Méthodes de construction de ponts : Pourquoi les ponts romains sont-ils si stables?
L’architecture romaine est au centre de l’attrait visuel de l’Europe. Les structures romaines sophistiquées ont survécu à des centaines de siècles sans rénovation, résistant au christianisme, aux Francs, aux conquêtes et même à Boris Johnson.
Souvenez-vous combien vous étiez fier lorsque vous avez construit ce pont dans la ville Lego de votre fils ? Eh bien en 103AD l’ingénieur romain Apollodorus de Damas a construit un pont de 1,1km en pierre et en bois. Le pont de Trajan se trouvait à 19 mètres de la surface du fleuve, avait une largeur de 15 mètres et était capable de supporter le poids de centaines de soldats romains qui le traversaient. Il n’était que de quelques pieds plus court que le pont du port de Sydney.
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Les Romains ont construit beaucoup des bâtiments les plus longs de l’Occident. Ils ont également été la première civilisation à fabriquer des ponts en béton. Certains de ces ponts antiques se dressent aujourd’hui comme au jour de leur construction. C’est grâce aux innovations structurelles qui ont été utilisées pour la première fois par les Romains. Des innovations qui ont finalement contribué à façonner l’ingénierie contemporaine des ponts. Le pont d’Alcántara est l’un de ces ponts, qui existe en Espagne depuis l’an 104. L’ingénieur civil romain Caius Julius Lacer était l’homme derrière ce pont. Sa tombe se trouve à proximité, avec une épitaphe qui dit « Je laisse un pont pour toujours dans les siècles du monde ». Il n’avait pas tort.
Pourquoi sont-ils si solides ?
Une rumeur circule sur le web selon laquelle les ingénieurs romains chargés de construire les ponts devaient se tenir en dessous d’eux lorsque les échafaudages étaient retirés. Apparemment, la trépidation de tonnes de roches et de débris tombant et vous écrasant a conduit à une planification structurelle assez serrée.
Une histoire plus probable se trouve dans l’expansion militaire de l’Empire romain. Pour améliorer les lignes d’accès romaines, l’empire a formé des guildes de travailleurs qualifiés et de penseurs qui partageaient des idées et des principes de construction. Ces premières guildes d’ingénieurs ont fait des découvertes importantes dans la conception structurelle, dans les matériaux et dans les piliers qui soutenaient les jambes des ponts.
L’arc Voussoir
Les Romains avaient amélioré la passerelle traditionnelle en créant un pont qui maintenait son intégrité structurelle à travers le centre. Pour y parvenir, les Romains ne se sont pas appuyés sur des poutres en acier traversant les membres en pierre, mais plutôt sur la résistance à la traction des pierres elles-mêmes.
La forme de l’arc permettait d’insérer les briques à un angle incurvé jusqu’à ce qu’elles se rejoignent au sommet de l’arc avec une clé de voûte. Cette clé de voûte avait la forme d’un trapèze qui utilisait le poids de la pierre et du béton du pont pour comprimer les pierres effilées ensemble. Cette pression formait une structure dans l’arc qui nécessitait une force énorme pour se rompre. Là où les ponts traditionnels étaient les plus faibles au centre, l’arche était la plus forte.
Si vous avez eu l’impression de lire les instructions réelles que les ingénieurs romains donnaient à leurs ouvriers en 100AD, regardez la vidéo ci-dessous.
Ciment pouzzolane
L’arche était une innovation structurelle dans la conception des bâtiments. Mais ce n’était pas la seule chose que l’Empire romain a contribué à la construction. Les Romains étaient également uniques dans les matériaux qu’ils choisissaient pour construire. Un ciment naturel appelé pouzzolane était utilisé par les Romains comme mortier pour les piliers (les pieds) de leurs ponts. Non seulement ce ciment est dit écologiquement plus propre que les mélanges de ciment d’aujourd’hui, mais c’est aussi un ciment qui se renforce avec le temps.
La pouzzolane est encore utilisée dans certains pays. Elle est fabriquée en combinant deux parties de pouzzolane (qui est un type de scorie qui se forme naturellement à partir de la roche volcanique) avec une partie de chaux en poudre. Dès le 3e siècle avant J.-C., les Romains utilisaient la pouzzolane à la place du sable dans le béton de leurs constructions. Cela donnait à leurs structures une force et une stabilité suprêmes.
Cofferdams
Comme tous les ponts construits par les Romains n’avaient pas le luxe de construire leurs piliers sur la terre ferme, les Romains utilisaient des batardeaux là où les piliers tombaient dans une masse d’eau. Les Romains utilisaient le batardeau comme une structure temporaire qui permettait la construction d’une pile de pont dans un espace d’eau.
Les batardeaux qui étaient utilisés par les Romains étaient plus simples que ceux utilisés dans la construction contemporaine, mais leur fonction est identique. Tout d’abord, les Romains creusaient un anneau de rondins de bois dans le lit de la rivière. Ils remplissaient ensuite les espaces entre les rondins d’argile pour les imperméabiliser, avant de pomper l’eau à l’intérieur du cercle de rondins. Sur le lit de la rivière nouvellement asséché, les Romains construisaient des piliers de pouzzolane et de pierre. Une fois la construction terminée, le cercle de rondins était retiré et les piliers se dressaient dans le lit de la rivière comme par magie.
Les Romains eux-mêmes
Les Romains étaient une civilisation fière et prospère. Ils n’ont pas découvert leurs réalisations architecturales par hasard. Avant de perfectionner les ponts, ils avaient déjà volé et amélioré certaines des meilleures idées structurelles des Grecs. Les Romains possédaient également un haut niveau d’artisanat civil et un passé militaire qui leur permettait de comprendre comment construire les fortifications et les murs les plus solides. Comme la plupart des premières civilisations, ils n’avaient pas non plus de syndicats. Ce qui signifie qu’ils n’ont jamais vu le coût et la main-d’œuvre comme un obstacle lors de la création de leurs structures monolithiques.
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