La géologie de l`ingénieur appliquée aux travaux anciens

COMPTES-RENDUS D' UN SYMPOSIUM INTERNATIONAL ORGANISE PAR LE
G ROUPE NATIONALGREC DE L' AJGI / ATHENES l 19-23 SEPTEMBRE 1988
La géologie de l'ingénieur
appliquée aux travaux anciens,
monuments et sites historiques
Préservation et protection
Rédacteurs
PAUL G.MARINOS
Département de Génie Civil, Université Technique Nationa/e d'Athènes
GEORGE C.KOUKIS
Département de Géologie, Université de Patras
VOWMEJ
l Géologie de l' ingénieur et protection des sites historiques et des
monuments
Parrainé par l'AIGI et avec le support du Ministère Grec de la Culture
A.A.BALKEMA l ROTIERDAM l BROOKFIELD l 1988
PROCEEDlNGS OF AN INTERNATIONAL SYMPOSIUM ORGANIZED BY TI IE GREEK
NATIONALGROU P OF IAEG / ATHENS/19-23 SEPTEMBER 1988
The Engineering Geology of
Ancient Works, Monuments and
Historical Sites
Preservation and Protection
Editors
PAUL G.MARJNOS
Civi/ Engineering Deparrmenr, National Technical University ofArhens
GEORGE C.KOUKIS
Geology Departmenl, University ofParras
VOLUME I
l Engineering geology and the protection of historical sites and monuments
Sponsored by the IAEG and with the suppor/ ofthe Greek Ministry of Culture
A.A.BALKEMA l ROTTERDAM l BROOKFIELD l 1988
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Engineering Geology of Ancient Works, Monuments and Historical Sites, Marinos & Koukis (eds)
CO 1988 Balkema, Rotterdam. ISBN 90 6191 793 X
Table of contents
Table des matières
•
l Engineering geology and the protection of historical sites and
monuments
Géologie de l' ingénieur et protection des sites historiques et des
monuments
1.1 Slope stability; Underground works and caves
Stabilité des pentes; ~uvres souterrains et grottes
J.M.Rodriguez
Ortiz
Stability problems ofhistoric sites atop degrading cliffs
3
Problèmes de stabilité des sites historiques situés au sommet de falaises en cours de
dégrada.tion
R.Schwartzmann Stabilité et surveillance de sites historiques
11
F.Homand-Etienne Stabilii)' and monitoriog of historical sites
J.P.Josien
B.Griveaux
R.Dinkel
G.Tilmant
Protection de l' Abbaye du Thoronet contre des glissements de terra in, Sud
de la France
R.Ribacchi
M.Sciotti
P.Tommasi
Stability problems of some towns in centrai Italy: Geotechnical situations
and remedial measures
D.G.Price
J.W.Hollingbery
I.Maxwell
Rock stabilisation work.s to preserve the castles at Ed.inburgh and Stirling,
Scoùand
P.Gostelow
21
Protection of the Tho.ronet Abbey, southem France, from a sliding hill
27
Problèmes de stabilité de quelques villes anciennes en Italie centrale: contextes
géotechniques et mesures de stabilisation
37
T.ravaux de stabilisation des rochers pou.r la sauvegarde des cbateaux d'Edinbou.rg et
de Sti.rling en Ecosse
Engineering geology and ancient monuments in Scoùand: The use of
terrestrial photogrammetry as a survey method at Dunbar Castle, East
Lothian
45
La gtologie de l'ingtnieu.r et les ancieos monuments en Ecosse: l'utilisation de la
photogrammétrie terrestre comme méthode d'étude du chateau de Dunbar {East
Lothian)
R.Ribacchi
P.Tommasi
Preservation and protection of the historical town of San Leo (ltal y)
Préservation et protection de la ville lùstorique de San Leo (ltalie)
XVII
55
B.A.Yoight
M.A.Voight
L.Yoight
B.Yoight
Architecture and engineering at Pueblo Bonito, New Mexico: Jllh-1 2lh
and 20th century hazard forecasts and mitigation practices compared
R.Ondrlisik
J.Malgot
Engineering geology and historical sites in Slovakia
J.Malgot
F.Baliak
J.Sikora
Engineering geologica! causes of failure of the middleage castles in
Slovakia and Lhe melhods oflheir geotechnical stabilization
G.P.Petrides
D.Antoniou
Stavrovouni Monastery, Cyprus - A case history of stabilizing a cliff Lhat
threatened the east wing of Lhe mooastery
65
Architecrure et construction à Pueblo Bonito, Nouveau Mexique: comparaison des
prévisions de risqueset des méthodes d'atténuation au ll-12ème et au 20ème siècles
75
La géologie de l'ingénieur etles monuments e n Slovaquie
83
Les causes géotechniques de la détérioration de chateaux de moyen age en Slovaquie
et méthodes de stabilisation
93
Monastère de Stavrovouni, Chypre - Stabilisation de la falaise qui menace l'alle est du
monastè.re
N.G.Kazilis
M.Zaccas
The engineering geology ofNisyros Castle and its impact in stabilizing the 101
cliffs of Panagia Spiliani Monastery, Nisyros Island, Greece
La géologie de l'ingénieur appliquée au chareau de Nisyros, en vue de stabiliser les
falaises du monastère de Panagia Spiliani, Grèce
J.Zhang
Z.Wang
Tonglushan open pit mine steep slope and preservation of ancient ruios
A.Musso
L.Ercoli
Monuments and landslides io the Agrigento Valley
J.Silberbauer
R.Poisel
W.Eppensteiner
Geomechanical mode! tests concem.ing the gliding apart of hard rock on
softground
l 05
Préservation des anciennes mines à ciel ouven aux talus à pente très fone à
Tonglushan, Chine
113
Monuments et glissements de terrain dans la vallée d' Agrigente, ltalie
123
Essais géomécaniques sur modèles concemant des blocs rocheux durs réposant sur un
substratum mou
Investigation, design and repairing works on Forte Mare fortress
I.Ja5arevié
M.Srkoe
N.Matasovié
Travaux de reconnaissan.ce et de réparation à la foneresse de Fone Mare
G.Koukis
K.Floros
Ground foundation conditions and erosion problems of the Kalamata
Castle (Greece)
129
137
Conditions du sol de fondation et problèmes d'érosion de la forteresse de Kalama.ta
(Grèce)
N.Kazilis
D.Dalias
Potential slope instability, a common acropolis disease- The case of the
acropolis ofLindos, Rhodes Island, Greece
147
lnstabilité potentieUe de versant, une maladie commune des acropoles - Le cas de
l' acropole de Lindos, ile de Rhodes. Grèce
J.P.Piguet
H.Helal
F.Imam
Les phénomènes géotechniques des sites et monuments de l' antiquité
égyptienne
Geotechnical pbenomena in sites and monuments of Egyptian antiquity
XVlll
153
A. D~gowski
R.Kaczyi1ski
J.Wr6blewski
N.Fytrolakis
Engineering-geologica! problems related to the reconstrucùon of the
Hatshepsut tempie in Deir el-Bahari
161
Problèmes de géologie de l'ingénieur .appliqués à la reconstruction du sanctuaire
Hatsepsut à Deirei-Bahari
Soil instabiliry at Koroni town and at Dimiova and Agia Triada
Monasteries, Greece
169
lnstabilité dans la ville de Koroni et dans les monastères de Dimiova et d' Agia Triada.
Grèce
B.Andronopoulos Geotechnical conditions at the KoutJoumousi Monastery area of Agio
177
A.Tzitziras
Oros mountain, Greece
N.Nicolaou
Conditions géotechniques au monastère de Koutloumousi dans la région du mont Agio
Oros,Grèce
s.C.Bandis
S.C.Tzaros
Design of retaining concrete piles for stabilization of a slope at the
KoutJoumousi Monastery, Mount Athos, Greece
183
Etude des pieux de soutènement en béton pour la stabilisation d'une pente au
monastère de Kouùoumousi, mont Athos, Grèce
J.A.Gusmao
Filho
J.M.Justino da
Silva
J.F.Thomé Juca
The movements in the hllls of Olinda, Brnzil
C.V.Constantinidis Weathering processes leading to rockfalls at Delphi archaeologica1site
J.Christodoulias Dégradation progressive et chutes de blocs sur le si te archéologique de Delphes
A.I.Sofianos
K.S.Koroniotis
A.A.Collios
A.P.Basdekis
Stabilisation of the rock slopes at the region of Kastalia spring at Delphl
201
207
Stabilisation des versants rocheux dans la région de la fontaine de Kastalia (Delphes)
A.I.Sofianos
Rockfall analysis at the ancient region of Argos
C.V.Constantinidis Analyse des chutes de blocs dans la région de l'ancienne Argos
J. Christodoulias
A.G.Anagnostopoulos
F.Drarnis
C.A.Garzonio
S.Leoperdi
T.Nanni
F.Pontoni
M.Rainone
191
Mouvements dans les collines d'Olinda, Brésil
213
Damage due to landslides in the .ancient village of Sirolo (Marches, Italy); 217
Preliminary analysis of risk mitigation on the historical site
Dégats dùs à des glissements de terrain dans l'ancien villagede Sirolo (Marches.,
ltalie); Analyse préliminaire en vue d·a~nuer le risque sur le si te historique
S.D.Costopoulos Geotechnical engineering works in the Corinth Canal
E.Sotiropoulos
Travaux &Mtechniques dans le canal de Corinthe
P.Papanicolaou
225
K.P. Andrikopou- Geotechnical zoning in the Corinth Canal
231
lou
D.Vainalis
P.G.Marinos
Zonation géotechnique dans le canal de Corinthe
XIX
A.B.Hawkins
Stabilisation of a monwnem on Leckhampton Hill, Cheltenham, England
237
La stabilisarion d 'un monument à Leckhampton Hill, Chellenham, Angleterre
R.Lippomann
Protection of building sites by the dowelling of slopes
243
Protection des sit.es de construction par clouage des pentes
M.Arvanitakis
E.Kotsopoulou
P. Mira
A.Asteriou
Stabilisation and protection of the sides of the trenches and pits of the
Vergina Royal Tombs, Greece
B.Voight
B.A.Voight
M.A.Voight
L.Voight
Failure predictìon for soil and rock slopes in protection of architectural and 253
archaeological monwnents and historical sites
J.Tiedemann
249
Stabilisarion et protection des parois des rranchées et puits sur le si te des tombes
royales de Vergina, Grèce
Prédiction de la rupture de pentes meubles ou rocheuses en vue de protéger des
monuments architeeturaux et historiques
Key-block analysis in fold structures
261
Etude analytique par blocs de srructures plissées
P.Bomboe
C.M.Brown
Stochastic outlook onjointed rocks failure by environrnental impact
D.K.Ghosh
Geologica! evaluation of foundations of ancient monuments and stabj)jty
of rockcut caves in centrai India
269
Point de vue stochastique sur la rupture de roches fracturées sous l'influence de
l'envi.ronnement
275
Evaluation géologique des fondations d'anciens monuments et stabilité de grones en
lnde centrale
D.G.Price
On the stability of ancient mine workings for building stone in southem
R.van Steveninck Limburg, the Netherlands
285
Au sujet de la stabilité des anciennes mines exploitées pour retirer la pierre à batir au
Limbourg du Sud, Pays-Bas
C.-ZChen
J.-Q.Chen
B.-ZZhu
D.Zou
A study of the engineering geologica! problems of grottoes in Sichuan,
China
P.Bietong
Geologica! hazards, prevention and treatment of Longmen Grottoes in
China
295
Etude des probl~mes de géologie de l'ingénieur dans des grottes du Sicbuan en Chine
301
Risques géologiques: prévention et traitement des grottes de Longmen, Chine
B.Andronopoulos Geotechnical study of the christian catacombs in Milos island
A.Tzitziras
Etude géoteehnique des catacombes c!mtiennes à l'ùe de Milo
M.Arvanitakis
Ch.Miligos
1be early christian catacombs at Melos island. Greece- Study on the
consolidation of the entrance
309
319
Les anciennes catacombes clmtiennes de l'ile de Melos, Grèce- Etude de la
consolidation de l'enui.e
J.Ma
Researchand application of chernical grouting materia! FMA-30
Utilisation du matériau pom injection chimique FMA-30
xx
327
1.2 Foundations and miscellaneous aspects
Fondations: Sujets relatifs et divers
M.E.Barton
An engineering geologica! appra isal of the foundatìons and underpinning
of Winchester Cathedral
335
Une évaluation géotechnique des fondations et de la reprise en sous-oeuvre de la
cathédrale de Winchester
P.N.Vettas
Underpinning of the scoured piers of the o Id bridge of Arta, Greece
Re prise e n sous-oeuvre des piles affouillées du pont ancien d'Arta, Grèce
343
J.M.Rodriguez
Ortiz
Analysis of disorders affecting the church of the Cistercia Monastery of
Santa Maria de Huerta (Spain)
351
Analyse des désordres de l'église du monastère cistercien de Santa Maria de Huena
(Espagne)
Foundation problems of ancient buildings in the Netherlands and their
J.Hoekstra
J.D.Nieuwenhuis solution
357
Problèmes de fondation d'anciens batiments aux Pays-Bas et leur solution
J.Launay
Restauration du Tempie de Baphuon, Cambodge
365
Rest.oration of the Baphon Tempie, Cambodia
M.Arvanitakis
The church of Saint Nectarios of Pefkakia, Greece: Underpinning of the
eastem wall
371
L'église de Saint Nectarios de Pefkakia, Grèce, reprise en sous-oeuvre du mur orientai
K.Hilmer
M.Knappe
Jet grouting: A method to protect ancient constructions
375
L'injection à haute pression: une méthode pour la protection des anciennes
construcòons
M.Bertero
G.Marcbi
M.Merli
A.Paviani
Renforcement au moyen d'injections sous pression des fondations d'un ancien
batiment à Cervia, ltalie - Recherche expérimentale
J.Launay
J.Morey
Restoration of the 'Cour Carrée du Louvre', France
Foundation improvement by jet grouting of a historical building in Cervia, 381
ltaly- ExperimentaJ invesùgation
Restauration de la Cour Carrée du Louvre, France
G.Moreno Pecero Recimentation of an ancient building supported by a very warping soil
393
399
Recimentaòon d'un ancien batiment, f<>ndé sur un sol très déformable
S.D. Voronkevich Chemical stabilization of soillayers at the archaeologicaJ monurnents of
T.T.Abramova
the northem part of the Black Sea coast
405
Conservation chimique des couches anthropogènes des monuments archéologiques de
la partie septentrionale des rivages de la Mer Noi.re
V.I.Sergeyev
T.G.Shimko
New teclmology for the injection stabilization of soils in the foundations
of bistorical monuments
413
Nouvelle méthode de stabilisation des sols de fondation des monuments historiques,
par injections
M.Bancon
P.Vandangeon
Are de Triomphe, Paris- Diagnostic des désordres et détermination des
remèdes
Are de Triomphe, Paris - Disorder diagnosis and solutions
XX I
423
K.Kawasaki
J.Nakazawa
K.Komatsu
Soil improvement plaruùng to stabilize Ù1e leaning Tower of Pisa
S.Li
Why does the Huqiu pagoda ofSuzhou, China, incline and what has been
done to it?
B.Shi
433
L'amélioration du sol pour la stabilisation de la tour penchée de Pise
439
Pourquoi la pagode Rouqiu de Suzhou en Chine est-elle penchée?
M.Atalla
A.Fareed
R.Fouad
M.Tewfìk.
Saving of Notre Dame de Zewela, Cairo, Egypt
S.A.Ahmad
K.R.Peaker
Engineering geological! study to preserve Ù1e Holy Prophets' Mosque in
Medina, Kingdom of Saudi Arabia
445
Sauvetage de Notre Dame de Zewela, le Caire, Egypte
451
Etude géotechnique e n vue de la préservation de la mosquée 'Holy prophets' (Médine,
Arabie Saoudite)
G.Calabresi
A.Lazzarotto
M.Micheluccini
The Cathedral of Pienza, ltaly, and its foundation soils
Z.Ortolan
B.Stanié
Conditions des fondations, dégradations et mode de réfection des
Mtiments du monastère Savina à Herceg Novi, Yougoslavie
Z.Th~
Foundation conditions and degradarlon of the buildings by the Savi.na Monastery,
Yugoslavia
D.Cvijanovié
N.Cukvas
459
La cathédrale de Pienza, Italie, et son sol de fondation
B.Andronopoulos Engineering geological investigations in the area of Apollo Epìkourios
G.Kouk:is
Tempie at Phigalia (Peloponnesus, Greece)
A.Tzitziras
lovestigations de géologie de l'ingénieur dans la région du tempie d'Apollon
469
479
Epikourios à Phigalia (Péloponnèse, Grèce)
S.Tsotsos
Th.Hatzigogos
N.ManouAndreadis
K.lheoharidou
V.Xanthos
Geotechnical problems of the foundations of Byzantine and post
Byzantine monuments in Thessaloniki, Greece
Z.Zmudziilski
Changes of engineering geologica! conditions and their influence on
buildings in the historical centre of Cracow
487
Problèmes géotechniques posés par !es fondations des monurnents byzantins et
pré-byzantins de Thessalonique, Grèce
495
Changements des conditions géologiques et géotechniques et leur influence sur les
biitiments dans le ce ntre hlstorique de Craco vie
A.Kowibska
J.Piniilska
Protection problerns of the old housing mine estate in Upper-Silesian
Giszowiec town
503
Problèmes de protection des vieux biitiments des mioeurs dans la ville de Giszowiec
H.Mu
J.Liu
Preservation of Jiang Jun Precipice rock painting relic in Lian Yun Gang,
China
Préservation des reliques des peintures sur roches de Jiang I un Precipice à Li an Yun
Gang, Chine
XXll
509
H.Halbout
J.Y.Marin
Exploitation archéologique et géomorphologique préalable à
l'implantation d 'un parking souterrain à Caen
515
An archaeological and geomorphological development previous to the bui.lding of an
underground car-park in Caen
C.C.Mathewson
T.Gonzalez
E.S.Kapokakis
Protection and preservation of archaeological sites through burial
519
La protecòon et la preservation des sites archéologiques par enfouissement
Metric inforrnation sarnpling and processing: The link between ancient
monwnents deforrnations and their sources
527
Informaòon métrique d 'échanòllonnage et tr.titement: la liaison entre !es déformations
des monumentS anciens et leu.rs sources
G.P.Giani
B.Astori
O.DelGreco
P.P.Rossi
Analysis and contro! of the static behaviour of the Consolazione church in 535
Todi, Italy
B.Astori
G.P.Giani
P. P. Rossi
Contro! measurements and stability analysis of the Cathedral of Orvieto,
Italy
P.Deletie
J.Mootlucon
H.Helal
Analyse géomécanique des structures intemes de la pyramide de Khéops
au voisinage de la charnbre du Roi
Ana.lyse et controle du comportemenu statique de l'église de la consolation à Todi,
ltalie
547
ContrOie et ana.lyse de stabilité de la cathédrale de Orvieto, ltalie
559
Geomechanica.l ana.lysis of the internal structures of the Kheops Pyramid in the
vicinity of the King's Chamber
R.E.Goodman
J.Podany
A.Karzulovic
The applìcation of rock mechanics to the reassembly of a broken sculpture 567
P.N.Mìchelis
L.P.Touratzidis
B.G.Loumos
Database use for geotecbnical studies related to ancient structures
Utilisation de la mécanique des roches pour restaurer des sculptures fracturées
Utilisation de bases de données pour étude géotechnique des constructions anciennes
xxm
575