Introduction
En France, comme partout dans le Monde, la Pierre Sèche a largement participé à l’aménagement du territoire dès que de la pierre pouvait être fournie en abondance par le contexte géologique local. Ainsi, là où il y a de la pierre, des murs clôturèrent des parcelles pour contenir les troupeaux, des abris de bergers furent construits, des routes purent être accrochées aux montagnes tandis que leur pentes devenaient des champs en escaliers, des berges de cours d’eau ont été stabilisées, des quais de ports construits et des biefs ainsi que des chaussées de moulins établis ; des digues s’élevèrent aussi alors que de petits ponts franchirent des torrents et des ruisseaux et que des sols se retrouvèrent stabilisés par des calades. Et lorsque vint le temps du chemin de fer, il y a 150 ans, nombre de remblais et de déblais se virent protégés par des perrés ou des murs sans mortier.
Hélas, en France et en Europe, dès le début de l’exode rural et l’avènement du béton, tous ces aménagements furent laissés sans entretien et parfois même détruits, leurs matériaux ayant alors été utilisés en remblai. Finalement, le savoir-faire se perdit presque complètement.
Cependant, ailleurs dans le Monde, dans certaines régions montagneuses reculées, des paysans restèrent dépendants de ces techniques pour assurer leur survie. Leurs descendants, gardiens d'un savoir-faire empirique transmis de génération en génération, entretiennent aujourd'hui encore des murs de soutènement qui, construits parfois depuis plusieurs siècles, portent des chemins et des routes mais aussi des terrasses superposées sur lesquelles poussent des cultures très variées et souvent vivrières.
Heureusement, de nombreuses association œuvrent désormais à la redécouverte et la conservation des techniques de constructions en pierres sèches.
Et pour que la Pierre Sèche revive pleinement, certaines ont voulu aller au-delà d’une simple démarche de conservation du savoir-faire et du patrimoine vernaculaire et paysager.
Ainsi, les Artisans Bâtisseurs en Pierre Sèche (ABPS), les Muraillers de Provence et la Confrérie des Bâtisseurs en Pierre Sèche, en collaboration avec L’École Nationale des Travaux Publics de l’État à Lyon (ENTPE), se sont lancés dans une étude scientifique de la techniques de la Pierre Sèche, cela avec le soutien de la Direction du Commerce, de l’Artisanat, des Services et des Professions Libérales (DCASPL), de la Confédération de l’Artisanat et des Petites Entreprises du Bâtiment (CAPEB) et, enfin, de la Chambre des Métiers et de l’Artisanat du Vaucluse (CMA84). Cela a débouché sur une définition des Règles de l’Art, publiées en 2008 dans le « Guide de bonnes pratiques de construction de murs de soutènement en pierre sèche » (Cf. bibliographie sommaire en bas de page).
Ensuite, ces organismes et associations ont proposé des formations, dont certaines sont qualifiantes. Aujourd’hui, aux termes de ces dernières, des Certificats de Qualifications Professionnelles d’Ouvriers et de Compagnons sont délivrés donnant une habilitation à répondre à des marchés publics pour les artisans qui en sont détenteurs.
Plus récemment, l’École centrale de Lyon a produit une étude qui permet de comparer les prix et les impacts écologiques et énergétiques du béton armé, du gabion et de la pierre sèche quand il s’agit de construire un mur de soutènement.
Tous les efforts de recherche, de coordinations, d’information et de formation, produits par toutes les parties citées plus haut, semblent aujourd’hui porter leurs fruits dans notre pays par le fait que de plus en plus de collectivités et de particuliers font appel aux artisans muraillers (ou murailleurs), pour restaurer ou pour réaliser des ouvrages neufs, ces derniers pouvant parfois présenter des aspects très modernes et contemporains (Cf. par exemple, le site Internet des ABPS : www.pierreseche.fr , onglet « Le marché », rubrique « Chantiers »).
Techniquement parlant
Un mur en pierre sèche est un véritable mur-poids mais l’absence de liant (mortier) entre ses éléments constitutifs oblige, pour calculer sa stabilité, de tenir compte, en plus des règles de stabilité externes, de règles de stabilité interne.
Pour ce qui est de la poussée de l’eau, le mur en pierre sèche est auto drainant, d’autant plus si sur son arrière est mis en place un remplissage de cailloux et graviers qui jouera, en outre, le rôle de filtre, limitant ainsi l’arrivée de particules limoneuses et argileuses dans le mur.
Des études réalisées au XIX ème siècle et d’autres menées depuis 2002, notamment sur des murs sacrificiels spécialement construits, en schiste ou en granite, et sur lesquels on a mesuré jusqu’à la rupture le comportement sous des poussées contrôlées induites par des vérins, montrent que la partie haute bascule vers le vide en un seul bloc, la partie basale restant en place sous un plan de rupture, interne à la maçonnerie, incliné vers le pied du mur.
Autrement dit, sous l’action d’un sol qui pousse trop à l'arrière d'un mur en pierre sèche sous-dimensionné, ce mur se comporte en partie haute comme un bloc monolithique en renversement, l'arrangement soigné des pierres faisant "oublier" un temps l'absence de mortier. Ceci fait apparaître un plan de rupture à la base du mur qui, incliné vers le pied de ce dernier, peut favoriser, dans certaines conditions, un glissement avant que ne se produise le complet basculement de la partie haute jusqu’à lors demeurée monolithique.
Il résulte de ces observations, un ensemble de règles constructives destinées à :
- Augmenter la densité du mur en minimisant le pourcentage de vide grâce à un bon remplissage entre le parement extérieur et le parement intérieur (25 % de vide est un objectif à viser) ;
- Augmenter la cohésion interne du mur, notamment en croisant systématiquement les joints d’un lit à l’autre et en liant entre eux les parements intérieur et extérieur ;
- Augmenter la stabilité propre du mur grâce à un parement extérieur présentant un fruit ;
- Contrer la tendance au glissement pierre-sur-pierre sous l'effet de la poussée des terres, notamment à la base, en inclinant vers l’arrière du mur les lits de maçonnerie.
Dans le « Guide de bonnes pratiques », ces règles constructives sont récapitulées en dessin et largement expliquées.
Pour finir, l’expérience montre que le dimensionnement d’un mur en pierre sèche nécessite la prise en compte de cinq paramètres :
- Son rôle (soutient d’une route, ou d’un bâtiment, ou d’une culture …) ;
- Sa hauteur ;
- Le type de pierre utilisé pour sa construction (il y a des variations notables de densité entre les roches et il est facile de comprendre que des pierres de schiste ou de micaschistes, aux touchers lisses voire soyeux, ne frottent pas les unes sur les autres comme le font des pierres de granite ou de gneiss dont les touchers sont rugueux ; le calcaire, le silex, le basalte, les roches volcaniques poreuses, etc, ayant eux aussi leur propre valeur de frottement) ;
- Le terrain en arrière du mur ;
- La quantité de terre venant en surcharge sur le terrain soutenu par le mur.
En fonction de tous cela, afin de permettre aux artisans muraillers (ou murailleur) de dimensionner facilement les murs les plus courants, des abaques ont été établis par le SETRA (devenu DTecITM, Direction Technique Infrastructures de Transport et Matériaux) et l’ENTPE.
Ces abaques, présentées dans le « Guide de bonnes pratiques », permettent, pour une hauteur de mur à construire, de trouver son épaisseur à sa base en fonction de l’angle de frottement interne du remblai à soutenir et cela :
- Pour trois fruits de maçonnerie différents (0, 10 ou 20%) ;
- Pour différentes configurations géométriques à l’arrière du soutènement (présence ou pas de surcharge au-dessus de la tête de mur) ;
- Pour deux types de pierre (calcaire et schiste) servant à la maçonnerie (le granite ayant un angle de frottement pierre sur pierre meilleur que la plupart des roches, dimensionner un mur en granite sur les abaques du calcaire va dans le sens de la sécurité).
Il est à noter ici que pour le calcul des abaques du calcaire, l’angle de frottement pierre sur pierre retenu est de 37°, avec un poids propre de la maçonnerie moyennée à 16 kN /m3. Pour le schiste (ou micaschistes), les valeurs sont, respectivement, 28° et 18 kN/m3.
Aujourd’hui, la recherche sur la technique de construction en Pierre Sèche continue. Ainsi, le 30 mai 2017, sur le site d’expérimentation de l’École de la Pierre Sèche des ABPS, un mur en pierres de calcaire, long de 5 m, haut de 1,8 m et épais de 50 cm, soutenant sur toute sa hauteur du gravier roulé, a été soumis à une contrainte contrôlée induite grâce à un vérin qui appuyait verticalement sur le gravier. Une caméra spéciale a enregistré très précisément la déformation du mur en fonction de la charge, ce qui a permis une modélisation précise du comportement du mur en fonction de la contrainte qui lui était appliquée.
En tout cas, une nouvelle édition enrichie du « Guide de bonnes pratiques de construction de murs de soutènement en pierre sèche» paraitra d’ici la fin 2017. Elle offrira notamment plus de lisibilité au niveau des abaques pour les artisans et ces derniers auront plus de facilités à dimensionner les murs de faible hauteur qui sont ceux qu’ils construisent le plus souvent.
(Addendum du 21 novembre 2018 : Dans la nouvelle édition du Guide de bonnes pratiques, il est donné des abaques pour le calcaire, la molasse, le schiste et le granite).
Financièrement parlant
L’étude, évoquée en introduction, permettant de comparer les prix de murs « équivalents », un premier en béton armé, un deuxième en gabions et un troisième en pierre sèche, étude menée par l’École centrale de Lyon, montre que la pierre sèche est compétitive. Il ressort même que dans un contexte, souvent réel, où de la pierre est disponible sur le lieu de la construction, elle peut même être très compétitive. Cette compétitivité financière de la Pierre Sèche va de pair, toujours d’après cette étude, avec un très bon bilan carbone, des coûts d’entretien faibles et une durabilité meilleure que pour les deux techniques concurrentes.
www.professionnels-pierre-seche.com/userfiles/files/Etude_Soutenement_2014_Rapport_Complet.pdf
Avantages de la Pierre Sèche
La Pierre Sèche offre nombre d’avantages que l’on peut mettre en avant pour la promouvoir.
Ses avantages sont :
- L’esthétique indéniable des constructions qui la mettent en œuvre, ce qui offre des cadres de vie agréables et recherchés ;
- L’attrait touristique des paysages qu’elle engendre ;
- La simplicité des installations de chantier ;
- La réduction considérable, pour un chantier, de la circulation des camions ;
- La simplicité de mise en œuvre, nécessitant un outillage simple et manuel, des mini-pelles pouvant néanmoins exécuter les terrassements et aider à la pose des blocs cyclopéens à la base des murs ;
- Qu’elle constitue de parfaits biotopes pour la flore et la faune ;
- Une très efficace capacité à gérer les eaux de pluie en zone montagneuses, les murs de soutènement ralentissant considérablement le ruissellement, tout en réduisant les risques de glissement de terrain, en minimisant l’érosion des sols arables et en emmagasinant beaucoup d’eau, retardant ainsi la survenue des sècheresses, ce qui, au final, diminue aussi la puissance des crues dans les plaines ;
- Sa capacité à constituer des dispositifs efficaces de captage des eaux superficielles ;
- Sa très grande résistance ;
- Son coût d’entretien très faible ;
- Sa durabilité ;
- Sa souplesse mécanique (cas de vibrations, séismes ou fondations sur sols peu compacts) ;
- Son coût de mise en œuvre potentiellement très réduit lorsque la pierre de construction est disponible sur place ;
- Son intérêt économique, car elle génère de l’emploi par le simple fait que 85 à 90 % de son prix représente de la main d’œuvre, souvent locale et non délocalisable ;
- La possibilité qu’elle offre, grâce au maintien du savoir-faire qu’elle implique, d’espérer voir la restauration progressive du patrimoine vernaculaire laissé à l’abandon depuis la fin de l’exode rural, patrimoine dont une bonne partie pourrait redevenir très utile dans la cadre de la transition énergétique ;
- Son faible bilan carbone en tant que matériau ;
- Son faible bilan énergétique pour sa mise en œuvre ;
- L’autonomie relative qu’elle redonne aux territoires isolés où elle est employée, qui ne dépendent plus dès lors d’une grande partie des matériaux devenus classiques dans l’économie (ciment, granulats, aciers, …), ceux-ci étant difficilement recyclables ;
- Sa capacité à être récupérée, après ruine ou déconstruction, pour ensuite pouvoir être réutilisée ;
- Le plaisir qu’il y a à la mettre en œuvre (ce n’est pas polluant, ni bruyant ; c’est peu salissant, et le résultat du travail fait par les ouvriers et ouvrières est gratifiant car tout de suite visible pour celles et ceux qui l’on réalisé, cela donnant de grandes satisfactions) ;
- Sa capacité à être facilement recyclée en remblai.
Voies à explorer
La pierre sèche ayant déjà été utilisée pour tellement de choses et de façons si différentes d'une région à une autre, il est bien possible que l’on puisse trouver d’autres usages pour cette technique, voire d’autres façons de la mettre en œuvre.
Ainsi, les parements de pierre sèche pouvant être très « poreux », par un « serrage lâche » des pierres ou une surface de parement volontairement très irrégulière, il est peut-être possible qu’ils puissent devenir d’efficaces murs anti-bruit, dans certaines configurations de terrain, où de la pierre est disponible en abondance. L’idée serait à creuser et une étude pourrait être envisageable.
D’autre part, la capacité de la pierre sèche à accueillir la biodiversité est peut-être amplifiable, dans le cadre d'actions de Génie écologique, par l’aménagement de vides particuliers, étudiés spécialement par des écologues, pour des espèces à favoriser ; par exemple certaines chauves-souris, des mustélidés et d'autres mammifères, des oiseaux, des amphibiens et des reptiles.
Enfin, pour des chantiers très spéciaux, on peut imaginer de renforcer des portions de murs soumises à fortes contrainte par des nappes horizontales de géo-textiles ou de géo-grilles. Et pour la même raison, là où la pierre offre un frottement pierre sur pierre faible et que le fruit du mur ne peut pas être fort, on peut imaginer de pouvoir augmenter artificiellement ce frottement, à la main ou à la machine, par rainurassions les lits de pose et d’attente.
Il est certain qu’avec de l’imagination, nombre d’usages semblent encore pouvoir être trouver.
Cependant, il faut tout de même veiller à conserver l’esprit « pierre-sèche », très écologique et minimaliste, pour ne pas transformer une belle technique en un « produit industriel » calibré et normalisé, qui viendrait à intégrer de plus en plus d’énergie grise au fur-et-à-mesure d’un développement technico-commercial, jusqu’à en devenir aussi nuisible, énergétiquement parlant, que les techniques actuelles qu’elle est à même de pouvoir concurrencer ou remplacer telle quelle.
La Pierre sèche et ses artisans se suffisent à eux-mêmes la plupart du temps. Cependant l’ingénierie vient de leur apporter quelque chose de nouveau avec le "Guide de bonnes pratiques". Cette dernière reste la seule capable de leur apporter encore, pour le dimensionnement, le suivi de chantier, ou pour trouver des solutions à des problèmes ponctuels et particuliers sur des ouvrages sortant de l’ordinaire.
Conclusion
La Pierre Sèche, intégrée dans le vaste domaine de la technodiversité, est, dans tous les cas, une des activités clefs qui pourrait participer au sauvetage de l'Humanité et de sa biosphère associée. Du moins si nous nous décidions enfin à vouloir nous sauver de notre instinct mortifère. Dit autrement, la Pierre Sèche reste indispensable dans l'écodouble.
Bibliographie sommaire
- CAPEB, ABPS, Muraillers de Provence, CBPS, CMA84, ENTPE, Guide de bonnes pratiques de construction de murs de soutènement en pierres sèche, ISBN 2-86834-124-1, 2008.
- M. Descazeaud, T ; Faraggi, J. Soulage, tutorat d’Éric Vincens, Murs de soutènement - Comparaison environnementale et financière de différentes technologies, Rapport École centrale Lyon option Génie Civil et environnement, 2014.
- L.Cagin, L. Nicolas, Construire en pierre sèche, EYROLLES, 2011.
- C. Lassure, La pierre sèche, mode d’emploi, EYROLLES, 2014.
- P. Coste, R. Sette, C. Cornu, Pierre sèche, Le bec en l’air Édition, ISBN 2-91607-329-9, 2007.
- Boris Villemus ingénieur ENTPE, Étude des murs de soutènement en maçonnerie de pierres sèches, Thèse INSA Lyon n° ISAL 0015, 2004.
- Anne-Sophie Colas ingénieur ENTPE, Mécanique des murs de soutènement en pierre sèche : Modélisation par le calcul à la rupture et expérimentation échelle 1, Thèse Université de Lyon CNRS-ENTPE n° 2009-10, 2009.