angles S. W et N. E. des maisons.

Les observations faites à Charleston après le tremblement de terre du 31 août 1886 sont encore plus probantes, parce que dans cette ville il y a un double réseau de rues perpendiculaires entre elles et que séparent entre eux la rue de Beaufain. La répartition des dommages relativement aux façades fut donc différente*, mais dans les deux parties de la ville, en rapport avec la direction qui permettait aux murailles de travailler au renversement.

11 résulte de ces exemples, et d'autres nombreux et analogues que Ton pourrait citer, que dans une ville ce sont toujours les mêmes rues dont les façades souffrent le plus, parce qu'elles sont orientées

> Geological obseiDûtions on coral reefs^ volcanic islands and on South-America ; being ttie geology of the voyage of the Beagle, during the years 1835 and 1836 (London, 1851).

* U terremoto ligure del 23 febbraio 1881 [Ann. d. Vff, c. di MeL e di Geodin., VIII, parte IV. Roma, 1888).

3 Beitrûge zur Kenntniss des Erdbebens von Belluno von 29. Juni 1873 {SUzungsber, d, k. Ak, d. Wiss., nat, CL, LXIX, IV, p. 541. Wien, 1894).

^ Dutton. The Charleston earthquake of August 31*^ 1886 {U. S. GeoL Survey, Ninth Ann. Rep.y Washington, 1881-88).

perpendiculairement au vertical séismique du tremblement de terre. Or, l'expérience montre qu'il varie peu. Par conséquent, on a là une indication utile pour l'orientation de rues nouvelles ou pour une reconstruction plus ou moins conïplète, comme ce fut le cas de San Francisco après le désastre du 18 avril 1906; les grandes artères y étaient justement dirigées de la plus dangereuse façon. Il n'y a guère lieu de s'arrêter à la solution proposée d'orienter les façades à 45® du vertical séismique habituel du lieu'. Tous les murs travailleraient également au renversement et au crevassement, mais on perdrait en même temps le bénéfice du soutien que les murs de refend donnent à ceux de façade. Cette ancienne solution a été reprise de nos jours.

Les fondations constituent le principal facteur de la solidité d'un édifice. Il n'est donc pas étonnant que les règles d'édilité leur aient consacré une attention particulière. PownaP a établi que les monuments romains doivent en grande partie leur conservation, après des siècles de tremblements de terre, à Texcellence de leurs fondations poussées jusqu'au roc solide. Cette dernière observation donne clairement la règle à suivre. On doit la compléter en prescrivant de les faire continues et de ne pas lésiner sur les dimensions. L'emploi du béton hydraulique et d'un radier général se recommande tout particulièrement.

Des expériences directes exécutées au Japon confirment la nécessité de descendre beaucoup les fondations, car on y a constaté que le mouvement séismique est notablement plus considérable à la surface du sol qu'au fond des puits de 3 à 8 mètres de profondeur'. Faites à Tokio, du 15 janvier 1887 au 11 avril 1890, elles n'ont pas toujours donné un résultat tout à fait concordant pour certains chocs légers, mais, ce qui est important ici, la règle de la diminution des mouvements en profondeur se vérifie d'autant plus exactement que le séisme est plus intense. Ces observations confirment pleinement celles que Milne* avait exécutées à Tokyo en 1884 et 1885; de sorte qu'on a là un fait hors de doute, d'un double intérêt pour la séismologie théorique et pratique, permettant ainsi d'expliquer, au moins

1 Sguario. Spécimen physico-geoinetricum de leiTamotiàus ad architecturam utUitatem concinnatum (Venetiœ, 1756, p. 41).

s On récent publications relating to the effects of earthquakes on structures [Trans. seism. soc, of Japan, 1892, XVI, p. 1).

3 Seikiya. Comparison of eartliquake measurements made in a pit and on the surface ground {Joum. coll, se, imp, Univ.^ 1891, IV, part II;.

* On a seismic survey made in Tokyo in 1884 and 1885 {Trans, seism. soc, of Japan, 1881, X, p. 1).

dans une certaine mesure, pourquoi bien souvent les tremblements de terre perdent dans les mines une grande partie de leur énergie par rapport à celle qu'ils atteignent à la surface, ou même n'y sont point du tout ressentis.

Dans ces conditions se manifeste clairement le grand avantage que l'on obtient à descendre les fondations le plus possible, et & les rendre indépendantes latéralement du sol environnant, de façon & ce qu'elles participent moins au mouvement plus énergique de la surface. Il suffira pour cela de creuser le sol tout autour , et le terrain remblayé leur transmettra mal et afTaiblies les vibrations séismiques.

Comme cas particulier assez intéressant, il faut rappeler qu'à Melfi, le 14 août 1831, les habitations érigées sur les pentes avaient été surtout endommagées du côté de la colline. Mallet en a tiré cette conclusion qu'il faut, du côté interne, donner au parement extérieur des fondations un fruit en sens inverse de la pente, prescription dont la justesse a été vérifié à Casamicciola (Iscbia), le 28 juillet 1883.

Enfin le système de fondations qui consiste, dans beaucoup de pays chauds, à ériger des cottages de charpentes sur des piliers de briques ou de maçonnerie est à prohiber formellement. 11 s'est montré extrêmement dangereux à Charleaton et aux environs, le 31 août 188t). Ces piliers se désorganisent, et l' liabitation subit de graves dommages, au moins par gauchissement.

Les fondations sur pilotis se montrent généralement très sûres. On l'a constaté à Charlcston, et aussi à Smyrne, le 29 juillet 1880, pour les constructions du port, élevées sur un terrain rapporté et

Pig. 177. — Portions de séismogranmes obtenus h ïk surface du soi et aufond d'un pulls loradutrembleinent de lerre de Tokyo du 18 février 1889 (d'après Seikiya).

très mouvant naturellement*, En noyant du béton entre les pilotis, et en recouvrant la surface supérieure d'une plateforme de la même matière, on sera certain d'obtenir d'excellents résultats.

On a songé ' à supprimer les fondations, ou plutôt à les rendre mobiles, juxtaposition de mots qui, à première vue, parait étrange, mais à laquelle on est arrivé assez logiquement. Les maisons populaires, au Japon, en sont en effet dépourvues; ce sont des cases en charpentes de bois, reposant par leurs angles sur de grosses pierres. Or, il est arrivé souvent que, relativement aux maisons européennes en maçonnerie, elles ont assez bien résisté à certains tremblements de terre violents. Sous l'action du mouvement séismique, elles quittent leurs supports et ne font que se gauchir par leur légère chute. On en a conclu faussement à leur immunité en l'attribuant à cette absence de fondations, au lieu d'en chercher la cause dans leur légèreté et leur élasticité; d'où l'idée de construire, en 1868, deux phares métalliques démontables destinés au Japon, et que Ton s'était proposé d'établir sans fondations comme la maison japonaise. Le navire qui les transportait ayant naufragé, cette très intéressante expérience ne put avoir lieu; on l'a cependant exécutée pour une chambre attenant à l'habitation de Milne^ à Tokio ; les montants de sa charpente se terminaient par des plateaux de fonte placés au-dessus de semblables plateaux reposant sur des fondations, et, entre eux étaient interposées des boules de roulement, en fonte aussi. Cet le pièce était véritablement aséismique, mais trop sensible à l'action du vent. C'est, en définitive, une solution purement théorique du problème des constructions en pays instables et seulement applicable à des cas très particuliers, cela se conçoit facilement. Ces fondations aséismiques avaient déjà été l'objet d'un brevet pris en 1874 pour des maisons sur roues, destinées à résister aux tremblements de terre*.

Les dommages aux façades des édifices ne se produisent pas arbitrairement d'une manière quelconque et les ouvertures, portes et fenêtres, par les lignes de moindre résistance qu'elles y forment, sont le plus actif facteur de leur destruction. En effet, les crevasses

< Carpentin. Note sur les tremblements de terre de Smyme (Ann. de Chimie et de Phys. 5« série, XXI. Paris, 1880).

9 Stevenson. Notice on aseismatic arrangements, adapted to structures in countries subject to earthquake shocks {Trans. Roy. scottish Soc. of Arts, VII, p. 557. Edinburgh, 1868).

3An epitome of information useful to builders {Tmtis. seisin. toc. of Japan, 1889, XIV, p. 229).

* The locomotive (VII, April 1884. Hartford. U. S. A).

partent très généralement des angles des ouvertures, surtout des angles supérieurs, comme Ta démontré une enquête faite à Tokyo, après le tremblement de terre du 21 octobre 1885, sur 330 maisons du quartier européen*. Ces maisons étaient toutes du même modèle ou à peu près. Les fenêtres des étages étaient rectangulaires, ou surmontées par de très petites voûtes surbaissées et rencontrant les montants à angle vif, tandis que les portes et les fenêtres du rez-dechaussée étaient à plein cintre. Or les ouvertures du rez-de-chaussée, qui n'étaient pas surmontées de balcons, étaient indemnes, et au contraire, aux étages, toutes étaient fissurées à l'angle des montants avec les linteaux ou les voûtes surbaissées. Comme on Ta souvent remarqué, ces fissures affectent surtout les tranches verticales correspondant aux ou vertu es, au lieu de s'attaquer aux trumeaux.

D'après ses nombreuses observations à la suite du tremblement de terre dn Japon central du 28 octobre 1891, Couder a démontré que le linteau horizontal est la plus mauvaise manière de terminer une ouverture à sa partie supérieure; par ordre de sécurité croissante , on a la voûte surbaisssée, le plein cintre et Togive. Cette dernière est d'ailleurs peu recommandable, parce qu'elle affaiblit trop le mur, dans le sens vertical. Si le linteau horizontal est conservé, on peut l'améliorer en laissant un vide à ses extrémités, ce qui lui donne du jeu pour osciller ou vibrer librement, et mieux encore on le recouvrira d'une petite voûte surbaissée.

D'une ouverture à celle qui la surmonte, les fissures prennent souvent une disposition diagonale.

On vu quelles vaines espérances Mallet et les séismologues qui l'ont imité avaient fondées sur l'observation des crevasses des édifices pour la détermination de la profondeur de l'hypocentre; un graphique (fig. 31), établi à ce propos et relatif au tremblement de terre des Fouilles du 16 décembre 1857, donne la raison de cet

Fig. 178. — Ecole de Domschale dont toutes les ouvertures furent fissurées par le tremblement de terre de Laibach du 14 avril 1895 (d'après Fr.-E. Suess).

1 Milne. Effects produced by earthquakes upon buildings (Traits, seism. soc, of Japon, 1889, XIV, p. 43).

488 LA SCIENCE SÉISMOLOGIQl E

irrémédiable insuccès dû à la conceptioD, reconnue fausse maintenant, de dimensions assez restreintes pour être considérées comme un point géométrique. Cependant ce graphique permet d'intéressantes remarques sur la formation des crevasses, et en même temps explique pourquoi, au lieu d'être en relation avec le front des ondes séismiques de dilatation et de condensation, comme le voulait Mallet, elles résultent principalement du mode de construction. Ce grand séismologue avait très judicieusement conseillé de choisir pour la détermination de la profondeur de Thypocentre les fissures des grands édifices aussi dépourvus d'ouvertures que possible; la cathédrale de Potenza lui avait semblé un de ceux qui réalisent le mieux ces conditions. C'est que les ouvertures déterminent dans un mur des lignes de moindre résistance, qui auront la plus grande influence sur la position et la direction des fissures. Dans le graphique dont il s'agit, on note que les normales aux crevasses, c 'est-à-dire, dans l'opinion de Mallet, les lignes de propagation passant par Thypocentre, ont, pour les localités les plus rapprochées du foyer supposé, des directions tout à fait désordonnées. Au contraire, dès que la distance devient plus considérable, par conséquent pour les édifices situés dans les localités situées vers les frontières de l'aire pléistoséiste, ces normales forment un faisceau de lignes presque parallèles. Il est facile d'apercevoir la raison de ce fait remarquable, qui se retrouve pour le tremblement de terre d'ischia du 28 juillet 1883*. De même que les crevasses se produisent, comme on Ta si souvent constaté, entre les ouvertures des étages successifs, parce qu'elles sont déterminées par les lignes de moindre résistance, de même, dans une maçonnerie, elles suivent généralement les joints du mortier, cette matière étant bien rarement plus résistante que les briques ou les moellons qu'elle réunit. Or les briques ou les moellons sont d'ordinaire disposés en couches successives et les joints d'une assise correspondent aux pleins de celles qui la comprennent. Aussi les crevasses courent en zig-zag d'une assise à l'autre, en suivant successivement les joints verticaux et horizontaux, de manière à former des lignes obliques dont l'inclinaison dépend uniquement des rapports moyens entre l'épaisseur et la demi-longueur de l'élément du mur, brique ou moellon. Dans un même pays, soit pour les briques à cause d'habitudes traditionnelles, soit pour les moellons suivant la nature des matériaux les plus communs, ces dimensions et, par suite, leur rapport ou l'inclinaison des crevasses seront à

1 Davison. A Sludy of récent earthquakes (London, 1905}.

peu près uniformes d'un édifice à l'autre. C'est ce que traduit le graphique pour les localités les plus éloignées. L'inclinaison des normales aux fissures sera donc complémentaire de l'inclinaison définie par le rapport de l'épaisseur à la demi-longueur des éléments des murs. Mais dans la zone centrale, la plus éprouvée, les circons* tances du mouvement séismique sont trop complexes pour laisser place à la manisfestation d'une loi quelconque de crevassement et, suivant l'intensité, il arrivera que les crevasses intéressent même les éléments constitutifs de la maçonnerie, sans se contenter de suivre exclusivement leurs joints tant horizontaux que verticaux.

Les ouvertures constituant dans une façade deux lignesde moindre résistance. Tune horizontale, l'autre verticale, Perry* a proposé de faire correspondre les fenêtres d'un étage aux trumeaux de ceux qui le comprennent. 11 espère de la sorte diminuer les chances de destruction. En réalité, il obtient une façade beaucoup plus faible, et dont les deux lignes de moindre résistance sont inclinées de 45 degrés sur l'horizon, avantage tout à fait illusoire. D'ailleurs l'étrangeté de cette solution suffirait, à elle seule, à la faire généralement rejeter.

Les ouvertures d'une façade la mettent pour ainsi dire dans les conditions d'une feuille de timbres-poste, ou d'une page de livre à souche, et correspondent à leurs lignes de perforation.

Les planchers demandent, quant à leur agencement avec le reste de la construction, une attention toute spéciale, parce que le manque de synchronisme de mouvement avec les murs en amène la destruction, par une sorte de coup de bélier. Il faut donc, ou bien les rendre solidaires de Tédifice, ce qui peut augmenterla solidité de l'ensemble, ou les en rendre indépendants au moyen d'un certain jeu dans l'encastrement des poutres dans le mur. Mais cette seconde solution exige que tout soit calculé de telle manière que, pendant l'oscillation du mur, les poutres ne risquent pas d'abandonner complètement leur soutien à un moment donné, ce qui permettrait la chute du plancher. Ainsi Taramelli et Mercalli^ citent ce cas curieux d'une maison d'Oneglia qui, le 23 février 1887, s'est vidée du haut en bas, par la chute de ses trois planchers les uns sur les autres, et qui s'était ainsi transformée en une sorte de puits, constitué par ses murs extérieurs.

Les carrelages des planchers se désorganisent avec la plus grande facilité. Il y aura grand avantage à les remplacer par une sur-

< Cf. Milne. Effects produced by earthquakes upon buildings {Trans. Seism. Soc.of japan, 1889, XIV).

> Il terremoto ligure del 23 febbroio 18i7 {Ann. Vff. c. di met. e di geod,, VllI, parte IV. Roma, 1888).

490 LA SCIENCE SÉISxMOLOGIQLE

face continue de ciment, de béton, d'asphalte, formant un tout, dont le fissurage se réparera aisément.

On ne possède pas d'observations relativement aux séries de petites voûtes ou de maçonnerie, reposant à angle vif sur les ailes des poutres de fers àT, souvent usités dans les grands édifices. A prioriy ce doit être un mode très défectueux.

Au palais neuf de Murshidabad, les planchers, formés de voûtes de briques très surbaissées, et allant de mur à mur, s'efiFondrèrent le 12 juin 1897. Il n'en resta que les murailles, tandis que le vieux palais ne souffrit que fort peu*.

Après le tremblement de terre du 16 février 1716*, le dey d'Alger ordonna de faire dépasser notablement les parements extérieurs des murs de façade par les poutrelles des planchers. On ignore d'ailleurs si cette prescription a été obéie et suivie de bon effet.

La chute des revêtements des plafonds ne présente pas grand danger pour la vie des habitants, mais elle inspire une grande frayeur et, pour un hôtel de grandes dimensions comme l'hôtel impérial de Tokyo, qui spécule sur sa bonne construction pour se dire à l'abri des tremblements de terre et attirer une riche clientèle étrangère, ce genre de dommages, fréquent par des secousses simplement sévères, équivaut à la ruine'. Il n'y a pas de dispositif spécial à recommander. On apportera seulement un soin tout particulier à la liaison entre le mortier et le lattis, en évitant soigneusement les lourds ornements, rosaces, etc., que l'on pourra faire en carton-pâte.

La chute des cheminées des habitations atteint, même par des séismes non destructeurs, une proportion dont on se ferait difficilement une idée, si l'on ne savait qu'il en est tombé 95 0/0 des 15000 de Charleston le 31 août 1886*. Ce genre de dommages sert justement à caractériser le degré VUl de l'échelle des intensités De Rossi- Forel. Une si facile destruction résulte simplement, et sans conteste possible, du non-synchronisme des vibrations, de sorte qu'elles sont généralement coupées au ras du toit.

Les séismologues du Japon se sont beaucoup occupés de cette question, et l'expérience leur a montré qu'il faut rendre les cheminées indépendantes du reste de la construction; et les règles d'Ischia ont très judicieusement prescrit cette précaution conservatrice. Une faut

* R. D. Otdham. Report on tlie great eartliquake of june 12**» 1897 (Afem. geol, Survey, oflndia, XXIX. Calcutta, 1899).

2 Chesneau. Note sur les tremblements de terre en Algérie (Ann. des mines, 1892. p. 1).

3 Milne. Seis7nology (London, 189.S).

♦ Dutton. The Charleston eartliquake of August 31 -^ 1886 {U. S. Geol, Survey Ninth. Ann. Rep.).

n IMUI (J'iijiri'', B. 1>. Ouii

pns, non plus, on surcharger le sommet pnr des motifs architectpraux. Ce fut par ces moyens préventifs, suggérés par les dégâts du tremblement de terre du 22 février 1880, que l'on en évita d'aussi grands le 15 janvier 1887. Mais, petit à petit, les constructeurs, enhardis par le succès, revinrent aux anciens errements, faute qu'ils payèrent chèrement le 20 juin 1894. Un exemple de la nécessité de permettre à l'habitation et aux cheminées de vibrer librement l'une par rapport à l'autre est celui, relaté par Milne', d'une cheminée extérieure que l'on avait eu l'idée malencontreuse de réunir à l'habitation, au moyen d'une embrasse et d'une tige de fer. Elle fut coupée net au niveau delà liaison.

On doit envisager avec confiance le palliatif qui consiste à ne monter la maçonnerie d'une cheminée que jusqu'au toit, et k la terminera la hauteur voulue au moyen d'un tuyau métallique.

Comme pour l'orientation des murs d'un édilice, il résulte des observations de Faidiga*, lors du tremblenent de terre de Sînj (Dalmatie), du 2 juillet 1898, que les cheminées travaillent au renversement ou h la compression et à l'extension, comme les murs auxquels elles sont attachées. 11 est donc préférable de les fixer aux longs murs dirigés dans le vertical séismique.

Les balcons sont un des plus dangereux motifs architecturaux et doivent être interdits, quoique les règles de Manille et d'Ischia aient cru devoir les conserver, en leur appliquant, il est vrai, des restrictions quant à leurs dimensions et à leur saillie. Le 22 février 1880, on les a vus , à Tokyo, suffire à faire crevasser les ouvertures placées au-dessous.

Fouqué' condamne tout aussi formellement, et avec raison, les corniches et les balustrades qui couronnent si souvent les façades

Pi^'. tKl. — Désorganisation de loit 1^1 rupture de cheminée lors du tremblement de terre de Lsibach du H avril 1895 (d'après Fr.-E. Supssl

' Effecls produced by earthquakes upon buildings (rj'orii. itisin. loc. of Japon, ISKH, XIV, p. «1.

» Das Erdbeben von Sinj am 2. Juli 1X98 Millh. ri. Erdbeben. Coin. d. i. Ai. rf. IVtii. in Wten, Neue Foige, XVII, )903i,

' Rapport sur le tremblement de terre de Céphalonie et de Métélin lAreh. misé. te. «( lut.. S* série, IV, p, «5. Paris, l((6K).

des édifices importants ou luxueux et dont il avait pu constater le danger au tremblement de terre de Lixuri (Céphalonie), le 11 ftvrier 1867, pour les villas de la riche colonie anglaise. Leur présence avait suffi à entraîner la chute de l'étage supérieur.

Oldham a fait des observations analogues & Calcutta, lors dti grand tremblement de terre de l'Assam du 12 juin 1897. Cette ville souffrit beaucoup plus que ne peut l'expliquer l'intensité réelle du séisme à une si grande distance de l'aire épicentrale. C'est que la plupart des maisons étaient surmontées de lourdes, mais faibles balustrades, dont le garde-corps supérieur était supporté par des colonncttes en poterie, creuses et remplies de plâtre. L'inertii' du garde-corps a suffi à les briser à leurs parties les plus étroites et elles se sont écroulées en abîmant tout dans leur chute, balcons, vérandahs, etc., et tuant ou blessant les habitants dans la rue,

Wahner et Von Prudnik ' ont beaucoup insisté sur le peu de résistance que les murs de refend ont montrée, relativement à ceux de façade, dans plusieurs Fig. iS2. - Corniche et balustrade des édifices importants d'Agram, lors maisons de Calcutta (d'après Oldhami. , , ,, ... . «

du tremblement de terre du 9 novembre 1880. Cela tient à ce que l'on soigne rarement autant qu'on le devrait leur liaison avec les murs principaux, et à ce que les planchers les désorganisaient par leurs vibrations non synchroniques. Aussi les règles de Manille proscrivent-elles, pour leur construction, l'emploi de la brique et prescrivent celui de la tôle, palliatif évidemmemmcnt inacceptable pour les grands édifices. On ne devra non plus jamais élever de galandages en briques de champ.

Les cages d'escalier doivent élre particulièrement soignées, et l'on doit condamner le mode de construction qui consiste à n'encastrer les marches dans les murs que par une seule de leurs extré-

mités'. Le porte-à-faux devient alors une cause de destruction. Les marches des escaliers à vis se rompent en leur milieu , comme cela s'est produit le 14 avril 1895, à la tour du Sacré-Cœur, à Laibach*.

Les soubassements présentent, en générai, les inconvénients des murs en pierres de taille, c'est-à-dire qu'ils sont d'autant plus dangereux qu'ils sont plus soignés. On peut cependant recommander, en cas de nécessité, le dispositif que Conder a vu si efficace au magasin à poudre de Nagoya, lors du tremblement de terre du 28 octobre 1891, mais qui, d'ailleurs, avait été employé dans un tout autre but, celui d'empêcher l'accès de l'humidité dans l'intérieur. Le reste des murs était en briques, et ce fut grâce à ce soubassement, sans doute, que ce bâtiment resta seul indemne ou à peu près, parmi ceux de construction similaire, du moins à l'exclusion du soubassement.

Les colonnades des portiques et des entrées monumentales se sont montrées fort dangereuses le 31 août 1887, à Charleston, et le 12 juin 1897, à Calcutta. 11 faudrait, pour les stabiliser, leur donner un grand diamètre par rapport à leur hauteur, ce qui leur enlèverait tout caractère artistique.

Mieux vaut donc les condamner, ainsi que les cariatides.

La voûte est un des plus importants des éléments des constructions. Imaginé pour résister à un effort vertical, il est inefficace contre tout mouvement horizontal. Dans son étude sur le tremblement de terre de la Basilicate du 16 décembre 1887, Mallet a constaté que c'est le plus déplorable élément architectural que l'on puisse imaginer. Taramelli et Mercalli ont observé qu'au désastre de la Ligurie du 23 février 1887, son emploi très général causa, dans la partie italienne de la Riviera, 90 0/0 des victimes, d'ailleurs

Fig. 183. — Rupture de l'escalier à vis de la tour du Sacré-Cœur de Jésus-Christ lors du tremblement de terre de Laibach du 14 avril 1895 (d'après Fr.-E. Suess).

< Bertelli. Relazione di alcune conferenze geodinamichetenute in Firenze nel maggio 1881, risguardante anche le norme edilizie per attenuare i pericoli dei danni nei terremoti {Bull. vulc. ilal., 1887, XIV, p. 23).

> Fr.'E. Suess. Das Erdbeben von Laibach am 14. April 1895 {Jahrb. d. k. k. geol, Reicihsansait, XLVI, p. 411. Wien, 1897).

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beaucoup plus nombreuses que dans le Niçois. Les maisons opposées des rues étroites de certains bourgs, comme Taggia, sont étayées entre elles par des voûtes tendues de Tune à l'autre et ces Pontini, comme on les appelle, passent pour avoir été destinés à réparer les dommages du 25 décembre 1222, intention qui, si elle est exacte, s'est montrée bien malencontreuse lors des tremblements de terre du 26 mai 1831 et du 23 février 1887.

Les églises sont généralementtrès gravement atteintes, et la chute

de leurs voûtes a bien des fois causé la mort de nombreux fidèles. Qui ne se rappelle celle de Bajardo, sous les décombres de laquelle 217 personnes trouvèrent leur tombeau, sans compter près 50 blessés, le 23 février 1887*?

L'écartement des pieds-droits des voûtes cause leur destruction ; mais c'est de très diverse façon qu'elles s'ouvrent à la clef. Tantôt celle-ci est chassée vers le haut, comme le relate Mallet pour l'église de Polla, le 16 décembre 1857, et tantôt elle tombe, comme à l'église Santa Maria del Socorro à Livourne, le 14 août 1846; enfin, Couder relate que le 28 octobre 1891, à Nagoya, une voûte de briques perdit, par projection hors du plan perpendiculaire à son axe, un paquet de cinq briques à mi-dislance entre la naissance et la clef. Dans tous ces cas, la voûte s'est ouverte, et en se refermant a, pour ainsi dire, rattrappé au vol la partie détachée, qu'elle ait été poussée vers le haut, lorsqu'elle était en train de tomber sur le sol, ou qu'elle ait été lancée latéralement.

Au tremblement de terre du Cachar du 10 janvier 1869% la scierie de Kochela, abandonnée, il est vrai, mais en parfait état de conservation, sauf l'absence de toiture, fut détruite de la plus curieuse façon. Son plan formait un grand rectangle, dont les murs d'enceinte étaient, de tous côtés, formés de grandes arcades reposant sur des piliers de maçonnerie. Après le tremblement de terre, on vit ces arches comme rabattues sur le plan horizontal et il fallait s'en

1 TaramellieMercalU. 11 terremoto ligure del 23 febbraio 1887 [Ann, d, XJff, c. di Met. et di Geodin., 1888, Vlll, parte IV).

* T. Oldhara. The Cachar earthquake of january 10^" 1869 {Mem. geol. Swn)ef/ oflndia, XIX, part I. Calcutta, 1882).

Fig. 184. — Soubassement du magasin à poudre de la citadelle de Nagoya resté indemne le 28 octobre 1891 (d'après Conder).

U Science scismologiiue. — PI. XIX.

approcher et y regarder de près pour s'apercevoir que pieds-droits et arches avaient été complètement désagrégés par le heurt contre le sol à la fin du renversement tant ces éléments semblaient intacts. Le rabattement avait été simplement un peu trop brutal. Ce qu'il faut en retenir ici, à propos des voûtes, c'est que les choses ne se seraient point passées de la sorte si le toit leur avait apporté sa surcharge.

On notera que les quatre angles de la construction étaient restés debout.

On voit ainsi avec quelle diversité les voûtes se détruisent sous l'action des tremblements de terre.

R. D. Oldham a observé, au désastre de FAssam du 12 juin 1897, que dans tout le Bengale, c'est-à-dire déjà fort loin de la région épicentrale, les structures les plus éprouvées furent les voûtes. A Bardwan, on nota qu'elles furent d'autant plus endommagées qu'elles étaient plus surbaissées, ce qui confirmerait l'opinion de Couder, rappelée plus haut, à propos des ouvertures des façades, relativement à l'avantage que présenterait l'ogive, et qu'avait déjà énoncée Ibarra* en faveur des monuments gothiques. Il serait, assurément, imprudent de s'y fier aveuglément puisqu'on a vu, le 5 février 1855, à Guenset, en Kabylie, les ogives mauresques toutes brisées à l'angle supérieur.

Au tremblement de terre de l'Assam, on constata qu'à Berhampur (Oldham) les séries d'arcades des édifices publics, tout à fait semblables à celles de la rue de Rivoli, à Paris, se comportèrent parfaitement bien, quelle que fût leur direction par rapport au vertical séismique. 11 semble qu'elles se soient prêté un mutuel appui ; mais, en raison de la distance considérable de cette ville à la région pléistoséiste, cette conclusion serait hasardée, et en tenir compte pourrait causer bien des déceptions.

Fig. 186.— Divers dommages à des voûtes lors du tremblement de teiTe de Laibachdu U avril 1895 (d'après Fr.-E. Suess).

* Temblores y lerreinotos en Caracas (Caracas, 1862).

Naturellement, les dômes ou les chœurs d'église sont encore plus instables que les voûtes simples, et c'est par centaines que l'on pourrait en citer les cas de destruction.

On ne s'étonnera plus de l'extrême instabilité d'un certain genre de monuments indous, composés d'un dôme circulaire supporté par un certain nombre d'arcades voûtées faisant le tour de l'édifice, le plus souvent au nombre de huit. Ces constructions ont particulièrement

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Fig. 181. — Scierie de Kochela (Cachar) détniite le 10 janvier 1869

(d'après R. D. Oldham}.

souffert le 10 janvier 1869 et le 12 juin 1897, et les Anglais ont eu le plus grand tort d'en copier la disposition si périlleuse.

L'extrême danger des constructions voûtées disparait lorsque leur axe est vertical ; c'est qu'alors elles sont parfaitement disposées à résister à un effort horizontal comme celui du mouvement séismique. Aussi voit-on souvent les tours résister victorieusement, au milieu d'édifices renversés. Ainsi à Melfi, le 14 août 1851 *, l'église s'écroula complètement, à l'exception d'une tour à grand diamètre qui ne perdit que certaines portions, entraînées par la chute du reste de l'édifice. Cet exemple est très instructif, puisqu'il montre simultanément dans un môme monument la fragilité et la résistance des voûtes, suivant que leur axe est horizontal ou vertical.

Ces qualités de résistance des tours circulaires expliquent certainement, au moins en partie, pourquoi aucune destruction de phare n'est parvenue à notre connaissance, quoique les désastres du Chili,

1 Paci. Eelazione dei tremuoti di Baailicata del 4851 (Napoli, 1853).

EFFETS SUR LES ÉLÉMENTS DES CONSTRUCTIONS m

de la Californie, du Japon et des Philippines ait souvent étd désastreux k leur voisinage immédiat. Ces édifices sont, il est vrai, toujours construits avec le plus grand soin, parce qu'ils sont destinés à affronter l'assaut de vents violents et de vagues gigantesques. Mais cela ne suffirait probablement pas à les sauver des mouvements séismiques, parce que, d'autre part, ils sont souvent bâtis en pierres de taille, mode que l'on a dû signaler comme assez dangereux par lui-même.

De nombreux voyageurs ont observé que souvent, en Orient, les minarets élancés se dressent encore fièrement audessus des ruines accumulées à leur pied par les tremble ments de terre et qu'une incurie séculaire a négligé de relever. La conservation étrange au premier abord, de ces monuments apparemment si fragiles, n'a pas d'autre secret que l'emploi de la tour circulaire, et les villes d'Arménie, en particulier, en montrent bien des exemples.

L'important élément d'un édifice qu'est son toit constitue pour lui un danger fort à craindre, & cause de la surcharge qu'il impose aux murs et de son inertie qui l'empêche de suivre synchroniquement les oscillations de ces derniers. Du reste, comme les mouvements des murs opposés se contrarient, c'est-à-dire n'ont pas les mêmes phases, il y aura toujours tendance à ce que la sablière se détache de leur partie supérieure, de sorte que la toiture, venant à manquer de soutien et fât-elle même très légère, tombe en aidant au renversement des murailles. La composante verticale du mouvement séismique remplit encore ici un rôle des plus dangereux; c'est aussi

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