Le cas d’étude du centre historique de la ville de Manosque a mis en évidence, du fait de la fragilité de la mémoire des précédents séismes qu’il y avait une perte progressive des dispositions préventives et d’un certain savoir-faire de techniques traditionnelles sismo-résistantes. Cette étude montre que l’analyse des désordres et des caractéristiques architecturales est très instructive pour évaluer la vulnérabilité d’un édifice ou d’un ensemble urbain.

I. Objectifs et méthodes. Le problème de la protection des bâtis anciens en zones sismiques a été étudié depuis une dizaine d’années au Centre Universitaire Européen pour les Biens Culturels de Ravello et des méthodes d’analyse ont été développées sur une sélection de lieux d’étude qui ont permis de mettre en évidence des éléments positifs ou négatifs des « cultures sismiques locales » (Ferrigni, 1990). Ce concept est clair pour des zones comme l’Italie, où l’occurrence d’événements majeurs est fortement récurrente et entretient auprès des populations une véritable culture du risque. Il apparaît moins évident dans des pays à sismicité modérée comme la France où l’éloignement du dernier choc estompe les effets des mémoires.Pour tenter de valider en France ce concept et l’approche qui en découle,le site du centre historique de Manosque en Provence a été choisi comme cas d’étude du fait de sa situation près d’une faille active et dont la récurrence de séismes destructeurs est forte (de l’ordre du siècle). L’étude est en cours depuis 2001, dans le cadre du projet « Risque naturels dans le Sud-Est » commun au réseau des Maisons des Sciences de l’Homme (MSH-Alpes de Grenoble, MMSH d’Aix en Provence et MOM de Lyon). L’étude porte sur la recherche des traces de séismes historiques dans le bâti ancien de Manosque et des communes avoisinantes. Ce travail a permis l’analyse de la vulnérabilité du centre historique de la ville de Manosque et pourrait à terme déboucher sur des solutions concrètes de renforcement du bâti ancien dans un cadre territorial. C’est l’objectif que s’est fixé le Groupe APS constitué de spécialistes et de chercheurs dans les domaines de la sismicité historique, de l’archéosismicité, de la vulnérabilité du bâti ancien et de l’idée de cultures sismiques locales.

II. Cas d’étude du centre historique de la ville de Manosque (Provence)

II.1. Manosque au centre d’une région sismique. La ville de Manosque est située dans une région où l’activité sismique est régulière et caractérisée par une série de secousses majeures associées au système de failles de la Moyenne-Durance de direction NE-SO. Les séismes connus par les dégâts qu’ils ont produits se répètent avec une période de retour de l’ordre du siècle (1509, 1708, 1812, 1913). La recherche dans les archives de documents contemporains de l’événement relatant ses effets sur les communautés et leurs habitats, suivie de leur analyse critique permet d’apporter des éléments à la connaissance de la secousse sismique (localisation, intensité, extension des effets). C’est notamment le cas de la séquence des secousses de 1708 pour laquelle de nombreux textes répertoriés dans le catalogue de sismicité historique de la France (Lambert et Levret, 1996), a permis de distinguer plusieurs secousses qui durèrent du 21 mars au 12 octobre 1708.

Récemment, la découverte exceptionnelle dans les archives d’un rapport de visite effectué par des maçons dans la ville de Manosque quelques jours après le sinistre, apporte des précisions sur les dégâts subis par 740 bâtiments tant à l’intérieur des remparts que dans la campagne, relance l’étude des conséquences de ce séisme, notamment sur l’habitat privé du centre historique. La découverte d’un document aussi exceptionnel demande de connaître l’histoire des dépôts d’archives et les rouages institutionnels de l’époque qui sont de la compétence de l’historien (Quenet, 2000). Ensuite, il intervient dans la critique historique préalable à toute interprétation. Il s’est heurté à la signification du vocabulaire d’origine provençale, il a croisé ce document avec d’autres sources pour vérifier la fiabilité des observations consignées et juger si la visite avait porté sur la totalité de l’habitat privé. Le rapport consigne le nom du propriétaire, le type de bâtiment, la nature des dégâts, le prix des réparations. Sur les 740 bâtiments répertoriés, 22 encore en place ont pu être identifiés à partir d’un plan de la ville de 1786, mais seuls 11 sont documentés ou présentent des anomalies constructives que l’archéologue, l’architecte et l’ingénieur ont pu analyser. De l’analyse des bâtiments existants, on a pu faire certaines hypothèses sur les matériaux et les techniques de construction et sur l’état de vulnérabilité de l’habitat par quartier en ce début du 18ème siècle dans Manosque intra-muros (Quenet et al., 2003).

II.2. Typologie du bâti du centre historique de Manosque. L’habitat médiéval s’est concentré à l’intérieur des remparts, il est donc compact et s’est développé en hauteur. Pour des raisons de stagnation économique, le bâti manosquin restera stable pendant trois siècles. C’est le tremblement de terre de 1708 qui par les dégâts occasionnés, entraînera des transformations importantes : une partie des remparts disparaît, de nombreuses maisons sont restaurées dans le style de l’époque, notamment les demeures des notables qui attestent de la prospérité des bourgeois de la ville. A la fin du 18ème siècle, on créera ou on élargira certaines places et de belles demeures s’érigeront hors enceinte. A la révolution, le palais des Hospitaliers en très mauvais état suite au séisme de 1708, sera détruit et la place du Terreau verra le jour. C’est au 19ème siècle qu’une véritable politique urbaine se développera en favorisant d’abord les moyens de communications et d’accès à la ville - passage par Manosque de la Route Royale (RN 96 actuelle), pont sur la Durance, amélioration du réseau routier - mais aussi l’agrandissement des rues de la ville médiévale.

De nos jours, le centre ancien de Manosque délimité par les anciens remparts, couvre une superficie totale de 13,1 hectares répartie comme suit : - surface des rues et places = 5,20 hectares - surface des îlots = 7,90 hectares, dont 0,28 hectares d’espaces libres, soit 3,5% de la surface des îlots et donc une très grande densité du bâti dans les îlots. Cette densité est due à la structure du parcellaire de petite dimension à l’origine (4 m x 5 m), puis qui s’est approfondie par juxtaposition de 2 parcelles. La façade sur la rue restant étroite (5 m) et une petite courette apparaît à mesure que la juxtaposition des parcelles se fait, formant un tissu urbain dense et morcelé. Si l’emprise au sol est faible, les immeubles sont relativement hauts et leurs différentes parties articulées verticalement autour d’un escalier souvent en colimaçon qui assure aussi bien la communication que la ventilation. Le modèle de la maison manosquine que l’on retrouve encore est composé d’une cave pour entreposer le vin, d’un rez-de-chaussée servant d’étable ou d’atelier, le premier et second étages affectés au logement, enfin les combles servant de grenier ou de vide d’aération (figure). Pour mieux correspondre aux exigences du confort actuel, des immeubles types ont été réunis et réorganisés en logements horizontaux, comme en témoigne l’actuel chevauchement des propriétés aux différents étages. Quelques édifices publics ont été installés dans des bâtiments historiques, comme l’école de musique située dans l’ancienne chapelle du couvent des Observentins et la bibliothèque dans le très bel Hôtel d’Herbès.

Structure du bâti à Manosque

Les matériaux employés dans la construction sont (Grünthal et Levret, 2001) :
- Soit du « tout venant » : moellons grossièrement équarris de dimensions variées et disposés sans assises régulières, avec des chaînages d’angle de qualité variable selon les édifices qui remplissent plus ou moins bien leur fonction de renforcement. Ces constructions sont très vulnérables.
- Soit des pierres brutes taillées ou moellons assisés de dimensions variables et disposées en assises plus ou moins régulières, avec chaînages d’angle en pierres de taille de bonne dimension. Ces constructions sont de bonne qualité et si leur entretien est bien assuré (ce qui n’est pas toujours le cas) elles sont peu vulnérables.
- Soit des pierres massives taillées, parfaitement jointives avec lesquelles sont bâtis les édifices monumentaux tels les églises de St Sauveur et de Notre Dame de Romigier. Ces édifices ont, en général, un très bon comportement face aux sollicitations sismiques.

II.3. Dommages et mécanismes de ruine après séisme. La vibration sismique qui va solliciter le bâti se compose d’une première onde de compression ou onde P la plus rapide et d’une onde de cisaillement ou onde S plus lente qui arrive en second. L’onde P fait vibrer le milieu traversé dans le sens de la propagation. L’onde S (ou de cisaillement) le fait vibrer perpendiculairement à la direction de propagation. C’est cette dernière, plus forte qui endommage le plus les bâtiments.

L’effet d’un séisme sur une maison ou un immeuble en maçonnerie peut être bien appréhendé en analysant les mécanismes de résistance de la structure soumise à des forces horizontales proportionnelles à la masse des différents éléments (planchers, toitures, murs porteurs). Si les connections sont suffisantes pour rendre solidaires les éléments de la structure et si les planchers et la toiture jouent leur rôle de diaphragme horizontal, les forces horizontales qui s’appliquent aux parties les plus lourdes (planchers, toitures, murs) sont transmises aux éléments horizontaux (planchers) puis aux éléments verticaux (murs de contreventements). Les murs cisaillés dans leur plan transmettent alors ces efforts vers les fondations. Une tenue correcte aux chargements sismiques exige donc : - des éléments verticaux et horizontaux solidaires entre eux pour éviter le basculement des murs ; - des éléments horizontaux (planchers et toiture) assez rigide et résistants pour transmettre les efforts sismiques ; - des murs porteurs de bonne qualité c’est à dire une maçonnerie faite de blocs en assise régulière, avec de bonnes connections entre les deux parois du mur.

Les dégâts observés peuvent être classés en différentes catégories et niveaux (Combescure, 2002) : a) Rupture par basculement des murs tels que les façades sollicitées perpendiculairement à leur plan. Une fissuration verticale de l’angle entre la façade et le mur de refend plus ouverte vers le haut entraîne l’effondrement de l’angle supérieur du bâtiment. Ces dégâts mettent en évidence les défauts suivants : absence de liaison entre les murs et les éléments horizontaux (planchers et toiture), portée trop importante entre murs transversaux, faiblesse des liaisons de la façade d’une maison à un mur mitoyen construit antérieurement. Lors du séisme de 1708, de nombreuses façades se sont détachées des murs pignons mitoyens car elles n’étaient pas reliées aux poutres des planchers qui étaient solidaires des murs pignons et donc n’assuraient pas la liaison avec les façades. Ce défaut a été corrigé lors de la reconstruction et les poutres des planchers ont été placées perpendiculairement aux façades. b) Fissuration et ruine des murs sollicités dans leur plan. Les fissures sont souvent inclinées à 45° en partant des angles des ouvertures, portes ou fenêtres. Ces dégâts proviennent des défauts suivants : dimensions exagérées des ouvertures, dimensions insuffisantes des trumeaux, absence de chaînage et d’encadrement des ouvertures. c) Effondrement de la toiture par déformation importante des murs perpendiculairement à leur plan. Ces dégâts sont dus aux défauts suivants : absence de liaison efficace des murs à la toiture et aux planchers, toiture trop lourde, ancrage de charpente insuffisant. Ces trois types de dégâts peuvent apparaître simultanément et provoquer l’effondrement total du bâtiment. Outre les défauts de construction cités précédemment, on peut ajouter la sollicitation sismique de fort niveau, l’exécution médiocre et la vétusté de la construction.

II.4. Cas particulier des îlots constituant les centres historiques. L’interaction entre les bâtiments mitoyens d’un îlot peut être à l’origine de dégâts supplémentaires causés par (Giuffrè, 1993) : - une différence de dimensions (hauteur, largeur) de deux bâtiments ayant un mur mitoyen unique ; - les chocs entre deux maisons en raison d’une largeur de joint insuffisante ou d’un joint rempli de matériaux transmettant les efforts ; - une inhomogénéité de matériaux et de comportements structurels en raison, par exemple, de phase de construction successives ou de réparations post-sismiques.

A Manosque le bâti du centre historique est particulièrement vulnérable car il n’y a aucune homogénéité dans les matériaux de construction, le bâti ayant été largement remanié au cours du temps et particulièrement après le séisme de 1708. De nombreuses toitures s’étant effondrées, l’étage des combles a été supprimé entraînant des hauteurs différentes des maisons mitoyennes. Comme on l’a vu, ce bâti est très dense, formé de maisons mitoyennes qui doivent être analysés dans leur ensemble du point de vue de leur comportement sismique. La figure suivante montre l’interaction entre bâtiments et les zones de fragilité : parties surélevées, angles libres, façades, éléments en surplomb, irrégularités. L’imbrication des maisons dans l’îlot assure la rigidité de l’ensemble que la création d’espaces libres à l’intérieur peut fragiliser. De même, le nombre, la taille et la position des ouvertures peuvent influencer la vulnérabilité : de grandes fenêtres placées près des angles et notamment les vitrines, garages, etc. des rez-de-chaussée .

III. Conclusion

La prévention au risque sismique des centres anciens des villes passe avant tout par l’analyse et la réduction de la vulnérabilité du bâti existant. Pour une ville comme Manosque située dans une région où l’aléa sismique est étudié de façon approfondie depuis plusieurs dizaines d’années du fait de la présence d’installations sensibles dans son voisinage (Centre d’études nucléaires de Cadarache), aucune action n’a été développée pour analyser la vulnérabilité sismique du bâti ancien. En Italie où l’aléa sismique est de niveau plus élevé qu’en France, de nombreuses études de vulnérabilité ont été réalisées et vérifiées sur le bâti après séismes. Ces études s’effectuent à différents niveaux et les méthodes utilisées dépendent de l’échelle d’investigation : analyse individuelle de chaque construction ou analyse globale effectuée de façon statistique sur un ensemble de bâtiments. Des fiches de relevés des critères de vulnérabilité sont établies et une note est donnée à chaque critère, soit individuellement ou pour un groupe de bâtiments. Ces informations sont rassemblées dans des banques de données qui peuvent être utilisées pour conduire une politique visant à réduire le risque sismique.

Dans le cas des centres anciens comme Manosque, l’analyse globale est la seule possible du fait de l’imbrication des bâtiments entre eux, et des méthodes simples doivent être appliquées compte tenu de l’hétérogénéité des matériaux et des grandes irrégularités dans les constructions. Ce diagnostic de la vulnérabilité du centre ville a pu être amorcé grâce au retour d’expérience du séisme de 1708 et de ses conséquences sur les constructions qui ont pu être analysées à partir d’un document contemporain exceptionnel et par l’identification des pathologies ou anomalies constructives sur quelques bâtiments encore existants. La confrontation du texte avec le bâti a permis, en outre, de valider la méthode de la lecture archéologique du bâti. Des études similaires avaient montré que la lecture du bâti pouvait compléter l’information textuelle lorsque celle-ci était lacunaire, et permettre ainsi d’améliorer la connaissance des effets des tremblements de terre historiques, notamment dans les pays de sismicité modérée comme la France (Rideaud et Levret, 2000 et 2002).

Références

- Combescure D., 2002. Eléments de bibliographie sur les méthodes d’estimation à grande échelle de la vulnérabilité sismique des bâtiments existants. Groupe AFPS « Vulnérabilité du bâti existant : approche d’ensemble ». Rapport CEA/DM2S/SEMT/EMSI/RT/02-032A, 116 p.
- Ferrigni F., 1990. San-Lorenzello, à la recherche des anomalies qui protègent, Réseau PACT, Accord Partiel Ouvert intergouvernemental en matière de prévention, de protection et d’organisation des secours contre les risques naturels et technologiques majeurs, Imp. Court Saint-Etienne, Belgique.
- Grünthal G., Levret A., 2001. L’Echelle Macrosismique Européenne (European Macroseismic Scale, 1998). Conseil de l’Europe, Cahiers du Centre Européen de Géodynamique et de Séismologie, 103 p.
- Guiffrè A., 1993. Sicurezza e conservazione dei centri storici. Il caso Ortigia. Ed. Laterza, (3ème édition 2000).
- Lambert J., Levret-Albaret A. (dir.), 1996. Mille ans de séismes en France. Catalogue d’épicentres : paramètres et références. Ouest Editions, Presses Académiques, 80 p
- Quenet G., 2000. Les apports de la critique historique à la sismicité historique. Archéosismicité et sismicité historique. Contribution à la connaissance et à la définition du risque, Actes des V° Rencontres du Groupe APS, Perpignan, 2000, p. 91-105.
- Quenet G., Poursoulis G., Levret A., Lambert N., 2003. Le séisme de 1708 à Manosque (France) : une approche pluridisciplinaire pour une estimation quantifiée de ses effets. Archéosismicité et vulnéribilité. Environnement, bâti ancien et société, Actes des VI° Rencontres du Groupe APS, Perpignan, 2002, à paraître.
- Rideaud A., Levret A., 2000. Traces de séismes historiques sur le bâti ancien en moyenne Durance : Beaumont-de-Pertuis. Archéosismicité et vulnérabilité du bâti ancien, Actes des IV° Rencontres du Groupe APS, Perpignan, 1999, p. 39-64.
- Rideaud A., Levret A., 2002. Traces du séisme de 1704 sur le bâti de la région de Vendeuvre-de-Poitou. Archéosismicité et sismicité historique. Contribution à la connaissance et à la définition du risque, Actes des V° Rencontres du Groupe APS, Perpignan, 2000, p. 165-176.