Résumés Session IV

- Session IV : Construire et reconstruire après les séismes : les techniques du bâti. Archéosismologie et caractéristiques spécifiques de la reconstruction et du bâti en zone sismique ;  les innovations et les changements éventuels induits au quotidien, y compris dans les activités productives, par les catastrophes sismiques : (animateurs de la session : Hélène Dessales, ENS, Paris & Bruno Helly, CNRS, Lyon)

S. Deschamps¹, F. Fichet de Clairfontaine², Michael Badalyan³, Bruno Helly⁴, Alain Ridaud⁵, Ara Avagyan⁶, Identification et caractérisation des phénomènes sismiques : la forteresse ourartéenne d’Erebuni au cours du premier quart du VIIème siècle av. J.-C. (Arménie)

1. Conservateur général du patrimoine, UMR 7041 ArScAn, MSH Mondes, Paris.

2. Conservateur général du patrimoine, UMR 6273 CRAHAM, Caen

3. Directeur du musée d'Erebuni, Erevan, Arménie

4. Maison de l'Orient Méditerranéen, Université Lyon-II, France

5. Architecte

6. Institut des Sciences Géologiques de l’Académie Nationale des Sciences d’Arménie

Abstract

La forteresse d'Erebuni, située dans la banlieue d’Erevan (Arménie) et fondée ca. 782 BC par le roi d’Ourartou Argishti Ier, fait l’objet depuis 2008 d’un important programme de recherches portant sur son centre monumental, et plus particulièrement ses temples et la grande salle à colonnes. 

Jusqu’à ces dernières années, l’histoire de cette forteresse royale paraissait assez bien assurée : une fondation attestée par des documents épigraphiques ca. 782 BC, puis un abandon au cours du premier quart du VIIème siècle à la faveur de la construction d’une nouvelle forteresse (Teishebai URU, Karmir-Blour), enfin une nouvelle période d’occupation au cours de la période achéménide  avec la construction d’une grande salle à colonnes de type apadana.

Outre la relecture de l’organisation topographique du site et le réexamen complet de la chronologie des occupations successives, un des fait marquants des dernières campagnes de fouille est la mise en évidence des effets d'un important séisme qui conduit à réinterroger avec ce nouvel éclairage la filiation entre l’ancienne forteresse (Erebuni) et la nouvelle (Teishebai URU) fondée par le roi Rusa II. S'il n'est pas l'unique séisme qui affecta le site, il est de toute évidence celui qui est aujourd'hui le mieux documenté.

Dans une région profondément marquée par l'activité sismique, on s’interrogera ici sur les différents témoignages permettant d’attester de manière fiable les effets directs de ce séisme, à la fois sur les élévations (hammer shocksur les blocs de fondation, rotations de blocs, versement de murs, effets sur les élévations en briques d’adobe…) et les effets mécaniques sur les sols. De même, on tentera de préciser les éléments qui permettent de situer cet événement au cours du premier quart du VII^ème siècle BC. Enfin quelles mesures ont alors été adoptées pour consolider ou restaurer les édifices, la forteresse étant profondément réorganisée à la suite de cet événement ?

N.B. Ce programme de recherches, financé par le ministère de l’Europe et des affaires étrangères, fait l’objet d’une collaboration entre les équipes francaise et arménienne. Ce programme était également partie prenante du laboratoire internationnal associé (LIA) NHASA, Natural Hazards and Adaptation Strategies in Armenia,from 1000 BC onwards porté de 2015 à 2018 par le laboratoire Archéorient.

Francesca Diosono⁽¹⁾, Aguinaldo Fraddosio⁽²⁾, Alberto La Notte⁽²⁾, Nicola Pecere⁽²⁾, Mario Daniele Piccioni⁽²⁾, Proprietà di “scudo sismico” di podi e fondazioni di templi in Italia centrale.

⁽¹⁾Ludwig-Maximilians Universität München ⁽²⁾Politecnico di Bari

Abstract

Un recentissimo campo di ricerca studia i metamateriali sismici, ossia l’introduzione artificiale nei terreni di fondazione di elementi in grado di deviare le onde sismiche, allo scopo di proteggere gli edifici. Tale effetto di “scudo sismico” dipende soprattutto dalla conformazione geometrica degli elementi inseriti nei terreni: ciò ha portato ad ipotizzare che costruzioni colossali, come gli anfiteatri, siano sopravvissute durante ai secoli a ripetuti eventi sismici in virtù della particolare disposizione delle celle che caratterizzando la struttura in pianta delle fondazioni.

Si tratta di una ipotesi avvincente, che apre la strada a nuove interpretazioni sulla capacità di resistenza ai terremoti degli edifici monumentali antichi. La ricerca ha un carattere fortemente multidisciplinare, richiedendo di unire una profonda conoscenza archeologica e morfologica delle costruzioni antiche a competenze di ingegneria sismica e nelle analisi di propagazione di onde meccaniche.

Ambito di studio particolarmente interessante è quello dei templi centro-italici, collocati in un territorio ad alto rischio sismico come la dorsale appenninica e sovente ricostruiti a causa di terremoti riportati anche nelle fonti antiche. La religione romana prescriveva che i templi fossero soprelevati su un podio architettonicamente definito, parte integrante dell’elevato ma anche fondazione per l’edificio sacro.

Questo contributo studia le proprietà di “scudo sismico” delle fondazioni e dei podi di alcuni templi dell’Italia centrale (Giove Capitolino a Roma; Diana a Nemi; Villa San Silvestro di Cascia; Ardea), in cui lo spazio intermedio tra i setti era riempito da strati di terra a matrice argillosa, sovente di formazione fluviale e lacustre, provenienti dall’area circostante. Un modello numerico multifisico tridimensionale agli elementi finiti – che tiene conto sia della geometria e del materiale delle fondazioni, sia delle caratteristiche del terreno in cui sono immersi i setti – permette di simulare la propagazione di onde sismiche verso la costruzione, e quindi di studiare il loro impatto sul sistema fondale.

Piero Gilento⁽ⁱ⁾, Giovanni Pesce⁽ⁱⁱ⁾, Gourguen Davtian⁽ⁱⁱⁱ⁾, Pierre-Marie Blanc⁽ⁱ⁾, Khaled al-Bashaireh^(iv), Apolline Vernet^(v) and Maen Omoush^(iv), Effects of earthquakes on the development of the construction techniques in a rural community in northern Jordan between the Byzantine and the Mamluk periods

 ⁽ⁱ⁾ UMR7041, APOHR, CNRS, ⁽ⁱⁱ⁾ Northumbria University, Newcastle, ⁽ⁱⁱⁱ⁾ UMR7264, CEPAM, CNRS, ^(iv) Yarmouk University, ^(v) UMR8167, Orient and Méditerranée

Abstract

The Near East is a highly seismic area characterized by a succession of catastrophic events that have strongly influenced the history of the whole region. Between the Antiquity and the Middle Ages there followed a series of extremely violent earthquakes recorded both from written and material sources. The former are much richer and more comprehensive for urban contexts while, in the rural context, there are often no valid references to understand how these events have had an impact on suburban sites and, in particular, on villages. This contribution, focusing on the rural site of Umm as-Surab (north-eastern Jordan), on the one hand, proposes to identify these events by analyzing the traces they have left both on the architecture and on the ground. On the other hand, it will try to bring out the dynamics put in place by the local population to overcome these events by developing constructive solutions that, empirically, could help them in the long term to overcome other similar catastrophes. To achieve these results, our approach will be based on a longue durée vision taking into consideration a wide chronological span from the Byzantine period to the beginning of the Mamluk sultanate (IV-XIII c. AD). The good conservation of the architecture of the village has allowed us to analyze the changes that have followed over time through the application of the methods of to the Building Archaeology. At the same time, the analysis of construction cycles has given us the opportunity to better understand some of the phenomena that underlie the development of building techniques. Our reflections on architecture have been enriched with data from a stratigraphic excavation and laboratory analyzes and datings carried out on mortars and plasters. A picture emerges which, although characterized by a slow transmission of construction knowledge, demonstrates how small technical changes can lead to important and lasting innovations.

Lamouille Stéphane,  EA 4601 PLH-ELH, Toulouse, La place des charpentes dans l’étude du comportement sismique des monuments antiques

Abstract

L’archéosismicité du bassin méditerranéen suscite un intérêt croissant de la part de spécialistes de disciplines très variées. Malgré un important renouvellement des connaissances dans ce domaine, les techniques employées par les artisans pour faire face aux tremblements de terre demeurent mal connues, en particulier pour les constructions antérieures à l’époque impériale. En ce qui concerne les charpentes, l’absence de vestiges ligneux conduit généralement à les exclure de la réflexion. Il est toutefois possible de dépasser – au moins en partie – les limites dues à cette situation documentaire. En effet, les progrès dans la connaissance et la modélisation du comportement des constructions sous charges dynamiques d’une part, et l’essor des outils de modélisation 3d dans la restitution architecturale d’autre part, offrent de nouvelles possibilités d’analyses. Cette communication se propose d’interroger les enjeu x e t le s limite s de la prise en compte d’un objet relevant de l’archéologie du disparu dans l’étude des édifices antiques sous sollicitations sismiques. Si la réflexion se veut principalement méthodologique, elle est en réalité indissociable d’une approche technique et soulève la question de l’usage de la triangulation dans les sociétés anciennes. Afin de circonscrire la réflexion, nous nous concentrerons sur les temples périptères grecs construits entre le V I e et le IVe siècle av. J. -C ., et plus particulièrement sur les temples doriques de Sicile et le temple d’Apollon à Delphes.

Pecchioli Laura, Humboldt Universität, Berlin, „Terrae motus: repair and prevention in Ostia, the harbour city of ancient Rome“

Abstract

Since ancient times an empirical and intuitive approach has regulated the way of building and strengthening the masonry structures. lt is within the framework of a stubborn fatalism that there is a repetition of the construction systems seemingly devoid of seismic measures until almost a century ago, when the first seismic regulations began to be imposed. Ancient buildings preserve traces of seismic events and it is possible to trace the signs of both the earthquake and any measures taken by man to repair or counteract its effects.

Ancient earthquakes are often mentioned without a precise geographical location, or are fortuitously recorded in a single location that has suffered its effects, even if far away from the origin of the earthquake, but where the epicenter is mistakenly placed. Often these ante litteram seismic observatories were important political or commercial centers, such as Rome, Ravenna or other cities/places that, depending on the period, held or somehow catalyzed the regional presence of the sources.

lt should be emphasized that the type of damage of a natural or historical event is similar to that induced by an earthquake. In this context, the interdisciplinary approach can be useful in order to be able to identify and possibly date, albeit with approximation, from obvious cesures in the archaeological strata. This may require in-depth in situ analysis of geomorphological, geotechnical, geophysical, engineering-structural and historical type.

The contribution proposaI focuses on interdisciplinary archaeological research in the context of Ostia Antica. Cross check of the collected information allows to identify the causes of the modalities of collapse. An structural analysis in situ, the development of a seismic micro-zoning and numerical models, the interpretation of reports/photos/stratigraphies of previous/last excavations, historical sources and of seismological history are milestones in an archaeoseismological approach to identify the effects of natural disasters that have affected the area over the centuries.

Sebag Deborah, Service départemental d’archéologie du Morbihan, La question des dispositifs antisismiques dans l’architecture des premières cités-états du Levant sud au 3ème millénaire avant notre ère

Abstract

Situé à l’extrémité orientale de la Méditerranée, le Levant sud est une zone particulièrement exposée aux phénomènes sismiques, en effet, la vallée du Jourdain se situe dans le prolongement direct du rift africain. La région est traversée par la faille dite du Levant ou de la mer Morte qui sépare la plaque arabique, de la plaque africaine. Cette dernière représente une des failles majeures de la Méditerranée orientale.

Ainsi lors du premier phénomène d’urbanisation de la région au 3ème millénaire avant notre ère, les bâtisseurs des premières villes ont dû avoir à appréhender les risques sismiques lors de l’élaboration des cités-états. Ces villes comportaient, en effet, des tissus urbains denses ainsi que des bâtiments monumentaux mais surtout d’imposantes murailles dont l’élévation était souvent composée de briques d’argile crue. Ces constructions, notamment en ce qui concerne l’architecture monumentale, ont été élaborées par les premiers architectes qui font alors leur apparition dans cette partie de l’Orient ancien.

Dans le cadre de cette communication, je souhaiterai exposer les indices de l’usage de procédés de construction particuliers pouvant être expliqués par la mise en œuvre de techniques antisismiques, ainsi que des désordres dans les constructions pouvant résulter de tremblements de terre. En effet, à une période aussi ancienne que l’âge du Bronze ancien, la civilisation dite cananéenne ne pratiquait par l’écriture et seuls les indices archéologiques peuvent nous éclairer sur cette question. C’est donc en observant les agencements de maçonneries, les liants utilisés ou la présence de chaînage que l’on peut tenter d’appréhender l’utilisation de méthodes de construction antisismiques.

Terrier Aurélie, CNRS IRAA / Université de Genève, Questionnement autour des conséquences des séismes dans la ville d’Akerentia en Calabre

Abstract

Le 5 février 1783, l’un des plus violents tremblements de terre que l’Italie ait connu secoue toute la Calabre et le nord -est de la Sicile. À ce premier séisme succèdent plusieurs répliques, moins importantes mais tout aussi puissantes et détruisent presque toutes les constructions que la première secousse avait épargnées. Cette catastrophe est alors suivie d’une famine, de la peste et du paludisme décima nt ainsi une grande partie de la population. Ces événements marqueront l’abandon définitif de la ville d’Akerentia en Calabre.

L’étude architecturale et archéologique du complexe castral de cette ville en parallèle de la lecture des rapports de visites pastorales, nous apprennent que d’anciens tremblements de terre ont secoué la ville et la région à plusieurs reprises avec des conséquences plus ou moins importantes. C’est grâce à cette documentation ainsi qu’une analyse de fine des structures de cet édifice que nous avons pu comprendre la raison de certaines réparations et reconstructions dans les murs du château. Par ailleurs, il semblerait que les destructions des bâtiments de cette ville aient été suivies par la mise en place de la récupération et de la réutilisation des matériaux de construction ce certains d’entre eux. Ainsi nous avons notamment pu retrouver des blocs provenant de la cathédrale, en réemploi dans les murs de l’église castrale. Nous verrons que l’utilisation de ces réemplois marque un changement majeur dans l’utilisation de l’église du château qui va, par plusieurs réaménagements, s’ouvrir à la population. Les conséquences des séismes sont donc bien au-delà de la simple destruction des édifices, elles provoquent également des changements dans l’utilisation de certains d’entre eux.

Nous verrons également qu’à ces problématiques sismiques s’ajoute la nature géologique du promontoire sur lequel a été installée la ville ainsi que la nature des matériaux de construction. Il a donc fallu prendre en compte l’ensemble de ces facteurs pour bien comprendre tous les évènements qui se sont joués autour de la destruction et de la reconstruction de cet édifice.