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Gabion

Un gabion (de l'italien gabbione signifiant « grosse cage Â») est en gĂ©nie civil un casier, le plus souvent constituĂ© de nos jours de solides fils de fer tressĂ©s, et rempli de pierres gĂ©nĂ©ralement non-gĂ©lives (qui ne se fendent pas sous l’action du gel). Ils sont utilisĂ©s dans les travaux publics et le bâtiment pour construire des murs de soutènement, des berges artificielles non Ă©tanches ou dĂ©corer une façade nue ou des amĂ©nagements urbains.

Gabions en grillage métallique inoxydable utilisés en murs de soutènement. Sur des sols limoneux, faute de fixation par la végétation, l'eau peut emporter de la terre au travers du gabion.

D'un coût modique si l'on dispose de pierres solides sur place, et d'une bonne tenue, ils sont relativement faciles à mettre en œuvre et aisément modulables.

Les gabions peuvent être constitués par tissage de fils métalliques (mailles hexagonales double torsion) ou par soudage de fils (électrosoudage) avec des mailles carrées ou rectangulaires.

En raison de leur nature et conception, ils offrent une certaine souplesse et inertie face aux chocs et tremblements de terre ou mouvements de terrain. Ils sont également utilisés dans des aménagements hydrauliques ; l'eau peut percoler au travers d'un gabion, avec des phénomènes de dissipation d'énergie[1], exploitables par exemple pour la construction de « merlons amortisseurs »[2] et notamment pour la gestion de flux d'eau dans un bassin versant ou un système de réservoirs d'eau[3].

Histoire

Gabion en osier (seizième siècle)
Gabion en osier tressé destiné à protéger des artilleurs (XVIe siècle).
Le gabion a encore des usages militaires au vingt-et-unième siècle, par exemple ici entourant le camp Marmal (en) (Afghanistan).
Le gabion a encore des usages militaires au XXIe siècle, ici entourant le camp Marmal (en) (Afghanistan).

Le gabion est utilisé dès l'antiquité, sous forme de panier dont l'armature est végétale (osier, bambou, etc.).

Le gabion militaire est originellement un système défensif utilisé pour rapidement protéger une position des tirs d'artillerie ou des balles. Il est apparu vers le XVIe siècle et a été remplacé au XXe siècle par le système du sac de sable, plus simple à créer et à utiliser.

Un gabion se compose alors d'un panier en osier (branches d'une espèce de saule) tressé et rempli de terre et de gravats, destinés à amortir les balles et les éclats. C'est le chaudronnier italien Gaetano Maccaferri, créateur de la société Maccaferri, qui l'a réinventé dans sa forme moderne avec une cage de fils d'acier rigides inoxydables en 1893.

Le gabion fait partie des outils d'attaque et de défense des places fortes utilisés en particulier à l'époque de Vauban. Il est encore utilisé en complément des systèmes de tranchées durant la Première Guerre mondiale.

Le gabion, à partir de la fin du XXe siècle, est très utilisé en génie civil où il désigne une sorte de casier, le plus souvent fait de solides fils de fer traités contre l'oxydation et tressés de manière à enfermer des pierres dures. Il est notamment utilisé dans le bâtiment pour décorer une façade nue ou pour construire un mur de soutènement, ou une berge artificielle non étanche.

Le gabionnage a encore donné lieu au XXe siècle à divers innovations[4] et brevets[5], mais leur relative simplicité de fabrication peut permettre, comme au Burkina Faso, de les faire fabriquer par des artisans locaux[6]. On a notamment essayé d'y intégrer des fonctions de services écosystémiques en les rendant parfois plus propices à la biodiversité, par exemple en permettant leur colonisation par des racines d'arbres[7].

Typologie

Démonstration de fabrication de gabion en bambou tressé utilisés pour la construction des anciennes digues du système d'irrigation de Dujiangyan, conçu au deuxième siècle avant notre ère dans le Sichuan en Chine
Démonstration de fabrication de gabion en bambou tressé utilisés pour la construction des anciennes digues du système d'irrigation de Dujiangyan, conçu au IIe siècle av. J.-C. dans le Sichuan en Chine

On distingue :

  • les gabions boĂ®tes, d'une hauteur et largeur de 0,5 ou 1 m et d'une longueur de 1,5 Ă  4 m.
  • les gabions matelas, parallĂ©lĂ©pipède de faible Ă©paisseur (0,2 Ă  0,3 m) et de grande surface (longueur de 2 Ă  6 m et largeur de m).
  • Il existe aussi les gabions sacs ou poches cylindriques qui correspondent Ă  des gabions tubulaires de 0,25 Ă  0,5 m de diamètre et long de 2 Ă  3 m.

Usages particuliers

Gabion dans un parc.

Dans les aménagements hydrauliques, on utilise fréquemment des gabions disposés en épi perpendiculairement à la berge ou parallèlement aux rives pour lutter contre l'érosion fluviale ou torrentielle[8] - [9]. On réalise aussi des seuils ou petits barrages.

Ils servent aussi, grâce à leurs capacités drainantes à stabiliser des éboulis, des oueds[10] ou à construire des paravalanches, notamment en terrain difficile[11].

L'utilisation des gabions en panneaux électrosoudés permet désormais la réalisation d'aménagements paysagers en gabions robustes et peu sensibles au vandalisme. Les écrans antibruit en gabions ont de fortes capacités d’absorption acoustique de par la masse des matériaux de remplissage et le fort pourcentage de vide entre les pierres associé à une surface peu réfléchissante.

Notamment si la pierre est mélangée à un sol meuble et pouvant se végétaliser (il faut un contexte alors plus humide), ils absorbent une partie de bruit ambiant et permettent d'améliorer la gestion du bruit et le confort acoustique et d'atténuer certaines pollutions sonores (autour d'un parking urbain par exemple ou du passage d'une voie routière, ferroviaire, etc.) en jouant le rôle d'un mur anti-bruit[12].

Limites

Leur souplesse relative ne permet pas de construire des murs hauts et fins, notamment en contexte de risque sismique. Des méthodes de calcul de leur stabilité ont été développées[13] - [14].

Les eaux acides et/ou salées posent des problèmes de corrosion des fils métalliques, qui limite leur utilisation dans certains contextes (estuaires, ports[15], littoraux...)[16], à moins d'utiliser de l'inox plus coûteux.

Intérêts pour la biodiversité

Des plantes pionnières puis secondaires peuvent coloniser les gabions en redonnant un air plus naturel au mur ou à la berge.
Lors d'une restauration des fortifications de Vauban à la Citadelle de Lille, un gabion-muret expérimental de quelques mètres de long, empli de petites pierres calcaire dure et de terre compacte riche en argile et chaux vise à accueillir une flore muricole naturelle, notamment constituée de mousses dont les espèces vont s'autosélectionner en fonction des conditions microclimatiques du site.

En raison de la nature de leur matĂ©riau et de leur plus ou moins grande prĂ©sence de « vides Â», ils offrent des micro-habitats et un microclimat proche de ceux des Ă©boulis naturels, propices Ă  une biodiversitĂ© particulière et Ă  une naturalitĂ© recherchĂ©es par les mesures conservatoires et compensatoires ou de gestion restauratoire qui visent dans ce cas gĂ©nĂ©ralement des plantes pionnières, des espèces xĂ©rophiles et/ou d'altitude ou certaines espèces muricoles qui peuvent trouver dans un gabion bien conçu d'Ă©ventuels habitats de substitution).

Souvent pauvres en nutriments, ils demandent peu d'entretien et ne favorisent pas les espèces de milieux eutrophes plutôt banalisantes. Ils peuvent, en outre, utiliser des matériaux rocheux et un substrat prélevé in situ, favorable aux espèces autochtones.

SĂ©mantique

Le mot provient de l'italien gabbione, qui signifie « grosse cage ».

Autre sens du mot gabion

Gabion de chasseurs Ă  l'embouchure de l'Orne.

« Gabion » désigne aussi, en France, un abri construit sur le domaine maritime ou dans les marais côtiers par des chasseurs pour la chasse de nuit du gibier d'eau (anatidés et limicoles).

Notes et références

  1. Stephenson, D. (1979, October). Gabion energy dissipators. In Proc. 13th ICOLD Congress (p. 33-43).
  2. Haza-Rozier, E., Reiffsteck, P., Vinceslas, G., Lambert, S., Heymann, A., Gotteland, P., & Douaillat, M. (2010). Tests de merlons amortisseurs sur une station d'essais d'impacts pendulaires. In Journées Nationales de Géotechnique et de Géologie de l'Ingénieur JNGG 2010 (p. 8-p).
  3. Peyras, L., Royet, P., & Degoutte, G. (1991). Écoulement et dissipation sur les déversoirs en gradins de gabions. La houille blanche, (1), 37-47.(résumé).
  4. ex : Clauzel, L. (1963). Un nouveau système de gabions: les coffres en treillis d'acier remplis en hérisson.
  5. ex : Hilfiker, W. K. (1991). U.S. Patent No. 5,076,735. Washington, DC: U.S. Patent and Trademark Office (brevet).
  6. Royet, P. (1992). Les ouvrages en gabions, fiche Agris-FAO.
  7. Koch, D. (1994). Essai d'intégration de la végétation dans les gabions sur un chantier de construction de route au Népal central (Doctoral dissertation).
  8. Klingeman, P. C., Kehe, S. M., & Owusu, Y. A. (1984). Streambank erosion protection and channel scour manipulation using rockfill dikes and gabions.
  9. Freeman, G. E., & Fischenich, J. C. (2000). Gabions for streambank erosion control (No. ERDC-EMRRP-SR-22). Army engineer waterways experiment station Vicksburg MS engineer research and development center
  10. Onsoy, H., Ucuncu, O., & Yuksek, O. (1991). Regularisation des oueds et utilisation des gabions pour la protection. Makale. Construıre Teknik Bülteni. Revue Du Bâtiment, Travaux Publics Et Hydraulique, (39).
  11. Kandaris, P. M. I. (1999, January). Use of gabions for localized slope stabilization in difficult terrain. In Vail Rocks 1999, The 37th US Symposium on Rock Mechanics (USRMS). American Rock Mechanics Association (résumé).
  12. Koussa, F., Defrance, J., Jean, P., & Blanc-Benon, P. (2013). Acoustic performance of gabions noise barriers: numerical and experimental approaches. Applied acoustics, 74(1), 189-197
  13. Dormieux, L., & Delaurens, C. (1991). Stabilité d'une cellule de gabion sous poids propre. Revue Française de Géotechnique, (55) (résumé).
  14. ex : Corfdir, A. (1997). Analyse de la stabilité d'ouvrages en gabions cellulaires par la théorie du calcul à la rupture (Thèse de Doctoral, École Nationale des Ponts et Chaussées).
  15. Schoefs, F., Capra, B., & Masson, S. (2004). Analyse de risque pour les ouvrages portuaires: cas de la perforation par corrosion d'un quai gabions. In VIIIes Journées Génie Civil-Génie Côtier.
  16. Boéro, J., Capra, B., Schoefs, F., Bernard, O., & Lasne, M. (2006). Analyse de risques pour la maintenance des structures portuaires : exemple de quais gabions soumis à de la corrosion. IXes Journées Nationales Génie Côtier-Génie Civil, Brest, 1214.

Voir aussi

Articles connexes

Liens externes

Bibliographie

  • Beikircher, B., Florineth, F., & Mayr, S. (2010). Restoration of rocky slopes based on planted gabions and use of drought-preconditioned woody species. Ecological Engineering, 36(4), 421-426. (rĂ©sumĂ©)
  • Royet, P. (1992). Les ouvrages en gabions, fiche Agris-FAO
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