# Les fascines de ligneux en génie végétal. Guide technique Office Français de la Biodiversité et Institut National de Recherche pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement.

Marie Didier, André Evette, Emma Schmitt, Solange Leblois, Delphine Jaymond, Jean-Baptiste Evette, Eléonore Mira, Pierre Raymond,

Pierre-André Frossard, Anne Vivier

## ► To cite this version:

Marie Didier, André Evette, Emma Schmitt, Solange Leblois, Delphine Jaymond, et al. Les fascines de ligneux en génie végétal. Guide technique Office Français de la Biodiversité et Institut National de Recherche pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement. https://reseau-eau.educagri.fr/?LesFascinesDeLigneuxEnGenieVegetalGuide. , pp.1-74, 2023, 10.57745/1T6WSO.hal-04276783

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GUIDE TECHNIQUE

# LES FASCINES DE LIGNEUX

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## Génie végétal

DIDIER Marie, EVETTE André, SCHMITT Emma, LEBLOIS Solange, JAYMOND Delphine, EVETTE Jean-Baptiste, MIRA Eléonore, RAYMOND Pierre, FROSSARD Pierre-André, VIVIER Anne

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OFB
OFFICE FRANÇAIS
DE LA BIODIVERSITÉ

INRAO
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- Remerciements -

Cet ouvrage n'aurait pu voir le jour sans l'aide, la volonté et le soutien des différents co-auteurs du guide, chacun ayant, à son échelle, apporté sa pierre à l'édifice. Leurs regards, critiques et suggestions ont indéniablement permis d'améliorer le propos. Ainsi, il nous est agréable de remercier chaleureusement et en premier lieu, *Emma Schmitt, Solange Leblois (INRAE), Delphine Jaymond (INRAE), Jean-Baptiste Evette et Eléonore Mira*.

Nous tenions également à remercier les relecteurs de cet ouvrage, *Pierre Raymond* (Terra Erosion Control Ltd.), *Guillaume Piton* (INRAE) et *Pierre-André Frossard* (HEPIA), pour leur collaboration amicale et efficace. Cet ouvrage n'aurait pu aboutir, tant sur sa forme que sur son contenu, sans leurs remarques avisées.

Nous tenons à saluer particulièrement *Cécile Dorget* pour l'utilisation de ses illustrations, particulièrement à propos dans ce guide, ainsi que *Sébastien De Danieli* pour ses photographies.

Marie Didier et André Evette
INRAE Grenoble
Le 25 Avril 2023

Comment citer ?

Didier, M., Evette, A., Schmitt, E., Leblois, S., Jaymond, D., Evette, J-B., Mira, E., Raymond, P., Frossard, P-A et Vivier, A. (2023). Les fascines de ligneux en génie végétal. Guide technique par l'Office Français de la Biodiversité avec l'Institut National de Recherche pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement.
1. Généralités sur les fascines ...................................................... 7

1.1. Définition..................................................................................................................7

1.2. Origine..................................................................................................................8

1.3. Les fascines en tant que technique de stabilisation ..................................................11

2. Techniques de fascinage .................................................................... 12

2.1. En berge de rivière ....................................................................................................12

2.1.1. Fascines de pied de berge ..................................................................................12

2.1.2. Mur de fascine........................................................................................................16

2.1.3. Fascines à noyau (Saucissons)........................................................................18

2.1.4. Fascines dans les caissons..................................................................................19

2.2. Dans le lit de la rivière ..................................................................................................20

2.2.1. Épi de fascines........................................................................................................20

2.2.2. Fascines de diversification du lit mineur..................................................................25

2.2.3. Fascines transversales..................................................................................................26

2.2.4. Plateforme/ grillage en fascines (Zinkstuk/Sinkstück) ............................................29

2.3. Sur les talus ..................................................................................................................31

2.3.1. Fascine drainante........................................................................................................31

2.3.2. Fascine de pente........................................................................................................35

2.3.3. Matelas en fascine ........................................................................................................36

2.4. Fascine morte ..................................................................................................................38

3. Mise en œuvre.................................................................................... 39

3.1. Éléments constitutifs de la fascine........................................................................39

3.1.1. Essences........................................................................................................................39

3.1.2. Période de pose........................................................................................................43

3.1.3. Matériel végétal........................................................................................................43

3.2. Conception de la fascine ..................................................................................................45

3.2.1. Pieux............................................................................................................................45

3.2.2. Branches........................................................................................................................49

3.2.3. Fagots............................................................................................................................51

3.3. Coût des fascines ........................................................................................................53

3.4. Entretien ........................................................................................................................53

3.5. En milieu tropical ........................................................................................................54

4. En pratique ........................................................................................ 55

4.1. Défaillance..................................................................................................................55

4.2. Devenir ........................................................................................................................57

Conclusion .................................................................................................................... 59
- Préambule -

Les techniques de génie végétal pour le contrôle de l'érosion en rivière font fréquemment appel aux techniques de fascinage. Ces techniques ancestrales consistent généralement en la mise en place en pied de berge de fagots de saules vivants fixés à des pieux. C'est la technique de protection de pied de berge la plus utilisée dans les ouvrages de génie végétal en France, elle y constitue ainsi 26 % des ouvrages de pied de berge (Jaymond et al., 2021). Les fascines s'insèrent le plus souvent dans une combinaison de techniques, chacune apportant sa contribution pour une bonne protection de la berge et/ou du talus. Le fascinage est ainsi régulièrement combiné à d'autres techniques de génie végétal ou génie civil afin de répondre précisément à chaque particularité, spécificité, et besoin du talus ou cours d'eau considéré. On trouve notamment des associations avec du bouturage, des lits de plants et plançons pour le génie végétal et avec de l'enrochement pour le génie civil.

Bien que simples à première vue et connues pour leur forte résistance mécanique, ces techniques demandent un réel savoir-faire pour résister durablement et connaître une bonne reprise végétale. Le type d'espèces utilisées, la qualité du matériel végétal, la nature du contact avec la terre, la hauteur d'implantation par rapport à la ligne d'eau sont autant de facteurs déterminants dans la réussite et la bonne tenue des ouvrages.

Les modalités d'application des fascines sont variées, elles peuvent se présenter sous différentes formes : mortes ou vivantes, en pied de berge ou sur les talus, de petit ou de grand diamètre, sous forme de barrière ou de drain. Leurs modalités de mise en œuvre sont également multiples : une ou deux rangées de pieux ; installation in situ sous forme de fagot pré-confectionné ou branche par branche ; pied des branches ancrées ou pas dans la berge ; fixation avec du fil de fer ou de la corde coco... Pourtant aucun document technique ne décrit l'ensemble de ces possibilités et les avantages et inconvénients de l'ensemble de ces différentes techniques. Les profils techniques disponibles sont souvent similaires et prennent rarement en compte les différentes possibilités offertes, ni les contraintes afférentes. Outre ces formes classiques de fascinage, le terme fascine inclut également la fascine d'hélophytes, également un ouvrage de protection/végétalisation de pied de berge. Toutefois, cette technique ne sera pas décrite dans ce guide, on ne s'intéressera qu'aux techniques de fascinages avec des ligneux.

<figure><img src="image_5.png" /><figcaption>Fascine de pied de berge sur le Borne © S. De Danieli.</figcaption></figure>
Fort de ces constats, le présent guide a pour vocation de répondre à ce manque de documents techniques en contribuant à l'amélioration de l'utilisation et la mise en œuvre des techniques de fascinage. L'objectif est de rendre disponible à tous, la diversité de leurs modalités d'utilisation, et les avantages et inconvénients de chacune en exposant les diverses applications dans le détail. Il s'agit d'abord de décrire la grande variabilité des techniques de fascinage, en fournissant des spécifications techniques et des profils détaillés, ainsi que les modalités précises d'utilisation, leurs limites, leurs avantages et inconvénients. L'objectif finalisé est de mettre à portée de chacun les préconisations techniques précises à apporter aux gestionnaires pour la bonne réalisation de fascines, depuis les matériaux constitutifs jusqu'à l'entretien en passant par les modalités de mise en œuvre et les conditions de milieu appropriées à ce type d'ouvrage.

Ce document constitue un support technique pratique pour les concepteurs, maîtres d'œuvre, techniciens et maîtres d'ouvrage ou grand public. Il ne constitue pas une réponse à toutes les situations en matière de protection de berge, ni un catalogue de recettes à appliquer sans se poser de question. Les techniques décrites sont régulièrement combinées à d'autres techniques afin de répondre précisément à chaque particularité et spécificité du tronçon de cours d'eau considéré. La conception d'un ouvrage de stabilisation à l'aide de techniques végétales nécessite des compétences multiples et pluridisciplinaires aussi bien en botanique, en écologie mais aussi en sciences de l'ingénieur, pédologie ou hydraulique en intégrant une connaissance complémentaire des processus érosifs et morphodynamiques. La conception d'un ouvrage de génie végétal demande un diagnostic et une étude précis et rigoureux, s'appuyant sur une bonne analyse du terrain et débouchant sur des plans et spécifications techniques associés.
# 1. Généralités sur les fascines

## 1.1. Définition

Le mot « fascine », ensemble de branchages liés en faisceau, vient du latin classique *fascina* qui a d'abord désigné le fagot pour le feu puis en latin tardif la fascine destinée à l'ingénierie. Il appartient à la même famille que « faix » ou « faisceau ». Orthographié *faissine* en vieux français, il avait surtout le sens de « fardeau », puis il semble avoir été refait sur le modèle de l'italien au XVIe siècle pour se spécialiser dans un sens technique, tandis que « fagot » restait plus indifférencié et davantage lié au feu. Au XVIIe siècle se développe son dérivé « fascinage », ouvrage de fascines, déjà plus abstrait. Le Grand Robert le date de 1693, mais on le retrouve en réalité dès 1679 à propos de travaux d'endiguement à Boulogne (Donneau de Vizé (dir.), 1679) et dans une ordonnance royale de la Marine en 1681 (Louis XIV, 1714). Beaucoup de langues européennes recourent au même radical : *fascine* en anglais (mais aussi parfois *brush* et *brush work*), *Faschine* en allemand, *fascina* en italien, *fajina* en espagnol. Le néerlandais se distingue avec *rijshoot* et *rijswerk*. Le premier dictionnaire de l'Académie française (1694) lui accorde une place dans l'article « faisceau » : « Gros fagot de branchages, dont on se sert pour combler des fossez, accommoder des mauvais chemins, et aider à faire des batteries pour le canon, etc. » Au XVIIIe, l'ingénieur Belidor la définit ainsi : « Ce sont des fagots de menues branches, liés par les deux bouts et par le milieu ; on en fait de diverses longueurs et grosseurs, suivant l'usage auquel elles sont destinées... » (Belidor, 1755).

Le nombre de liens ou « harts », en osier séché au feu ou au soleil pour assembler la fascine varie de deux à trois d'un texte à l'autre. On la composait sur un chevalet, en utilisant parfois des chaînettes pour la resserrer, quoique l'un des premiers guides pratiques sur les fascines dû au Prussien Eytelwein (1800) estimât ces dernières inutiles (Eytelwein, 1800). Les branches sont parfois réunies autour d'une perche plus solide. Eytelwein conseille d'utiliser des rameaux encore en feuilles, car ils seraient plus faciles à submerger et à lester. Quand on achète les fascines toutes faites, il convient, écrit-il, de vérifier que les rameaux qui la constituent ont bien la même longueur. Les essences qu'il préconise sont le saule et le peuplier, ou à défaut le chêne et le hêtre, ou même des épineux, tandis que les conifères, l'aune et le bouleau fonctionnent moins bien. Pour lui, les dimensions idéales d'une fascine sont 21 cm de diamètre, pour 2,8 à 3 m de longueur, pour des raisons de maniabilité. En 1885, l'Allemand Scheck, donne des dimensions et des essences sensiblement analogues, mais conseille d'utiliser trois liens et de recourir au fil de fer (Scheck, 1885). Entre-temps en 1849, à Bruxelles, Kümmer, publie en français un *Essai sur les travaux de fascinages et la construction des digues* (Kümmer, 1849), qui distingue quatre types de fascines utilisées sur l'Escaut, de dimensions et compositions différentes, en s'inspirant d'un *Cours de construction* de l'Académie militaire de Bruxelles (Demanet, 1847) :

a. la fascine de Hollande : longueur 3 m à 3 m 50, circonférence de 35 à 50 cm, en saule « en pleine croissance » ;

b. la fascine de Gueldre : plus ample, de forme conique, avec une circonférence de 60 à 10 cm (le *Cours de construction* décrit lui une « fascine d'Ostende »), de même longueur que la précédente, armée de deux grosses branches de 1,20 m et 1,40 m de longueur ;

c. la fascine de Moerbeek : 2 m 50 de longueur (Demanet, 1847), armée d'une « forte branche » de 1 m 20, circonférence de 40 à 50 cm, majoritairement en chêne, accompagné de frêne, bouleau et noisetier ;

d. la fascine de Brabant : longueur de 1 m 50 à 1 m 70, armée d'une branche de 1 m, et d'une circonférence 30 à 37 cm, en bois de cinq années de croissance, provenant du chêne, du bouleau, du frêne ou du noisetier ; « on admet un quart de remplissage en saule ou aulne » (Demanet, 1847).

Parmi ces différentes variétés de fascines, seule la fascine de Hollande offre des possibilités de repousse, avec le recours au saule, mais Kümmer ne le précise pas.

En tout cas, peu coûteuse, maniable et renouvelable par recépage, vivante ou inerte, la fascine est l'élément de base de nombreux ouvrages d'ingénierie.
## 1.2. Origine

L'archéologie témoigne que la pratique du fascinage précède de loin la publication des premiers traités techniques sur le sujet. On pense que des fascines ont été utilisées dès le mésolithique dans les aménagements de pièges à poisson (Billard & Bernard, 2016). Les archéologues en ont retrouvé dans les barrages et digues du réseau d'irrigation et de canalisation des civilisations mésopotamiennes (Kupper, 1988) où apparaissent les premiers ingénieurs spécialisés, *sêkirum* dans les tablettes akkadiennes de Mari (Viollet, 2010). Outre son usage de comblement, attesté depuis qu'on franchit des fossés ou des marais (par ex. César dans La Guerre des Gaules), les fascines, maintenues par des piquets ou caissons de bois, ont été employées très largement dans les chantiers du monde romain, pour construire des soubassements de chaussées en milieu humide (Deshoulières, 2002), des fondations, des berges (Paquet & Guillot-Pingue, 2017), des digues temporaires ou durables. Elles servent souvent à créer une interface entre un milieu meuble et une construction en dur (Allinne, 2007). La technique de construction de quais en comblement de fascines et gravier réapparaît aussi plus tard, à l'époque médiévale, à Rennes (dans la chronique de site, place Saint-Germain du 2 février 2015). La capacité des fascines à laisser circuler l'eau en sous-sol a également permis la pose de drains en fascines (voir monthly Reports of the Department of Agriculture for the Year 1871, 1872).

En Chine, on a découvert dans la province de Shaanxi des aménagements à base de fascines, pour protéger le pont de Shahe, vieux de plus de 2000 ans (Mai et al., 2022). Confrontée à des crues violentes depuis des millénaires, la Chine possède même un souverain légendaire, Yu le Grand, fondateur du pays, victorieux des inondations, qui aurait vécu 2000 ans avant notre ère. La littérature chinoise mentionne très tôt l'emploi de fascines (*sao*) en ingénierie, en l'occurrence pour réparer une digue. Le sinologue Joseph Needham cite un débat sur la meilleure manière de procéder, relaté par l'astronome et hydraulicien Shen Kuo (ou Kua), au XIe siècle (Needham, 1971). Ces travaux de canalisation ou d'endiguement ont parfois consommé des quantités astronomiques de fascines, et l'historien de l'environnement Ling Zhang, a décrit la catastrophe écologique provoquée pendant la dynastie Song, aux XIe et XIIe siècles, par le fascinage des crues du fleuve Jaune, ce qui a abouti à l'abattage de tous les arbres, y compris ceux qu'un édit impérial interdisait de prélever sur les bords même du fleuve (Zhang 2009, voir aussi Zhang 2016). Un rouleau de soie peint autour de 1698, conservé au musée Guimet à Paris, représente avec précision des opérations de fascinage inspectées par l'empereur Kangxi

<figure><img src="image_6.png" /><figcaption>Figure 1-1: Voyage d'inspection dans le Sud de l'empereur Kangxi XVIIème Siècle, où l'on peut observer de nombreux travailleurs construisant des fascines © RMN-Grand Palais (MNAAG, Paris) / M. Urtado.</figcaption></figure>
sur la berge du fleuve Jaune. L'image a souvent été reproduite pour illustrer l'histoire du génie végétal (Figure 1-1), mais le plus souvent avec une datation fantaisiste (Finney 1993, Lewis 2000, Hoag 2005, etc.). L'ouvrage de Needham est illustré d'une fascine géante utilisée pour colmater une digue, tirée du *Hsiu Fang So Chih*, « Bref traité de la réparation des digues », vers 1775 (Needham, 1971). Elle aurait été principalement constituée de *sorgo*, dit aussi « kaoliang », et renfermait de la terre emballée entre les fibres végétales.

En Occident, quand les traités d'ingénierie ou les *Theatrum machinarum* (ouvrages sur des techniques variées, illustrés et légendés) des XVIe et XVIIe siècles abordent le fascinage, ils évoquent des techniques déjà maîtrisées et complexes, qui recourent parfois aux propriétés du vivant. Ainsi en 1587, l'opuscule *Discorso sopra i ripari del Po et d'altri fiumi* (« Discours sur les rives du Po et d'autres fleuves ») de l'ingénieur florentin Lupicini (Lupicini, 1587), conseille pour protéger les berges et le lit de l'érosion d'immerger partiellement une « machine » de bois, sorte de plate-forme à échouer composée de fascines (sans doute analogue au *zinkstuk* néerlandais), lestée et puissamment charpentée, renforcée de liens de saule, et constituée « de bois tendre capables de germer, tels que des saules, etc., mis en place à l'état frais ». Il explique que la partie immergée se conserve très bien, et que l'autre poussera des racines qui l'amarreront à la rive. L'inspiration vient peut-être des Pays-Bas, en effet des fouilles archéologiques menées à Vianen, près d'Utrecht, ont révélé des restes de *zinkstuk* datés du XVe siècle (Caspers, 2021). En Espagne, une copie manuscrite du XVIIe d'un original perdu du XVIe siècle attribué à Turriano, ou plus récemment à Lastanosa (mort en 1576), consacre plusieurs pages illustrées aux épis de fascinages et renforts de digues (Turriano, XVIIe-XVIle s.). Les essences conseillées sont la matricaire, la sabine et autres genévriers. Dès ces exemples anciens, le fascinage est combiné avec d'autres techniques, plantation, gabion, clayonnage, enrochement.

À la fin du XVIIe siècle, un ingénieur hollandais installé à Rome, Cornelis Mejier (ou Meyer) publie un traité illustré qui se propose de rendre le Tibre plus navigable (Mejier, 1695). Pour protéger les berges, il propose de les doubler d'une digue de pilotis garnie de fascines de saule « qui repoussent et germent aisément » (Figure 1-2). L'ouvrage sera traduit rapidement en français par un certain Bouillet, puis en allemand par J. R. Zäsch (Bouillet, 1693). De même, l'ingénieur français au service du roi de Prusse, Bourdet, soucieux que les aménagements résistent aussi à la glace, écrit en 1771 : « Lorsqu'on est obligé d'employer des fascinages pour garantir les digues

<figure><img src="image_7.png" /><figcaption>Figure 1-2: Cornelius Meyer 1685, construction d'ouvrages à base de fascines et tressage pour la navigation. Un ouvrier coupe les saules à droite, un second plante les pieux à gauche, deux mettent en place les fascines, un autre tresse (clayonnage) pour bloquer les fascines et un dernier les couvre de gravier, alors que l'on peut observer une berge érodée au fond.</figcaption></figure>
du côté du fleuve, il est essentiel que ces fascinages soient faits de bois de bouture comme le saule, parce que les branches de ces sortes d'arbres prennent racines dans les fascinages, les fortifient et se consolident avec eux, de sorte que l'un et l'autre, poussant ensemble leurs branches s'opposent d'autant plus au choc des glaçons. » (Bourdet, 1771). Le XVIIIe est aussi marqué par deux grands traités en plusieurs volumes, comme celui du français Forest de Belidor (Belidor, 1782), paru à Paris de 1782 à 1790, qui consacre de nombreuses planches aux fascinages de protection ou d'épis, sans toutefois s'intéresser à leur capacité à repousser, ou celui de l'Allemand Reinhard Woltman publié à Göttingen, à partir de 1791 (Woltman, 1791). Woltman cite fréquemment Belidor, témoignant aussi de la vigueur et de la rapidité des échanges internationaux relatifs aux techniques.

Parmi les ouvrages consacrés exclusivement au fascinage, figure, outre Eytelwein (1800), Kümmer (1849) et Scheck (1885) cités plus haut, un ouvrage néerlandais richement illustré de (Van Breen (1920). Entre-temps, sans se cantonner à la fascine, le génie végétal avant la lettre a connu un véritable essor en France au XIXe siècle. Les travaux du Rhin qui avaient déjà inspiré Belidor sont relatés en détail en 1833 par Antoine Defontaine qui décrit deux types de fascines (Defontaine, 1833). Les premières, destinées au tunage, construction d'épis en fascines, ont 4 m 50 de long, nouées de quatre harts, avec des branchages récoltés après la chute des feuilles. Les secondes, en saule, de 1 m 50 à 2 m, ne sont retenues que par un seul lien. Defontaine construisit aussi des barrages en utilisant des saucissons « bourrés en gros gravier », de 4 m de long, composés du contenu de sept fascines, fortement liés par douze harts.

Dans la seconde moitié du XIXe, la prise de conscience que la surexploitation des ressources végétales en montagne conduisait à des phénomènes d'érosion, glissement de terrains, avalanches, inondations aboutit aux lois de 1860 et 1882 sur la restauration et la conservation des terrains en montagne (RTM). Elles font naître une abondante littérature technique, en particulier sur le contrôle des torrents. Thiéry (1891), par exemple, propose des modèles de barrages en fascines retenues par des piquets ou des claies (Labonne et al., 2007; Evette et al., 2009).

Enfin, si le fascinage reste utilisé au début du XXe siècle, avec de monumentales plates-formes de fascines à échouer déployées dans le Mississippi par exemple (Figure 1-3), on préfère bientôt des matelas articulés en béton, ou en asphalte, jusqu'à la renaissance du génie végétal proprement dit (United Nations, 1953).

<figure><img src="image_8.png" /><figcaption>Figure 1-3: Tapis subaquatique tissé sur les berges du Mississipi à la fin du 19ème Siècle, « la portion au premier plan est lestée et prête à être coulée » (US Army 1922).</figcaption></figure>
Après avoir connu un certain abandon pendant les « Trente glorieuses », ces techniques connaissent un nouvel essor depuis une trentaine d'années (Lachat, 1999). Le génie végétal s'est d'abord redéveloppé en Autriche grâce aux travaux précurseurs de Hugo Meinhard Schiechtl (Schiechtl 1980) puis, ces travaux ont diffusé vers l'ouest en Europe, mais aussi en Amérique du Nord, où des échanges ont eu lieu avec les auteurs d'un autre ouvrage faisant aujourd'hui référence (Gray and Sotir 1996). En 1994, Bernard Lachat publie pour le compte du Ministère de l'Environnement un ouvrage devenu une référence en France et décrivant les principales techniques de génie végétal ainsi que leurs modalités de mise en œuvre et de dimensionnement. Depuis, de nombreux travaux, à l'instar de ce présent guide, ont été menés pour développer, comprendre et concevoir les techniques de génie végétal et assurer leur efficacité. Le génie végétal connaît donc une renaissance depuis 30 ans et continue son développement en France. L'arrivée de nouvelles connaissances scientifiques dans différentes disciplines, physiologie et écologie végétale, hydraulique, ou sociologie contribue à cet essor. Les nouveaux matériaux comme les géotextiles et des machines modernes performantes comme les pelles hydrauliques articulées sont également des atouts précieux (Adam et al., 2008). Enfin, le développement de programmes de recherches appliquées incluant guides et ouvrages expérimentaux a aussi pu contribuer à l'utilisation de ces techniques au-delà de leurs limites d'utilisation habituelles (Evette et al. 2017; Mira et al. 2021).

## 1.3. Les fascines en tant que technique de stabilisation

Au-delà des « avantages environnementaux » régulièrement abordés dans la promotion du génie végétal et documentés ailleurs (Evette et al., 2022), les fascines présentent d'autres intérêts associés spécifiques. Elles constituent la technique de génie végétal la plus utilisée en pied de berge en France du fait de leurs nombreux avantages. L'intérêt principal et spécifique des fascines réside dans leur protection immédiate contre l'érosion des sols.

Un ouvrage de génie civil est construit avec un haut niveau de performance qui ne cesse de se dégrader à l'usage (Pinto et al., 2016; Bigham, 2020) et nécessite par conséquent un entretien régulier. C'est un ouvrage inerte qui n'a pas la capacité auto-réparatrice du vivant.

Le génie végétal voit à l'inverse une augmentation de sa résistance avec le temps. Il connaît ainsi une période de relative fragilité avant la reprise de la végétation (Frossard & Evette, 2009). Ces techniques ne sont pleinement efficaces que deux à quatre ans après réalisation grâce notamment à la force et la profondeur du système racinaire des plantes ligneuses suffisamment bien établies qui apportent une protection à long terme contre l'érosion. Les performances théoriques des ouvrages, sous réserve d'un entretien approprié du site, ne cessent ensuite d'augmenter. L'accroissement de leur capacité de résistance à l'arrachement dans le temps le confirme (Leblois et al., 2016; Peeters et al., 2018). Leur résistance aux forces d'arrachement est comparable, voire supérieure après quelques années, à certaines techniques de génie civil habituelles (Lachat, 1994; Schiechtl & Stern, 1997) mais impose d'avoir une vigilance accrue des ouvrages les premières années après leur réalisation.

Le Tableau 1 récapitule l'évolution des valeurs de contraintes tractrices des fascines avec le temps, selon la littérature.

<table><caption>Tableau 1: Contraintes tractrices des fascines calculées pour des crues selon (Bonin et al., 2013; Leblois et al., 2016).</caption><thead><tr><th></th><th colspan="3">CONTRAINTE TRACTRICE [N/M<sup>2</sup>]</th></tr><tr><th>FASCINES</th><th>À la réalisation</th><th>1 à 2 ans après</th><th>3 ou 4 ans après</th></tr></thead><tbody><tr><td></td><td>20<sup>(1)</sup>-60<sup>(2)</sup></td><td>50<sup>(1)</sup>-60<sup>(1)</sup></td><td>80<sup>(2)</sup>-250<sup>(3)</sup></td></tr></tbody></table>

(1) (Venti et al., 2003); (2) (Schiechtl & Stern, 1996); (3) (Lachat, 1994)

Le fascinage est donc une méthode de protection contre l'érosion et l'instabilité des sols, consistant en la mise en place d'un ou plusieurs fagots ou couches de branches généralement de saules (fascines) entre une ou deux rangées de pieux battus mécaniquement (Lachat, 1994), tel qu'illustré Figure 1-4. Bien que très générique, cette définition inclut en réalité une diversité de modalités, de techniques de poses et d'objectifs concernant les
fascines. Le fascinage peut être réalisé dans le lit d'un cours d'eau, en pied de berge ou sur des talus avec des fagots pré-confectionnés ou encore des couches de branches. Les fagots et les pieux peuvent être réalisés à partir de bois mort ou vivant.

En dépit de son caractère naturel et écologique, il est crucial de rappeler que l'utilisation des fascines pour la stabilisation des berges doit être réservée aux cas où la stabilisation est strictement nécessaire pour protéger les biens et les personnes. Lorsque cela est possible, il est préférable de laisser divaguer le cours d'eau, permettant la création d'habitats pionniers et la recharge solide. Il est préférable de déplacer les enjeux plutôt que de stabiliser les berges. Par ailleurs, quelle que soit la technique considérée de fascinage et comme tout ouvrage concernant les cours d'eau, le travail dans le lit mineur doit être justifié et faire l'objet d'autorisations spécifiques au titre du code de l'environnement, et ce en amont de toute intervention.

<figure><img src="image_9.png" /><figcaption>Figure 1-4: Illustration d'une fascine simple de saule en pied de berge © C. Dorget.</figcaption></figure>

# 2. Techniques de fascinage

## 2.1. En berge de rivière

### 2.1.1. Fascines de pied de berge

> **TECHNIQUE :** La technique de fascinage la plus courante pour protéger les berges de rivières contre l'érosion est la fascine de pied de berge, qui demeure une méthode très répandue en France de nos jours. L'ouvrage suit le pied des berges de la rivière et le sens du courant (Figure 2-1), en faisant l'interface entre l'eau et la berge et permet une bonne protection immédiate contre l'érosion (Lachat, 1994; Adam et al., 2008; Zeh, 2010). Cette méthode est utilisée dans des situations hydrauliques et morphologiques variées. Si l'on souhaite aussi protéger la partie supérieure de la berge, la fascine est alors accompagnée d'autres techniques comme le lit de plants et plançons, les couches de branches à rejet ou la plantation de boutures (Figure 2-3).

La diversité des modalités d'implantation de fascines en pied de berge est grande. Par exemple, les pieux peuvent être placés en quinconce ou en vis-à-vis, en double ou simple rangée. Cela dépend du contexte et des objectifs recherchés. Les fagots mis en place peuvent être ramenés déjà assemblés ou faits directement sur place, ils peuvent être composés de branches mortes, vivantes, ou les deux. Dans ce dernier cas les branches mortes permettent de limiter le nombre de branches vivantes si l'approvisionnement est difficile. Par souci d'économie
<figure><img src="image_10.png" /><figcaption>Figure 2-1: Fascines de pied de berge sur le Vorz (A) juste après installation en 2007 © Belleudy et (B) durant la saison de végétation suivant la mise en place © A. Evette.</figcaption></figure>

des matériaux vivants, Zeh (2010) conseille de mettre entre 30 et 80 % de branches mortes dans les fagots de branches vivantes. Les essences utilisées sont nombreuses et sont décrites dans la partie 3.1.1.

Bien que simples à première vue, ces techniques demandent un réel savoir-faire pour résister durablement et connaître une bonne reprise végétale. Le positionnement de celle-ci par rapport à la hauteur d'eau est par exemple un facteur essentiel à considérer. Une fascine placée trop bas sera noyée pendant la saison de végétation et ne survivra pas, une fascine située trop haut pourra ne pas résister à la première sécheresse estivale et périra pareillement, ces deux facteurs de sécheresse et d'ennoiement étant renseignés comme des causes importantes de défaillance de ces ouvrages (Leblois et al., 2022) (voir partie 4.1). La plupart des ouvrages recommandent de faire correspondre le milieu du fagot avec la hauteur d'eau moyenne (Zeh, 2000; Adam et al., 2008). Cette méthode est censée permettre de garantir l'eau nécessaire pour la reprise des branches vivantes ainsi qu'une protection contre l'érosion directe. Mais si cette approche fonctionne en général, elle ne prend pas en compte les différents régimes hydrologiques des cours d'eau et demande à être ajustée en observant les modèles naturels. En effet les ligneux de pied de berge (et notamment les saules) existant

naturellement aux alentours sont intégrateurs des conditions hydrologiques demeurantes et garantissent que les ligneux qui seront installés à cette hauteur le seront dans les bonnes conditions stationnelles. Pour cela on parcourra le cours d'eau à proximité et on pourra avantageusement placer la fascine au niveau moyen des ligneux les plus bas observés. La hauteur de calage de la fascine va dépendre du régime hydrologique du cours d'eau. En ce qui concerne le régime nivo-glaciaire, le niveau moyen des crues printanières-estivales donne une bonne indication du niveau d'eau à considérer pour les ouvrages de pied de berge.

Pour les fascines vivantes, le contact entre les branches et la terre doit également être réalisé avec soin de manière qu'une part significative des branches puissent développer des racines. Là encore la faiblesse du contact entre les branches et la terre est un important facteur d'échec de ces techniques (Leblois et al. 2022). En fonction du contexte et des objectifs, une fascine morte peut quant à elle être placée sous le niveau moyen des eaux ou au-dessus, la reprise des végétaux n'étant pas attendue (Zeh, 2000). Pour qu'une fascine morte dure, on choisira plutôt des branches d'espèces de bois dur difficilement dégradables.
<figure><img src="image_11.png" /><figcaption>Figure 2-3: Exemple d'aménagement d'un fascine en pied de berge associée à une matelas de branches, d'après Bonin et al. 2013, inspiré du CFPF.</figcaption></figure>

L'affouillement, processus naturel et localisé des courants, est une des causes majeures de défaillance structurelle des fascines de pied de berge. Les racines qui se développent à partir des branches de la fascine vivante vont limiter ce risque. Toutefois ces racines ne sont pas encore présentes lors de la mise en place de la fascine. En attendant que les racines se développent sous la fascine, il est possible d'envisager l'ajout de ramilles de saules ou autres branches perpendiculairement au sens de la protection (Figure 2-2) (Adam et al., 2008). Ces ramilles de 0.5 à 3 cm de diamètre pour 70-150 cm de long sont disposées en couche d'environ 40 pièces par mètre linéaire et ancrées en dessous de la fascine de sorte à ressortir d'environ 1 mètre dans le lit de la rivière (Adam et al., 2008; Biotec, 2011; Recking et al., 2019). Ces branches sont souvent mortes, assez souples pour pouvoir se plier avec le courant et pour le ralentir (Recking et al., 2019). Elles ont une action perturbatrice sur le courant qui n'aura plus la même intensité d'érosion, elles augmentent ainsi la rugosité et donc diminuent la vitesse et la force tractrice du courant. De plus, en se couchant sur les berges, elles créent un effet tapis qui va bloquer les sédiments. Ces ramilles ont un effet marqué pour réduire l'érosion en pied de berge dans les premiers temps après la mise en place des fascines (Recking et al. 2019). Dans les zones où les risques d'affouillement sont importants, il est souvent proposé une protection sous la forme d'un pied en enrochement. Mais une autre possibilité existe sans faire appel à de l'enrochement, à savoir de positionner une seconde fascine sous la première. Pour cette seconde fascine qui est morte et se situe sous le niveau de l'eau, on utilisera plutôt du bois dur qui se dégrade peu.

<figure><img src="image_12.png" /><figcaption>Figure 2-2: Branches anti-affouillement pour la protection de la fascine © P-A. Frossard.</figcaption></figure>
La mise en œuvre des fascines en pied de berge a été décrite à de nombreuses reprises dans la littérature (Lachat, 1994; Zeh, 2000; Adam et al., 2008). Elle suit généralement les étapes suivantes :

1) Creuser avec le dos d'une pelle hydraulique une assise dans la berge, dimensionnée pour accueillir l'ouvrage, afin de poser les fascines sur une surface plane. L'objectif est de stabiliser l'ouvrage (Lachat, 1994; Adam et al., 2008).

2) En fonction des contraintes, disposer une couche de ramilles anti-affouillement sous la fascine.

3) Pour un ouvrage avec une seule rangée de pieux, battre les pieux de manière mécanique à travers les fagots. Pour un ouvrage avec deux rangées parallèles, disposer les fagots et battre les pieux de manière mécanique (partie 3.2.1).

4) Pour la mise en place des fagots, deux options sont possibles :

i. Assembler les fagots (partie 3.2.3) avec du fil de fer galvanisé ou de la corde<fnref n="1" />. Pour ce faire on peut utiliser un support métallique ou en bois (Figure 2-4). Placer les fagots dans la tranchée, de l'aval vers l'amont (Lachat, 1994). Une fois une fascine vivante en place, il faut y introduire la terre et d'éventuels matériaux graveleux pour en assurer la reprise. Attacher les fagots et les pieux ensembles, par-dessus la fascine (Lachat, 1994) ou par-dessous (Zeh, 2000). Une alternative permettant d'assurer un bon contact entre les branches et la terre consiste à disposer les fagots de manière à ce que les extrémités constituées de la base des branches soient rentrées dans la berge.

ii. Placer les branches une à une en alternant couche de branches et couche de terre, à raison d'environ 25 branches par mètre linéaire, tel que présenté sur la Figure 2-6 (Adam et al., 2008). Si possible, planter les pieds des branches dans la berge pour faciliter leur reprise. Poser les branches de l'aval vers l'amont. Relier les pieux entre eux, par-dessus la fascine.

5) Battre mécaniquement les pieux pour compacter l'ouvrage (partie 3.2.3).

6) Recouvrir avec des matériaux terreux, c'est essentiel afin que les branches ne se dessèchent pas (Lachat, 1994), tel qu'illustré Figure 2-5.

<figure><img src="image_13.png" /></figure>

<figure><img src="image_14.png" /><figcaption>Figure 2-4: Technique d'assemblage des fagots via l'utilisation d'un support métallique ou en bois ©TerraErosionControl.</figcaption></figure>

<footnote n="1">¹ Le fil de fer peut être remplacé par de la corde, en fibres de coco ou encore chanvre, facilement dégradable à l'inverse du fer qui tend à rouiller et pollue les sols.</footnote>
<figure><img src="image_15.png" /><figcaption>Figure 2-6: Mise en place des couches de branches en alternance avec des couches de terre assurant le bon contact entre les branches et la terre © A. Evette.</figcaption></figure>

<figure><img src="image_16.png" /><figcaption>Figure 2-5 : Ajout de matériaux terreux sur l'ouvrage en phase d'être terminé afin de limiter le dessèchement des branches vivantes.</figcaption></figure>

> **ÉLÉMENTS DE CONCEPTION** : Le dimensionnement des différents éléments constitutifs (pieux, branchages fagots) est détaillé dans la partie 3.2 et résumé dans le Tableau 2.

<table><caption>Tableau 2 : Tableau récapitulatif du dimensionnement des fascines de pied de berge (Lachat, 1994; Zeh, 2000, 2010; Adam et al., 2008; Biotec, 2011; Lequertier et al., 2015).</caption><thead><tr><th>Fil de fer</th><th colspan="2">Branches</th><th colspan="2">Pieux</th><th colspan="2">Fagot</th></tr><tr><th>Ø</th><th>Ø</th><th>Longueur</th><th>Ø</th><th>Longueur</th><th>Espacement longitudinal</th><th>Espacement latéral</th><th>Enfoncement</th><th>Ø</th><th>Longueur</th></tr></thead><tbody><tr><td>2-3 mm</td><td>2-5 cm</td><td>&gt; 200 cm</td><td>4-8 cm</td><td>&gt; 150 cm</td><td>60-100 cm</td><td>40-50 cm</td><td>Au minimum 50 cm</td><td>20-40 cm</td><td>Égale à celle des branches</td></tr></tbody></table>

> **AVANTAGES ET INCONVÉNIENTS** : La fascine de pied de berge a une efficacité immédiate (Lachat, 1994; Schiechtl & Stern, 1996; Zeh, 2000). Elle s'adapte aux irrégularités de la berge, et elle a une très bonne résistance mécanique (Leblois et al. 2016). Son coût est peu élevé. Mais cette méthode nécessite une grande quantité de végétaux (Lachat, 1994). Sa hauteur de protection ne dépasse pas le pied de la berge (Lachat, 1994). Ce type d'ouvrage peut notamment convenir pour la stabilisation de niches d'érosion le long des cours d'eau où l'étiage est sévère et où les fascines se retrouvent hors de l'eau, cependant, les risques d'échec en lien avec la sécheresse sont alors importants (Lachat, 1994).

## 2.1.2. Mur de fascine

> **TECHNIQUE** : Le mur en fascine consiste en plusieurs rangées de fagots vivants posés les uns sur les autres jusqu'à ce qu'ils forment un mur vertical (Figure 2-7) (Florineth & Molon, 2005). Ils sont attachés à de solides poteaux de bois fixés devant la berge. La base de l'ouvrage peut être constituée d'un fagot immergé.

Avec ce système, on peut efficacement et très rapidement protéger des berges verticales ou très abruptes, d'une hauteur maximale de 1,0 m (Florineth & Molon, 2005). En raison de la verticalité et de l'ombrage consécutif des fagots inférieurs par les supérieurs, la viabilité des premiers sera partiellement réduite. C'est aussi pour cette raison qu'il est préférable de n'utiliser cette technique que lorsque la zone à travailler est limitée. Toutefois, cette technique génère un profil de berge peu naturel et peu favorable à la biodiversité. Elle est donc à réserver aux situations contraignantes, par exemple un manque de place extrême, où d'autres solutions ne sont envisageables.
<figure><img src="image_17.png" /><figcaption>Figure 2-8: Exemple d'aménagement avec fascines multiples, adapté de Zeh (2010).</figcaption></figure>

<figure><img src="image_18.png" /><figcaption>Figure 2-7: Principe du mur de fascines inspiré de Florineth et Molon (2005).</figcaption></figure>

La mise en place de murs en fascines est de moins en moins courante, on préfèrera, lorsque cela est possible, limiter la verticalité avec une structure alternative similaire qui consiste à disposer et empiler des fagots en rangées successives dans la pente, appelées des fascines multiples. Elles sont toujours placées horizontalement sur la pente les unes sur les autres (Figure 2-8). Ces dernières ont toujours pour objectif le ralentissement et la diffusion des écoulements, stabilisant de ce fait le sol en limitant l'érosion et en favorisant la sédimentation.

> ÉLÉMENTS DE CONCEPTION : Le dimensionnement des pieux, des branchages et des fagots est détaillé dans la partie 3.2 et résumé dans le Tableau 3.

<table><caption>Tableau 3 : Tableau récapitulatif du dimensionnement des murs en fascines (Florineth and Molon 2005).</caption><thead><tr><th>Fil de fer</th><th colspan="2">Branches</th><th colspan="4">Pieux</th><th>Fagot en fond de berge</th><th>Fagots supérieurs</th></tr><tr><th>Ø</th><th>Ø</th><th>Longueur</th><th>Ø</th><th>Longueur</th><th>Espacement</th><th>Enfoncement</th><th>Ø</th><th>Ø</th></tr></thead><tbody><tr><td>2-3 mm</td><td>2-5 cm</td><td>&gt; 200 cm</td><td>18-25 cm</td><td>300 cm</td><td>200 cm</td><td>200 cm</td><td>40-50 cm</td><td>30-40 cm</td></tr></tbody></table>

Les dimensions dans les cases colorées correspondent aux dimensions recommandées et communes aux fascines de pied de berge. Les cases blanches sont les dimensions spécifiques au mur de fascines.
Le fagot du fond de berge, immergé en totalité ou presque, est constitué essentiellement de branches mortes lestées au milieu par des pierres lâches afin de les faire couler dans l'eau. Ces fagots sont ancrés aux pieux (Florineth & Molon, 2005).

> **AVANTAGES ET INCONVÉNIENTS** : Ce système protège efficacement des zones où l'espace de travail est limité avec des berges verticales. La présence de fagots en fond assure une excellente défense au pied de la berge. Un inconvénient de cette technique à prendre en compte est la forte dépendance de la fonction de protection à l'égard de la durabilité des pieux de bois, auxquels les fagots individuels sont liés (Florineth & Molon, 2005).

### 2.1.3. Fascines à noyau (Saucissons)

> **TECHNIQUE** : Les saucissons, encore appelés fascines à noyau, sont des structures de stabilisation des berges des cours d'eau utilisant les fascines comme élément constitutif (Kümmer, 1849; Mathieu, 1864; Zeh, 2010; Bonin et al., 2013). Ce sont généralement des structures de plus gros diamètre, les branchages enveloppant en leur cœur du sable, gravier, terre ou encore pierres, formant des pièces cylindriques (Figure 2-9). La grande rugosité de l'ouvrage permet de réduire la vitesse du courant, produisant une protection contre l'érosion ainsi qu'un effet d'endiguement. La berge reste perméable et offre de bons abris à la petite faune (Zeh, 2010). En France, l'utilisation de cette technique demeure marginale et les ouvrages existants présentent souvent des diamètres inférieurs à ceux préconisés anciennement dans la littérature.

Les fascines à noyau peuvent être utilisées seules, pour la canalisation d'un cours d'eau par exemple ou juxtaposées par deux ou trois, pour la stabilisation de berges (Figure 2-10). La fascine à noyau s'emploie également comme un tunage, lorsque l'économie de temps doit être prise en compte.

La mise en œuvre des fascines à noyau est proche de celle des fascines de pied de berge, dimensions des fagots et pieux exclues. Les branches sont emboîtées les unes aux autres afin de former un fagot long de plusieurs mètres. En raison de son poids, il est préférable de fabriquer la fascine sur place. Le remplissage des saucissons est maintenu avec les branches par des harts<fnref n="2" /> (Kümmer, 1849). La fascine à noyau peut être totalement immergée en pied de berge (Zeh, 2010). Lorsque l'immersion de la fascine est inévitable ou voulue, on préfèrera travailler avec des branches mortes et donc plutôt avec des bois durs imputrescibles.

<figure><img src="image_19.png" /><figcaption>Figure 2-9: Canalisation d'un torrent par construction de saucissons parallèles sur les berges (Mathieu 1864).</figcaption></figure>

<footnote n="2">²Lien fait d'osier ou d'autre bois souple</footnote>
<figure><img src="image_20.png" /><figcaption>Fig. 1.</figcaption></figure>

<figure><img src="image_21.png" /><figcaption>Fig. 2.</figcaption></figure>

Figure 2-10: Stabilisation des berges de la Broye au moyen de fascines à noyau, selon le système de Gumppenberg (ingénieur en Bavière), vers 1865 (Vischer 2003).

> **ÉLÉMENTS DE CONCEPTION** : Kümmer (1849) indique qu'il n'existe pas de longueur ou d'épaisseur déterminées, leurs dimensions étant fixées d'après l'usage auquel elles se destinent. Toutefois, on peut retrouver des ordres de grandeurs concernant les dimensions pour des fascines à noyau immergées (Zeh, 2010). Le dimensionnement des éléments constitutifs est détaillé et résumé dans le Tableau 4.

<table><caption>Tableau 4: Tableau récapitulatif du dimensionnement des fascines à noyau (Mathieu, 1864; Zeh, 2010; Bonin et al., 2013).</caption><thead><tr><th>Fil de fer</th><th colspan="3">Branches</th><th colspan="4">Pieux</th><th colspan="2">Saucisson</th></tr><tr><th>Ø</th><th>Ø</th><th>Longueur</th><th>Ø</th><th>Longueur</th><th>Espace ment</th><th>Enfoncement</th><th>Ø</th><th>Longueur</th></tr></thead><tbody><tr><td>3 mm</td><td>2-5 cm</td><td>&gt; 200 cm</td><td>15-20 cm</td><td>150 cm</td><td>60-100 cm</td><td>Minimum 50 cm</td><td>80-120 cm</td><td>300-600 m</td></tr></tbody></table>

Les dimensions dans les cases colorées correspondent aux dimensions recommandées et communes aux fascines de pied de berge. Les cases blanches sont les dimensions spécifiques au mur de fascines.

> **AVANTAGES ET INCONVÉNIENTS** : La flexibilité de la fascine à noyau est sa principale qualité. Elle est susceptible de se prêter facilement aux ondulations du terrain. Son gros diamètre lui donne une bonne résistance et fait que sa partie inférieure peut limiter les risques d'affouillement si elle est positionnée sous le fond du lit.

## 2.1.4. Fascines dans les caissons

> **TECHNIQUE** : La technique de caisson végétalisé est connue et couramment appliquée dans le domaine du génie végétal (Bonin et al., 2013). Cette structure est constituée de plusieurs étages, réalisés par des rangées parallèles de rondins de bois (longrines) sur lesquelles sont fixés des rondins perpendiculaires (moises). Les espaces entre les longrines sont généralement remplis de matériaux terreux protégés par un géotextile, mais une variante moins courante à cette technique consiste au remplissage de ces espaces avec des fagots (Florineth & Molon, 2005). Dans la partie immergée de la structure, les espaces entre les rondins de bois sont remplis de pierres ou fagots de matériaux morts. Les volumes situés au-dessus du niveau d'eau sont fermés par des fagots vivants, qui prennent racine dans le remblai gravelo-terreux ajouté par-dessus (Figure 2-11). Cette structure peut être en forme d'escaliers ou de mur subvertical.

La protection de la berge s'effectue dès la mise en place de manière mécanique via la structure de soutien en bois, mais également dans un second temps grâce à la reprise des branches vivantes au sein des fagots qui assurera, avec le développement des racines, la stabilisation durable du sol. Les rondins tendent à pourrir avec le temps, on estime sa durée de vie entre 20 et 35 ans (Zeh, 2010), mais ce temps est très variable en fonction de l'essence utilisée et des conditions d'humidité notamment. Ce sont ensuite les racines qui remplacent la fonction de stabilisation initialement assurée par les rondins et drainent le talus.
<figure><img src="image_22.png" /><figcaption>Figure 2-11: Principe d'un caisson en fascines en profil et vue de face, inspiré de Florineth et Molon (2005).</figcaption></figure>

Pour la mise en œuvre, chaque étage est monté à partir d'une série de 2 longrines disposées sur un terrain préparé entre lesquels on vient disposer des matériaux terreux ou des fascines recouvertes de matériaux gravelo-terreux. Les caissons sont ensuite fermés à l'aide des moises, en fixant les rondins entre eux au moyen de tiges d'acier. Le montage est répété autant de fois que nécessaire pour la hauteur souhaitée. Il faut veiller à éviter des caissons trop verticaux afin de limiter la concurrence pour la lumière entre les végétaux et le dépérissement des étages inférieurs (Adam et al., 2008).

Pour les éléments de conception et les avantages et inconvénients des caissons, se référer à la littérature ad hoc (Adam et al., 2008; Roman, 2009).

## 2.2. Dans le lit de la rivière

### 2.2.1. Épi de fascines

> **TECHNIQUE** : Un épi de fascine est un ouvrage partant de la berge, s'avançant sur une partie du cours d'eau et orienté perpendiculairement au cours d'eau, ou légèrement vers l'amont ou l'aval (Figure 2-12). Particulièrement adapté aux rivières dynamiques, ce type d'ouvrage a pour but de « délester » la berge d'une part non négligeable des contraintes hydrauliques dont elle fait l'objet en provoquant un effet directionnel sur les écoulements (Adam et al., 2008). Les épis dévient les courants de la berge, réduisant la vitesse près de la berge et empêchant l'érosion dans les zones critiques. La capacité de l'ouvrage à repousser le courant permet ainsi de diminuer la contrainte hydraulique le long de la berge. Ils peuvent également être utilisés pour réduire la largeur du cours d'eau et induire à long terme un dépôt de sédiment le long de la berge entre les épis (Baird

<figure><img src="image_23.png" /><figcaption>Figure 2-12: Illustration d'un épi en fascine © C. Dorget.</figcaption></figure>
et al., 2015). C'est un comblement par les sédiments qui est attendu avec une végétalisation progressive des « casiers » constitués par les intervalles entre les épis (Degoutte, 2006). Dans un contexte de restauration, les épis sont également susceptibles de participer à la diversification des substrats et des hauteurs d'eau au sein du lit, de favoriser la création de caches et abris pour la faune aquatique et piscicole (Adam et al., 2008).

Les épis de fascine sont généralement utilisés et décrits dans la littérature sur des cours d'eau de plus de 10 m de large (Schiechtl & Stern, 1997). Les épis sont implantés en série (Figure 2-13, Figure 2-14) pour une dissipation d'énergie et une protection des berges optimale (Bonin et al., 2013). Sur une série, le premier épi (à l'amont) est le plus sollicité par le courant et par les corps flottants. Il peut être orienté vers l'aval même si les autres sont orientés vers l'amont et est appelé épi de rejet ou épi déflecteur (Bonin et al., 2013). L'interface entre les épis peut être remplie de structures en peigne faites de branches vivantes pour favoriser la sédimentation (Donat, 1995).

Si le caractère vivant de la fascine veut être maintenu, le noyau de la fascine doit être rempli de matériaux terreux, au moins sur la partie supérieure près de la berge, là où les fascines émergent suffisamment et où les saules peuvent se développer. On ne cherche pas nécessairement à avoir des fascines ou des pieux vivants

(surtout ceux qui sont clairement dans le lit du cours d'eau). En effet, s'ils sont constamment immergés, ils ne survivront pas. Les pieux peuvent donc être vivants ou morts (Zeh, 2007). Pour une meilleure durabilité des ouvrages, on privilégiera des bois durs et imputrescibles. On peut par exemple utiliser le châtaignier, essence peu putrescible et qui ne rejette pas (Bonin et al., 2013). La tenue et la densité des pieux dans le temps sont importantes car les rangées de pieux peuvent continuer à jouer le rôle d'épi longtemps, même si la fascine s'est dégradée. Quelle que soit l'espèce choisie, les racines des épis doivent être soigneusement ancrées dans les berges, tandis que les têtes sont fixées grâce aux pieux pour limiter les turbulences du courant (Zeh, 2010). Pour des raisons hydrauliques et esthétiques, les contours de l'épi doivent être arrondis et non anguleux (Schiechtl & Stern, 1997).

<figure><img src="image_24.png" /></figure>

<figure><img src="image_25.png" /></figure>

Figure 2-13: Succession d'épis plongeants sur les berges de l'Adour (A) pendant les travaux (automne 1999) et (B) 4 ans après les travaux © CFPF Bonin et al. 2013.
<figure><img src="image_26.png" /><figcaption>Figure 2-14: Profil schématique d'un ouvrage avec épi en fascines en vue rapprochée.</figcaption></figure>

Les épis peuvent être réalisés selon le même principe que les fascines en pied de berge (voir partie 2.1.1), les fagots devant être ancrés dans la berge sur au minimum 50 cm, plongeant vers le cours d'eau (Zeh 2000).

> **CONCEPTION HISTORIQUE :** Historiquement, les épis en fascines sont notamment retrouvés dans plusieurs ouvrages du XIXe siècle (Eytelwein, 1800; Schemerl, 1809; Defontaine, 1833) (Figure 2-15). Ces ouvrages étaient constitués de couches de fascines, maintenues par des piquets souvent clayonnés, et recouvertes de gravier. Les travaux de Defontaine (1833) concernent notamment le Rhin et portent parfois le nom de « tunes » (Labonne et al., 2007). Aujourd'hui, ces épis historiques impliquant une structure complexe en génie végétal ont très largement disparu en France du fait d'une demande en main d'œuvre trop importante et de l'utilisation simple des enrochements avec la machinerie.

> **ÉLÉMENTS DE CONCEPTION :** Les caractéristiques techniques des pieux, branchages et fagots sont détaillées dans la partie 3.2, et résumées dans le Tableau 5.

<table><caption>Tableau 5 : Tableau récapitulatif du dimensionnement des épis de fascine (Bonin et al., 2013; Zeh, 2000, 2007).</caption><thead><tr><th>Fil de fer</th><th colspan="2">Branches</th><th colspan="2">Pieux</th><th colspan="2">Fagot</th><th colspan="2">Épis</th></tr><tr><th>Ø</th><th>Ø</th><th>Long.</th><th>Ø</th><th>Long.</th><th>Espacement latéral</th><th>Enfoncement</th><th>Ø</th><th>Long.</th><th>Ancrage dans la berge</th><th>Espacement</th></tr></thead><tbody><tr><td>2-3 mm</td><td>2-5cm</td><td>50-250 cm</td><td>5-20 cm</td><td>&gt; 150 cm</td><td>60-100 cm</td><td>Au minimum 50 cm/Autant que possible</td><td>20-40 cm</td><td>250 cm</td><td>Maximum</td><td>Largeur du cours d'eau ou 1,5 à 2,5 fois la longueur d'un épi</td></tr></tbody></table>

Les dimensions dans les cases colorées correspondent aux dimensions recommandées et communes aux fascines de pied de berge. Les cases blanches sont les dimensions spécifiques aux fascines en épis.
- Longueur d'un épi -

Il n'existe pas de consensus concernant la longueur de l'épi. Certains guides recommandent des longueurs d'épi allant d'un dixième à la moitié de la largeur du chenal actif, certaines longueurs représentent 20 % de la largeur du chenal actif (McCullah et al., 2005; Lagasse et al., 2009). Pour que les effets sur les écoulements soient significatifs, la longueur de l'épi doit être comprise entre ¼ et la moitié de la largeur du cours d'eau selon (Rutherfurd et al., 2000). Adam et al. (2008) ont proposé de prendre 2/3 de la largeur du cours d'eau comme référence de longueur d'ouvrage. Globalement, on estime qu'un épi doit avoir une longueur comprise en 0,5 à 15 m selon les besoins (Zeh, 2010).

- Largeur, hauteur et pente -

La largeur de l'épi peut varier entre son implantation au niveau de la berge et son extrémité dans le cours d'eau. La hauteur des épis est calculée pour coïncider avec le niveau moyen d'écoulement (Zeh, 2010). Des niveaux d'écoulement plus élevés submergeront l'épi, ce qui nécessite une protection adéquate du sommet et des pentes latérales. Il est nécessaire que l'épi diminue en hauteur vers le centre du cours d'eau. Les observations sur le terrain ont montré que des crêtes d'épi plus hautes semblent être associées à une augmentation du comblement par les sédiments de l'espace entre épis (Baird et al., 2015). La pente amont de l'épi doit être comprise entre 1V/2H et 1V/3H, la pente aval doit être plus douce pour limiter le ressaut hydraulique à l'aval, soit entre 1V/3H et 1V/4H. La pente à la tête de l'épi orientée vers le centre de la rivière varie selon le type de cours d'eau et devrait être de 1V/4H à 1V/10H. La partie supérieure de l'épi est inclinée vers les berges (pente inférieure à 1V/10H) et son ancrage dans la berge est suffisamment large et profond (Donat, 1995; Schiechtl & Stern, 1997).

- Orientation -

L'orientation de l'épi dépend de l'effet souhaité, les différentes possibilités ont été décrites par Zeh (2000). Un épi déclinant (orienté vers l'aval) forme une niche d'affouillement à la base de l'épi. Un épi perpendiculaire au lit forme un tourbillon à mi-hauteur tandis qu'un épi inclinant (orienté vers l'amont) forme un tourbillon en surface qui permet l'atterrissement des matériaux. L'orientation perpendiculaire a l'avantage de ne pas présenter de risques d'érosion pour les berges. Une mouille se crée à l'aplomb de l'extrémité et une zone de sédimentation se forme généralement directement en aval de l'ouvrage. Pour certains auteurs, les épis sont très souvent

<figure><img src="image_27.png" /><figcaption>Figure 2-15: Différentes phases de construction d'un épi en fascines d'après Joseph von Schemerl (1809).</figcaption></figure>
orientés vers l'amont. Dans ce cas de figure, l'écoulement est redistribué vers le milieu du lit et on observe la formation d'une mouille en amont de l'extrémité de l'ouvrage. L'ouvrage est orienté entre 60 et 80° vers l'amont par rapport au sens de l'écoulement. Pour les applications de protection des berges, un angle de 60° est recommandé (Rutherfurd et al., 2000; Baird et al., 2015).

Les épis peuvent être mis en place dans des cours d'eau charriant des matériaux de taille granulométrique très variée (aussi bien limoneux, sableux que graveleux). Certains épis en fascine ont ainsi pu tenir une vingtaine d'années sur des cours d'eau charriant des galets (Bonin et al., 2013). Par contre, comme n'importe quelle protection de berge, les épis ne sont pas recommandés dans les cours d'eau incisés (Rutherfurd et al., 2000). Ces derniers nécessitent une stabilisation préalable.

- Disposition des épis pour la protection de berge -

L'agencement des épis dépend de l'objectif recherché (exemple d'aménagement Figure 2-16). Dans certains cas, lorsque l'on cherche à limiter la largeur du lit, les épis sont placés en vis-à-vis, de part et d'autre du cours d'eau. Dans ce cas de figure, l'espacement des épis le long des berges ne doit pas être plus large que la distance entre deux têtes d'épis situées sur les berges opposées, les épis sur les berges opposées doivent avoir la même distance d'écartement (Schiechtl & Stern, 1997). Lorsque l'objectif est de favoriser la formation de petits méandres, ils sont placés en chicanes (Zeh, 2000).

<figure><img src="image_28.png" /><figcaption>Figure 2-16 : Exemple de principe d'aménagement et disposition des épis en fascines réalisés sur L'Adour (Bonin et al. 2013,CFPF 2000).</figcaption></figure>

> **AVANTAGES ET INCONVÉNIENTS** : Ces ouvrages peuvent être adaptés à différentes largeurs de cours d'eau et évitent les ouvrages de protection longitudinaux (Zeh, 2000). Ce sont des structures flexibles qui peuvent être modifiées, rallongées ou raccourcies avec des dépenses d'investissement modestes. Ils ont une longue durée de vie et de faibles coûts d'entretien et de réparation (Schiechtl & Stern, 1997). Ces structures permettent d'utiliser des techniques de génie végétal pures sans utiliser d'enrochement sur des rivières dynamiques et peuvent faire face à certaines contraintes d'affouillement. Les constructions en épis peuvent créer des zones optimales pour la ponte des œufs et le développement des poissons (Zeh, 2010).
Toutefois, il faut veiller à ne pas utiliser cette technique sur de longs linéaires ou sur les deux berges de cours d'eau au risque de canaliser le cours d'eau et engendrer des désordres hydromorphologiques comme l'incision. Sur le plan hydraulique, ces épis peuvent provoquer des courants transversaux et des affouillements à la tête des épis ou à leur base selon les configurations (déclinants ou inclinants) (Zeh, 2010). Des courants transversaux excessifs peuvent en effet provoquer des tourbillons érosifs, et le décollement des têtes d'épis pouvant nécessiter des coûts d'entretien périodiques plus élevés (Schiechtl & Stern, 1997). Les épis ne sont pas recommandés dans les cours d'eau étroits de moins de 15m de large (Baird et al., 2015) et occupent également plus d'espace dans le lit que les ouvrages longitudinaux de protection des berges.

### 2.2.2. Fascines de diversification du lit mineur

> **TECHNIQUE** : Les fascines peuvent être utilisées en tant qu'aménagement de diversification des habitats aquatiques dans le cadre de travaux de restauration. Ces aménagements, mis en place dans le lit mineur du cours d'eau, viennent contraindre l'écoulement et les forcent soit à contourner l'obstacle, soit à passer par-dessus et à le submerger. La réorientation du courant influence la morphologie et l'hydraulique agissant par ce biais sur la fonctionnalité de la portion de cours d'eau considérée (Douane, 2011). Le cours d'eau présente ainsi des diversités d'habitats et de facies d'écoulement, de hauteurs d'eau et des courants, accompagnés d'une diversification de la granulométrie au niveau de la zone d'ouvrage. Cela contribue à l'oxygénation et diversifie les habitats avec la mise en place de bois tout en créant des caches pour la faune aquatique. Ces techniques visant à améliorer la biodiversité sont de plus en plus employées en France, à l'instar du bois mort (tronc, souche, branches, etc.) disposé dans le cours d'eau pour favoriser la diversification.

À des fins de diversification, les fascines peuvent se présenter sous différentes formes. Elles résultent généralement de la créativité du maître d'œuvre. Perpendiculaire au courant ou en diagonal, sous la forme de pseudo-épi ou seuil, plate ou courbée, la fascine se localise soit complètement dans le lit de la rivière, soit allant du lit à la berge (Figure 2-17, Figure 2-18 et Figure 2-19). Les modalités de conception et de mise en œuvre sont tout autant diversifiées. Il n'existe pas de formes ni de dimension universelle. Il est également possible de retrouver des barrages transversaux en fascines ayant pour objectif la diversification. Puisqu'elles présentent des fonctions diverses, cette technique particulière sera développée plus loin dans ce guide.

<figure><img src="image_29.png" /><figcaption>Figure 2-17: Fascines de diversification en chevron réalisé sur l'Yzeron ©A. Evette.</figcaption></figure>

> **AVANTAGES ET INCONVÉNIENTS** : Ce type d'ouvrage, qui génère une variété de granulométrie et d'écoulements associés à une végétation plus proche de la rivière, favorise l'hétérogénéité des habitats. Dans les milieux dégradés, il permet à la faune piscicole de disposer d'habitats plus favorables pour leur reproduction et leur croissance. En concentrant les faibles débits dans un lit plus étroit, en créant des fosses, ces aménagements
permettent aux poissons et autres espèces aquatiques de mieux résister en cas de sécheresse. Ce type d'ouvrage est peu coûteux et de nombreuses variations peuvent être installées.

Toutefois, la présence de végétation dans le lit du cours d'eau peut augmenter la rugosité ou rehausser localement le fond de la ligne d'eau et avoir des impacts sur la hauteur d'eau en crue. Par ailleurs, le travail dans le lit mineur d'un cours d'eau doit être justifié et faire l'objet d'autorisations spécifiques au titre du code de l'environnement.

<figure><img src="image_30.png" /><figcaption>Figure 2-19: Fascine de diversification en arche réalisé sur la Leysse © A. Evette.</figcaption></figure>

<figure><img src="image_31.png" /><figcaption>Figure 2-18: Fascines de diversification en diagonal réalisé sur la Leysse © A. Evette.</figcaption></figure>

### 2.2.3. Fascines transversales

> **TECHNIQUE** : Outre les épis et les fascines de diversification, d'autres techniques consistent à l'agencement transversal des fascines. Perpendiculaires aux ravines et constituées de pieux en bois derrière lesquels on empile des fagots vivants (Figure 2-20), les barrages en fascines peuvent participer à la stabilisation du lit en retenant les sédiments dans les ravines (Belidor 1739, Depelchin 1887, Bernard 1927). Ce type d'ouvrage, sous la forme de barrière solide, piège les éléments fins entre les branches enchevêtrées. Cette technique est particulièrement destinée à des cours d'eau temporaires.

Dans cette configuration transversale, le caractère vivant des fascines ne peut être assuré dans les cours d'eau du fait de l'immersion constante des fagots. Les fagots constamment immergés ne survivront pas, ce qui rend limitée la durabilité de cette technique lorsqu'il y a des écoulements permanents. Il est important de rappeler

<figure><img src="image_32.png" /><figcaption>Figure 2-20: Barrage en fascinage illustré par Demontzey 1875.</figcaption></figure>
que la survie est également dépendante de la quantité de matériaux terreux ajoutée dans la fascine lors de l'installation. Cette technique n'est pas appropriée pour les cours d'eau transportant des sédiments grossiers du fait d'un fort risque d'endommagement de l'ouvrage (Demontzey, 1875). Pour renforcer la structure, les fascines peuvent être combinées ou renforcées avec des opérations de génie civil, par exemple des gabions ou clôtures en bois d'acacia (Bechmann, 1905).

En milieu à forte pente comme en montagne, les fascines de lit de ravine apparaissent comme adaptées aux lits de petites ravines de par leur forte résistance face aux contraintes hydrauliques (Figure 2-21). Les fascines de lit de ravines sont également appelées « barrages de broussailles » (Hudson 1981) ou « embroussaillement des ravins » (Zeh, 2000). Ce sont des ouvrages qui s'opposent aux flux et écoulements concentrés en piégeant les sédiments, participant ainsi à la stabilisation des sols et à la lutte contre l'érosion. Les fascines sont particulièrement efficaces dans les ravines du fait de l'importante rétention des sédiments érodés favorable au développement des boutures et des plants (Rey, 2002). Toutefois elles ne garantissent pas un piégeage immédiat des sédiments, cette fonction n'est possible qu'une fois la reprise des boutures engagée. Dans une ravine, ces ouvrages peuvent être efficaces si la surface drainée n'est pas trop importante (Rey, 2002).

<figure><img src="image_33.png" /><figcaption>Figure 2-21: Fascines de lit de ravine juste après installation et quelques mois après © F. Rey.</figcaption></figure>

## > ÉLÉMENTS DE CONCEPTION:

Pour les barrages en fascine, il existe des éléments de conception et de mise en œuvre anciens qui distinguent, selon leurs dimensions, les fascinages dit de 1er ordre et de 2ème ordre (Evette et al., 2009):

* Les fascinages de 1er ordre, constitués de 3 à 5 fagots de branches de saules superposées, de 1 m de circonférence. Ces fagots sont disposés perpendiculairement au lit du torrent, attachés à des piquets en bois dur ou en saule, plantés tous les mètres et formant une ligne légèrement convexe à l'amont. Ils sont encastrés de chaque côté dans les berges et la hauteur finale de l'ouvrage est d'environ 1,5 m (Figure 2-20).

* Les fascinages de 2ème ordre ne comprennent que 2 fagots fixés au sol par des piquets de saules qui les traversent (Bechmann, 1905; Bernard, 1927).

Les dimensions des éléments constitutifs des barrages sont détaillées dans le Tableau 7.

<table><caption>Tableau 6 : Tableau récapitulatif du dimensionnement des barrages en fascines (Bélidor 1730 ; Depelchin, 1887 ; Bernard, 1927).</caption><thead><tr><th>Fil de fer</th><th colspan="3">Branches</th><th colspan="3">Pieux</th><th colspan="2">Fagot</th></tr><tr><th>Ø</th><th>Ø</th><th>Long.</th><th>Ø</th><th>Long.</th><th>Espacement<br>latéral</th><th>Enfoncement</th><th>Ø</th><th>Long.</th></tr></thead><tbody><tr><td>2-3 mm</td><td>2-5 cm</td><td>50-900<br>cm</td><td>5-20 cm</td><td>&gt; 150cm</td><td>100 cm</td><td>Au minimum<br>50 cm</td><td>100<br>cm</td><td>Longueur<br>des<br>branches</td></tr></tbody></table>

Les dimensions dans les cases colorées correspondent aux dimensions recommandées et communes aux fascines de pied de berge. Les cases blanches sont les dimensions spécifiques aux fascines en épis.
Pour les fascines de ravines, il apparaît comme pertinent de combiner, dans les lits de ravines, les avantages des fascines aux avantages d'un tapis de boutures, qui eux présentent une partie aérienne permettant de piéger immédiatement tel un peigne les sédiments (Rey, 2002). Les « fascines bouturées » qui en résultent sont construites par ajout de rangées de boutures sur l'atterrissement de matériaux au-dessus de la fascine créant ainsi des haies végétales allant d'une berge à l'autre du lit. Un tel ouvrage de 1 m² peut piéger une quantité moyenne de sédiments de 0,10 m<fnref n="3" /> sur un an (Rey et al., 2003).

La mise en œuvre des fascines de lit de ravine a été détaillée par Rey (2012) en ce qui concerne les ravines marneuses. La mise en œuvre, effectuée de l'aval vers l'amont, débute par l'établissement d'un réseau de banquettes horizontales, larges de 30 à 50 cm, disposées en cascade. La terre déblayée sert de remblai pour l'atterrissement à l'amont de la fascine. Les ouvrages sont disposés avec un espacement variable, entre 2 m et 6 m selon la pente. La mise en place des pieux peut se faire à partir de trous creusés à la barre à mine, à la perforatrice, soit plantés à la masse. Ils doivent dépasser de 50 cm au-dessus de la surface des matériaux meubles. Les fagots, constitués de boutures liées par du fil de fer ou de la corde<fnref n="3" />, sont disposés directement contre les pieux. Deux à cinq fagots sont nécessaires en fonction de la hauteur souhaitée. Si plusieurs fagots sont nécessaires sur la longueur, les boutures doivent se recouper entre elles. Les fagots et l'ensemble de l'ouvrage sont recouverts finalement avec de la terre de remblai de manière à ce que les boutures soient en contact avec le sol.

Concernant les fascines de lit de ravine, le dimensionnement des pieux, des branchages et des fagots est résumé dans le Tableau 7.

<table><caption>Tableau 7: Tableau récapitulatif du dimensionnement des fascines de lit de ravine (adapté de Rey 2012).</caption><thead><tr><th>Fil de fer</th><th colspan="2">Branches</th><th colspan="3">Pieux</th><th colspan="2">Fagot</th></tr></thead><tbody><tr><td>Ø</td><td>Ø</td><td>Long.</td><td>Ø</td><td>Long.</td><td>Espacement</td><td>Enfoncement</td><td>Ø</td><td>Long.</td></tr><tr><td>2-3 mm</td><td>2-5 cm</td><td>50-200 cm</td><td>> 5cm</td><td>70-100 cm</td><td>50-100 cm</td><td>Minimum 50 cm</td><td>20-40 cm</td><td>50-200 cm</td></tr></tbody></table>

Les dimensions dans les cases colorées correspondent aux dimensions recommandées et communes aux fascines de pied de berge. Les cases blanches sont les dimensions spécifiques aux fascines en épis.

> **AVANTAGES ET INCONVÉNIENTS** : Les fonctions associées à ces techniques sont diverses, tant des fonctions de diversification que de stabilisation du lit. Elle peut permettre de fixer le fond du lit de la ravine en retenant les des sédiments et permet une protection contre l'incision des fonds de ravines (Rey, 2002, 2012). Les fascines vont jouer un rôle de résistance aux processus érosifs et d'accumulation des sédiments. Les saules sont bien adaptés à l'enfouissement et vont pouvoir persister avec le dépôt des sédiments, continuant à assurer leur rôle de peigne.

Toutefois, la Directive-cadre sur l'eau (DCE), les SDAGE et les SRCE sont, en France, autant d'outils réglementaires qui encouragent plutôt à l'effacement des ouvrages transversaux sur les cours d'eau pour le rétablissement de la continuité écologique. La dynamique actuelle veut plutôt mettre l'accent sur la restauration de l'écosystème naturel en déconseillant ce type de techniques sur les cours d'eau. Ces ouvrages présentent également des risques de contournement et peuvent aussi être remplacés par des ouvrages en bois (Roman, 2009).

<footnote n="3">³ Le fil de fer peut être remplacé par de la corde, en fibres de coco ou encore chanvre, facilement dégradable à l'inverse du fer qui tend à rouiller et pollue les sols.</footnote>
### 2.2.4. Plateforme/ grillage en fascines (Zinkstuk/Sinkstück)

> **TECHNIQUE :** Les « zinkstukken » ou encore fascinage « en barbe », pouvant être traduits par des plateformes à échouer ou grillage en fascines, sont des grandes nattes tissées à la main et constituées de fagots de branches de saule et saucissons (Scheck, 1885; Ronna, 1890). Cette structure consiste en l'adjonction de grillages formés par les saucissons pour supporter les fascines. Ce cadre permet à la structure de glisser dans la rivière une fois terminée avant d'être lestée de roches. Sous le poids des lestes, les plateformes coulent au fond des canaux, estuaires et rivières en s'appliquant sur le lit même pour former une plateforme robuste à des fins de protection et de stabilisation (Figure 2-22). Les plateformes à échouer en fascines constituent une technique ancienne, beaucoup pratiquée aux Pays-Bas où les pierres manquaient pour le revêtement des ouvrages des cours d'eau. Il est difficile d'établir que cette technique n'a pas été utilisée en France, puisque l'appellation française n'est pas fixe. Il semble toutefois que cette technique soit toujours vivante en Europe, comme en témoigne un ouvrage récent réalisé à Hensies en Belgique.

<figure><img src="image_34.png" /><figcaption>Figure 2-22: Mise en place d'un zinkstuk (plateforme à échouer) - Vieland, Pays-Bas (années 1930) © Islander - D. Bruin.</figcaption></figure>

La structure est réalisée à la main, les plantations de taillis fournissant le bois pour le tressage du matelas. La structure est fabriquée sur terre pour ensuite être remorquée jusqu'au site puis coulée au fond avec du lest. L'assemblage commence par une sous-couche en forme de treillis ou grillage de saucissons attachés ensemble à leurs intersections (Figure 2-23). Kümmer (1849) conseille de poser les saucissons inférieurs transversalement au courant afin d'éviter les infiltrations en sous-œuvre. Avec cette configuration, le courant agit sur le côté de la plate-forme qui offre moins de résistance. Les saucissons sont attachés solidement pour former le treillis avec de la corde ou des harts, lien fait d'osier ou d'autre bois souple. Il est possible, vers les extrémités des encadrements et dans le corps de la plateforme, d'utiliser une corde plus forte et plus longue ponctuellement, à des distances variant de 7 à 10 m, permettant de servir de lien avec le treillis supérieur (Kümmer, 1849). La partie intermédiaire est composée de plusieurs couches de fascines, chaque couche étant perpendiculaire à celle du dessous. Les fascines sont placées de manière à assurer un recouvrement d'environ un tiers, en largeur, avec la fascine précédente. Il faut compter 3 lits de fascines successifs et plus idéalement six à sept lits (Kümmer, 1849; Ronna, 1890). Les couches de fascines sont liées par des piquets clayonnés. Le tout est ensuite recouvert d'un autre treillis de saucissons ayant les mêmes dimensions que la sous-couche initiale. La structure est ensuite serrée avec des cordes de chanvre formant un sandwich, comme illustré Figure 2-23. La structure doit rester flexible pour se prêter facilement aux mouvements du sol. Une fois assemblées, les nattes sont de grandes dimensions, de 10 à 150 m de long pouvant s'étendre sur les rives et les digues pour une largeur supérieure à 20 m et une hauteur d'environ 1 m (Kümmer, 1849; Ronna, 1890; Van Breen, 1920; Evette et al., 2009). Les plateformes peuvent être empilées afin d'augmenter la hauteur de l'ouvrage et le porter ainsi à une hauteur déterminée d'avance (Kümmer, 1849; Ronna, 1890). La structure complète est finalement remorquée sur site puis coulée grâce à un lest, pouvant se composer de sable, de terre (parfois glaise), de pierres ou de décombres pour un ratio de 720 kg/m² (Kümmer, 1849; Ronna, 1890).
<figure><img src="image_35.png" /><figcaption>Figure 2-23: Fascinage "en barbe" présentant les différentes couches de la structure par Ronna (1890).</figcaption></figure>

> **ÉLÉMENTS DE CONCEPTION** : Les caractéristiques techniques des saucissons, treillis et fagots sont détaillées et résumé dans le Tableau 8.

Pour augmenter la solidité de l'ouvrage, l'espacement des saucissons longitudinaux peut être amené à 70 cm de milieu en milieu, chaque pièce de treillis devant dépasser de la plateforme d'environ 30 cm (Kümmer, 1849).

<table><caption>Tableau 8: Tableau récapitulatif du dimensionnement des plateformes à échouer en fascines (Kümmer 1849, Ronna 1890, Van Breen 1920, Evette et al. 2009).</caption><thead><tr><th>Harts</th><th>Piquets</th><th colspan="4">Saucissons</th><th>Treillis</th><th colspan="2">Fagot</th></tr><tr><th>Long.</th><th>Long.</th><th>Ø</th><th>Ø</th><th>Long.</th><th>Espacement des liens</th><th>Long.</th><th>Long.</th><th>Ø</th></tr></thead><tbody><tr><td>110 – 120 cm</td><td>120-150 cm</td><td>15cm</td><td>45cm</td><td>Dépend de l'usage</td><td>25-50cm</td><td>&gt; 10 (jusqu'à 150 m)</td><td>90 cm</td><td>3.50 m</td><td>20cm</td></tr></tbody></table>
## 2.3. Sur les talus

### 2.3.1. Fascine drainante

> **TECHNIQUE :** Placées avec un angle sur la pente, un côté de la fascine dirigé légèrement vers l'amont et l'autre qui descend vers l'aval, les fascines peuvent également servir de système drainant (Lewis, 2000; AMEC, 2012). Toujours pratiqué dans de nombreuses régions du monde, ce système est utilisé sur les pentes humides où il y a des preuves d'infiltration ou de résurgences modérées à élevées, contribuant à la déstabilisation du talus (Gray & Sotir, 1996). Les systèmes de drainage à l'aide de fascines vivantes permettent le développement de la végétation et réduisent les risques d'érosion et de glissement grâce à un meilleur drainage, ce qui augmente la stabilisation de la pente. Les plantes, grâce à l'évapotranspiration après l'absorption par les racines, permettent également une forme d'épuisement ou d'évacuation accrue de l'eau souterraine. Les fascines drainantes peuvent également être mises en place en association avec des structures de protection inférieures en pied de berge (Lewis, 2000; AMEC, 2012). Pour améliorer les conditions de drainage local au niveau d'un ouvrage de fascines en pied de berge, des fascines vivantes supplémentaires sous forme de drains peuvent être installées immédiatement en amont du site (Campbell et al., 2008).

Le système consiste en des fagots cylindriques de branches vivantes placés dans des tranchées, et disposés dans la pente comme un réseau de drainage. L'objectif est de drainer l'excès d'humidité à l'origine de l'instabilité de la pente en guidant le surplus d'eau vers des chenaux (Figure 2-24). Ces fascines drainantes sont conçues pour collecter et rediriger les écoulements de surface et les écoulements souterrains peu profonds (Campbell et al., 2008). Les fascines drainantes sont généralement réalisées avec des fagots vivants, de large diamètre d'au moins 30 cm pour le drain central, installés dans une tranchée (Campbell et al., 2008). Les espèces qui prennent racine absorbent l'eau du sol, ce qui limite les écoulements et évite une partie de l'érosion (Zeh, 2007).

Il convient d'utiliser une configuration en chevron (ou plus rarement en épi), là où se produit l'écoulement (Campbell 2008). Installées en chevron, les rangées de fascines vivantes se raccordent à un drain central de manière oblique (Figure 2-24). En général, les sections latérales en chevron sont composées de fagots de fascines vivantes simples, tandis que le drain central, qui sert de drain collecteur primaire, est construit avec trois faisceaux de fascines regroupées (Gray & Sotir, 1996). Le ou les fagots constituant le drain central sont de plus gros diamètre que les fagots des drains latéraux (Donat, 1995; Gray & Sotir, 1996). Le système d'ancrage des fagots est adapté selon la position de celui-ci dans l'ouvrage, entre fagot latéral et fagot central (Figure 2-25). Des drains supplémentaires peuvent être installés en amont du drain central comme moyen supplémentaire

<figure><img src="image_36.png" /><figcaption>Figure 2-24: (A) Vue de l'installation finalisée d'une fascine drainante à Beaver Creek en Octobre 2004 © Terra Erosion Control et (B) Schématisation détaillée de la configuration en chevron de fascines drainantes, adapté selon Sotir et McCaffrey (1997).</figcaption></figure>
d'améliorer les conditions locales de drainage (Campbell et al., 2008). Des roches / pierres de drainage, des pieux vivants voire même en fonction du contexte des tuyaux de drainage peuvent également être incorporés dans le drain central dans des conditions plus humides (AMEC, 2012). Les drains latéraux peuvent être construits avec ou sans lits de plançons (Figure 2-25 B&C).

Outre la capacité à ralentir et drainer les écoulements, la fascine drainante possède également un intérêt particulier dans le piégeage des matières en suspension en tant que barrière végétale, notamment sur les éléments les plus grossiers (Ouvry et al., 2012).

<figure><img src="image_37.png" /></figure>

Figure 2-25: Système d'ancrage des drains latéraux (A) avec pieux morts et vivants, (B) seulement des pieux morts et lits de plançons, et (C) Système d'ancrage du drain central adapté de Gray et Sotir (1996).

Deux guides développent la mise en place des fascines drainantes : Gray and Sotir (1996) et Schiechtl and Stern (1996).

<figure><img src="image_38.png" /><figcaption>Figure 2-26: Tracé peint sur la pente © Terra Erosion Control.</figcaption></figure>

1/ Le système central est construit en premier. En commençant par le sommet de la pente, creuser la tranchée principale dans le sens et jusqu'au bas de la pente (Figure 2-26). La tranchée doit être de forme trapézoidale d'une profondeur de 45 à 50 cm, d'une largeur de 30 à 35 cm à la base et 40 à 45 m au sommet. L'implantation du système de drain doit suivre la ligne de plus grande pente.

2/ Creuser les tranchées latérales en commençant par le sommet de la pente et en descendant avec une pente de 20 à 45° pour rejoindre la tranchée centrale.
<figure><img src="image_39.png" /><figcaption>Figure 2-28: Excavation des tranchées ©Terra Erosion Control. Figure 2-27: Fagots principaux et latéraux mis en place avant remblayage ©Terra Erosion Control.</figcaption></figure>

<figure><img src="image_40.png" /></figure>

La première tranchée latérale doit rejoindre la tranchée centrale à quelques dizaines de centimètres sous le sommet de celle-ci (Figure 2-28).

Ces tranchées latérales doivent être espacées de 90 cm à 2,5 m en fonction de la pente (Tableau 10), généralement parallèles les unes aux autres, et avoir une longueur de 3 à 8 m.

3/ Assembler les fagots (partie 3.2) avec du fil de fer galvanisé<fnref n="4" />.

4/ Placer le fagot le plus large disponible (30 à 40 cm) au fond du drain principal. Ce fagot est fabriqué à partir de matériaux vivants maintenus par des pieux morts, plantés tous les mètres sur sa longueur par battage mécanique si le terrain le permet ou manuellement.

5/ Placer deux fagots de 30 à 40 cm de diamètre fixés par des pieux morts plantés en quinconce, tous les mètres au-dessus (battage mécanique ou manuellement), couper les pieux à ras au niveau de la fascine ou dépassant de 5 à 10 cm.

6/ Les fagots latéraux en chevron sont installés dans les tranchées précédemment construites. Ces fagots vivants doivent être suffisamment longs pour recueillir l'eau des zones d'infiltration sur la pente et doivent rejoindre au drain collecteur central (Figure 2-27).

<figure><img src="image_41.png" /></figure>

7/ Recouvrir de terre et tasser l'ouvrage pour garantir une bonne stabilité et un bon contact branches/terre (Figure 2-29).

<caption>Figure 2-29: Mise en place terminée © Terra Erosion Control.</caption>

<footnote n="4">⁴ Le fil de fer peut être remplacé par de la corde, en fibres de coco ou encore chanvre, facilement dégradable à l'inverse du fer qui tend à rouiller et pollue les sols.</footnote>
<figure><img src="image_42.png" /></figure>

Figure 2-30: Profil par étape de la mise en œuvre d'une fascine drainante, inspiré de Schiechtl et Stern (1996). (1) Mise en place du pieu vivant, (2) Implantation de la tranchée latérale, en amont du pieu, prévue pour accueillir un drain latéral, (3) Mise en place du fagot drain latéral, (4) Mise en place du pieu mort, (5) Développement de la fascine drainante.

Sous forme de profil, les étapes de mise en place des drains latéraux suivent la chronologie Figure 2-30.

S'il est nécessaire d'avoir un drainage permanent dans le temps, il peut être utile de procéder à un entretien périodique en essayant de favoriser la croissance des plantes qui se sont développées à partir du fagot afin de maintenir leur capacité de drainage.

> **ÉLÉMENTS DE CONCEPTION** : Le dimensionnement des pieux, des branchages et des fagots est détaillé dans la partie 3.2 et résumé dans le Tableau 9.

<table><caption>Tableau 9 : Tableau récapitulatif du dimensionnement des fascines drainantes (Donat, 1995; Gray & Sotir, 1996).</caption><thead><tr><th>Fil de fer</th><th colspan="3">Branches</th><th colspan="2">Pieux</th><th colspan="2">Fagot drain central</th><th colspan="2">Fagot drain latéral</th></tr><tr><th>Ø</th><th>Ø</th><th>Long.</th><th>Ø</th><th>Long.</th><th>Espacement latéral</th><th>Enfoncement</th><th>Ø</th><th>Long.</th><th>Ø</th><th>Long.</th></tr></thead><tbody><tr><td>2-3 mm</td><td>3-10 cm</td><td>&gt;60 cm</td><td>&gt; 5 cm</td><td>&gt; 100 cm</td><td>100 cm</td><td>Au minimum 50 cm</td><td>30-40 cm</td><td>&gt; 60 cm</td><td>15-20 cm</td><td>&gt; 60 cm</td></tr></tbody></table>

Les dimensions dans les cases colorées correspondent aux dimensions recommandées et communes aux fascines en pied de berge. Les cases blanches sont les dimensions spécifiques aux fascines drainantes.

Le Tableau 10 décrit l'espacement latéral des fascines drainantes latérales en fonction de la pente. Plus la pente est importante, plus les fascines sont rapprochées.

<table><caption>Tableau 10 : Espacement recommandé pour les rangées de fascines vivantes sur les pentes (Gray & Sotir, 1996). Les essences utilisées sont décrites en partie 3.1.1.</caption><thead><tr><th>Inclinaison de la pente (H :V)</th><th>Distance entre les tranchées de fascines (m)</th></tr></thead><tbody><tr><td>1:1 à 1.5:1</td><td>0.3 - 0.9</td></tr><tr><td>1.5:1 à 2:1</td><td>0.9 - 1.5</td></tr><tr><td>2:1 à 2.5:1</td><td>0.9 - 1.5</td></tr><tr><td>2.5:1 à 3:1</td><td>1.2 - 1.5</td></tr><tr><td>3:1 à 4:1</td><td>1.5 - 2.1</td></tr><tr><td>4:1 à 5:1</td><td>1.8 - 2.4</td></tr></tbody></table>
<figure><img src="image_43.png" /><figcaption>Figure 2-31: Fascines de pente à St Gingolph juste après l'installation (A) et après développement (B) © P-A. Frossard.</figcaption></figure>

<figure><img src="image_44.png" /></figure>

> **AVANTAGES ET INCONVÉNIENTS** : Cette technique permet de traiter des problèmes de résurgence et de drainer des sols argileux avec des techniques purement végétales. L'eau drainée peut être dirigée selon les besoins vers la végétation, la ligne de fossé, et/ou un drain français (système de drainage utilisant la gravité pour faire circuler l'eau au sein d'un tuyau). Une fois que la végétation est établie, le couvert végétal va également participer à la fonction de drainage par absorption pour les besoins nutritifs (AMEC, 2012). Toutefois, une grande quantité de matériaux vivants est nécessaire.

## 2.3.2. Fascine de pente

> **TECHNIQUE** : Les fascines de pente sont des ouvrages horizontaux placés sur les talus pour lutter contre l'érosion des sols (Figure 2-31 et Figure 2-32). Ce type d'ouvrage peut être également utilisé sur des surfaces planes pour lutter contre le ravinement, notamment dans le milieu agricole (Ouvry et al., 2012; Richet et al., 2017). La végétation seule est responsable du ralentissement de l'écoulement, dont la vitesse peut être divisée par 3 (Richet et al., 2017). Les fascines de talus freinent le ruissellement, limitent le transfert de terre vers l'aval et par conséquent provoquent des zones de sédimentation (Coufourier et al., 2008). Les fascines ainsi mises en place agissent comme des barrières végétales, devenant avec le temps des haies arbustives.

<figure><img src="image_45.png" /><figcaption>Figure 2-32: Exemple d'ouvrage incluant des fascines de pente.</figcaption></figure>
Les fascines de pente peuvent être réalisées en bois mort ou vivant (Richet et al., 2017). En bois mort, les fascines sont appelées fascines mortes et qualifiées de barrière végétale, leur fonction étant basée uniquement sur les caractéristiques mécaniques des branches. En bois vivant, la fascine évolue vers une haie arbustive. Dès leur installation, les branchages sont efficaces pour freiner le ruissellement et participer à la sédimentation (Zeh, 2010; Richet et al., 2017). Les arbustes qui vont se développer vont lutter contre le ruissellement tout en luttant contre l'érosion grâce à leur système aérien et racinaire (Coufourier et al., 2008).

Certains guides indiquent un dimensionnement des fagots entre 30 à 50 cm (Zeh, 2010). Pourtant, les fagots utilisés peuvent être d'un diamètre inférieur (exemple de l'ouvrage à Saint-Gingolph, Figure 35). On peut trouver des fagots jusqu'à 10 cm de diamètre selon les besoins et spécificités du site, les gros diamètres sont à réserver à des secteurs à très fortes contraintes érosives. Quelles que soient leurs dimensions, les fagots peuvent comprendre entre 50 à 80 % de branches mortes (Zeh, 2010). Par ailleurs, puisque les conditions stationnelles sont potentiellement plus arides sur les talus qu'en berge de rivière, avec un contact direct avec l'eau occasionnel, on choisira les espèces en conséquence (soit comme dans toute conception d'ouvrage les choix des espèces doivent être réfléchis en fonction des conditions stationnelles). Les essences utilisées sont décrites en partie 3.1.1.

La mise en œuvre de cette technique ne diffère que très peu de la mise en place des drains latéraux d'une fascine drainante. Les fagots doivent être placés dans une tranchée légèrement plus large que le fagot, les extrémités plantées dans le sol. 1/3 de l'ouvrage doit sortir de la terre et 2/3 enfoncés dans la tranchée (Coufourier et al. 2008). Les pieux sont battus mécaniquement avant que l'ouvrage soit recouvert de matériaux terreux. Une variante de cette technique consiste à ajouter des boutures de saule dans le sol le long de la fascine (tous les 5 cm environ à environ 40 cm de profondeur), permettant la mise en place d'une haie arbustive dense en peu de temps (Richet et al., 2017).

> **ÉLÉMENTS DE CONCEPTION** : Le dimensionnement des pieux, des branchages et des fagots est détaillé dans la partie 3.2 et résumé dans le Tableau 11.

<table><caption>Tableau 11 : Tableau récapitulatif du dimensionnement des fascines de talus (Gray & Sotir, 1996; Zeh, 2007; Coufourier et al., 2008; Zeh, 2010; Lequertier et al., 2015).</caption><thead><tr><th>Fil de fer</th><th colspan="2">Branches</th><th colspan="3">Pieux</th><th colspan="2">Fagot</th></tr></thead><tbody><tr><td>Ø</td><td>Ø</td><td>Long.</td><td>Ø</td><td>Long.</td><td>Espace ment</td><td>Enfoncement</td><td>Ø</td><td>Long.</td></tr><tr><td>2-3 mm</td><td>2-8 cm</td><td>200-400 cm</td><td>3-12 cm</td><td>150 cm</td><td>30-100 cm</td><td>20-50 cm</td><td>10-50 cm</td><td>150-900 cm</td></tr></tbody></table>

> **AVANTAGES ET INCONVÉNIENTS** : Toujours pratiquées de nos jours, les fascines de pente sont faciles à mettre en place et offrent une efficacité immédiate. Elles s'adaptent aux irrégularités du terrain, et présentent un faible encombrement. Cependant, une grande quantité de matière végétale est requise pour ce type d'ouvrage. Certaines études montrent également une durée de vie limitée, maximum 7 ans selon Richet et al. (2017), dépendante des dépôts sédimentaires. Cette technique a un effet peu important en profondeur, et semble sensible aux mouvements du sol (Zeh, 2010).

### 2.3.3. Matelas en fascine

> **TECHNIQUE** : Sur une rive à protéger, les matelas en fascines consistent en des fagots de branches posés verticalement le long de la berge, formant un matelas assez épais pour recouvrir le sol (Figure 2-33). L'extrémité inférieure des branches est plantée dans le sol permettant la reprise des végétaux. Le matelas assure une première protection mécanique lors de la mise en place en formant une couche dense sur la surface du sol. Il protège de l'effet du courant. Par la suite les branches et les rameaux prendront racine dans le sol profondément.
<figure><img src="image_46.png" /><figcaption>Figure 2-33: Matelas en fascines réalisé en Roumanie © A. Evette.</figcaption></figure>

Plus les racines s'enfonceront profondément dans le sol et plus la stabilisation du terrain en profondeur sera améliorée.

Cette méthode, décrite dès 1730 par Bernard Forest de Belidor (Figure 2-34), est considérée comme ancienne mais n'est pas utilisée en France. La mise en œuvre s'effectue sur un terrain préalablement nivelé sur lequel on vient disposer les fagots afin de recouvrir le sol. Les fagots peuvent être constitués de branches vivantes avec jusqu'à 50% de branches mortes (Belidor 1730, Zeh 2010). L'extrémité inférieure des branches est plantée dans le sol ou éventuellement dans le lit de la rivière. L'extrémité supérieur des branches des fagots doit recouvrir l'extrémité inférieure de la prochaine rangée (Zeh, 2010). Il est important lors de la création du matelas de fagots d'ajouter de la terre au sein des fagots afin d'assurer la reprise. Les pieux sont battus mécaniquement lors de la mise en place pour éviter qu'ils soient emportés par le courant. Une fois les travaux terminés on recouvre le tout d'une fine couche de terre qui laisse encore apparaître les branches afin de favoriser le contact entre la terre et les branches et assurer leur reprise.

<figure><img src="image_47.png" /><figcaption>Figure 2-34: Matelas en fascines illustré par Bernard Forest de Belidor en 1730.</figcaption></figure>
> **ÉLÉMENTS DE CONCEPTION** : Le dimensionnement des pieux, des branchages et des fagots est détaillé dans la partie 3.2 et résumé dans le Tableau 12.

<table><caption>Tableau 12 : Tableau récapitulatif du dimensionnement des matelas de fascines (Zeh, 2010).</caption><thead><tr><th>Fil de fer</th><th colspan="2">Branches</th><th colspan="3">Pieux</th><th colspan="2">Fagot</th></tr><tr><th>Ø</th><th>Ø</th><th>Long.</th><th>Ø</th><th>Long.</th><th>Espace ment</th><th>Enf oncement</th><th>Ø</th><th>Long.</th></tr></thead><tbody><tr><td>3 mm</td><td>2-5 cm</td><td>&gt; 200 cm</td><td>4-8 cm</td><td>150 cm</td><td>80-100 cm</td><td>Au minimum 50 cm</td><td>20-40 cm</td><td>Égale à celle des branches</td></tr></tbody></table>

Les dimensions dans les cases colorées correspondent aux dimensions recommandées et communes aux fascines en pied de berge. Les cases blanches sont les dimensions spécifiques aux fascines drainantes.

> **AVANTAGES ET INCONVÉNIENTS** : Le matelas assure une protection immédiate de la surface du sol et à plus long terme avec le développement des racines des végétaux. Cependant, cette technique demande une quantité très importante de matériel végétal.

## 2.4. Fascine morte

> **TECHNIQUE** : Une modalité alternative des fascines consiste en l'utilisation de bois vivant ne possédant pas de capacité de bouturage en tant qu'élément constitutif (boutures et pieux). La fascine est ainsi qualifiée de morte, même s'il s'agit de bois fraîchement coupé (Figure 2-35). Ces fascines peuvent être associées à la plantation de ligneux en leur centre et vont protéger le sol le temps que les racines des plants se développent et assurent à leur tour la stabilisation. La fascine morte peut être positionnée en berge de rivière mais également sur les talus. Sur ces derniers, cette modalité assure la stabilité du talus en jouant un rôle de peigne et permet une sédimentation de la zone concernée tout en limitant le ruissellement (Rouviere, 2003).

<figure><img src="image_48.png" /><figcaption>Figure 2-35: Fascine de pente morte sur la Drevenne ©M. Didier.</figcaption></figure>
La mise en œuvre et le dimensionnement des éléments constitutifs suit les mêmes règles que les fascines vivantes. Il convient de se référer pour ça à la technique considérée. Les fascines mortes ne permettent pas la reprise des végétaux et leur résistance va diminuer en même temps que la dégradation du bois. On peut coupler les fascines mortes avec des semis de graines de ligneux ou même des plantations de ligneux qui vont se développer et bénéficier de la protection mécanique de la fascine morte le temps d'être suffisamment résistant.

# 3. Mise en œuvre

## 3.1. Éléments constitutifs de la fascine

### 3.1.1. Essences

Le Tableau 13 présente les essences utilisées pour la construction des pieux et des fagots. Les essences choisies pour un ouvrage dépendent des conditions stationnelles considérées mais également du contexte, de la nature et des objectifs de l'ouvrage. Les informations fournies dans ce guide concernent la France hexagonale (applicable aux territoires d'Europe Occidentale et les Petites Antilles).

Chaque secteur biogéographique est caractérisé par des cortèges floristiques particuliers, et des espèces de ligneux de bois tendre et bois dur qui peuvent être spécifiques. Toute implantation de végétation, y compris celles de végétaux fonctionnant comme éléments constitutifs d'ouvrages de génie végétal, doit être précédée d'une analyse des conditions de croissance qu'offrira la station (Lachat, 1994). L'utilisation d'essences locales est à favoriser, notamment car cela permet une plus faible empreinte carbone ainsi que la garantie de l'adaptation des essences à la station (Lachat, 1994). L'utilisation d'essences indigènes assure également la non introduction d'espèces pouvant nuire à la biodiversité locale (espèces exotiques envahissantes). Dans ces objectifs, le label Végétal Local est un outil de poids pouvant garantir l'origine, mais également de disposer de végétaux adaptés au territoire ainsi qu'une production de proximité. Toutefois, avec le changement climatique, on peut s'interroger sur la nécessité d'utiliser des essences plus adaptées aux nouvelles conditions de climat, sachant que la sécheresse estivale les premières années est un facteur majeur d'échec des ouvrages de génie végétal, et que ces sécheresses devraient s'intensifier dans le futur.

Il est recommandé de varier les essences dans les aménagements afin d'éviter la création de stations monospécifiques (Lachat, 1994; Adam et al., 2008). En plus de satisfaire des critères de diversité biologique, la variation des espèces offre une diversité paysagère et une mixité dans le réseau racinaire susceptible d'augmenter la résistance de l'ouvrage face à l'érosion (Miller & Jastrow, 1990). De plus la diversité des espèces et des types fonctionnels associés va augmenter la résilience des communautés végétales implantées, en cas de perturbation (sécheresse, inondation, herbivorie...) disposer d'espèces avec des réponses différentes aux perturbations offre une garantie supérieure du maintien de la couverture végétale. La diversité des formes racinaires observables entre les espèces va également contribuer à renforcer la tenue des sols (Stokes et al. 2009). Dans un souci de diversification, l'emploi de 3 à 4 espèces différentes de saules buissonnants et arbustifs est conseillé (Adam et al., 2008).

Le genre *Salix* est très couramment utilisé dans la fabrication de pieux, tressage, lits de plançons, matelas de branche ou fagots (Figure 3-1). Les saules offrent une bonne garantie de rejeter à partir de segments d'organes aériens, qu'il s'agisse de branches entières ou partielles, ou même des ramilles (Lachat, 1994). La majorité des saules présentent un excellent taux de reprise (Adam et al., 2008), une croissance rapide, une bonne tolérance aux inondations et à la perturbation (Kramer et al., 2008), un système racinaire développé (Gray & Sotir, 1996; Rytter & Hansson, 1996) ainsi qu'un rapport élevé entre la biomasse souterraine et l'aérienne (Kuzovkina & Quigley, 2005; Adam et al., 2008). Les saules apprécient particulièrement les sols humides et sont pour beaucoup d'entre eux extrêmement bien adaptés aux berges de cours d'eau.
<figure><img src="image_49.png" /><figcaption>Figure 3-1: Saules en croissance dans des fascines sur le Vorz, fascines après une saison de végétation © A. Evette</figcaption></figure>

Certaines espèces de saules ont un développement buissonnant, d'autres sont arborescentes ou arbustives dans certaines conditions. Les espèces de saule à développement arborescent, telles que le saule blanc (*Salix alba L.*) et le saule fragile (*Salix x fragilis L.*), ne sont généralement pas recommandés dans les fascines et autres ouvrages de pied de berge (Lachat, 1994; Adam et al., 2008). Le port arborescent n'est pas souhaitable en pied de berge puisque les arbres de gros diamètres peuvent augmenter les phénomènes de turbulences et d'érosion associés. Ces espèces créent des points durs hydrauliques et peuvent tendre à favoriser l'érosion au lieu de lutter contre. De plus, les arbres de haut jet vont avoir plus tendance à basculer dans le cours d'eau lors de forts vents. Le saule fragile et le saule blanc sont de plus des bois cassants. En tant que pieu, ses chances de se briser sont élevées du fait de la forte pression potentielle lors de sa mise en place. Toutefois, il s'agit d'une essence reprenant rapidement. Cette essence est retrouvée dans quelques retours d'expériences en tant que pieux vivants (Biotec, 2011). Le peuplier noir est aussi un arbre de haut jet rarement utilisé en génie végétal. Les peupliers noirs et saules blancs sont pourtant des espèces structurantes majeures de nos milieux alluviaux et leur restauration doit être envisagée dans les secteurs qui s'y prêtent.

Trois espèces de saules apparaissent comme dominantes dans l'application du génie végétal et particulièrement des fascines. Dans les Alpes, on retrouve bien souvent *S. daphnoides*, *S. eleagnos* et *S. purpurea* du fait d'un taux de reprise très élevé (> 90%) autorisant leur utilisation dans de nombreux types d'ouvrages (Bonin et al., 2013). Bien qu'il disparaisse à partir d'une certaine altitude et sur des substrats très grossiers, on recommandera plutôt *S. triandra* que *S. daphnoides* pour un ouvrage de pied de berge, ce dernier pouvant former de petits arbres. Même si le genre *Salix* constitue le groupe d'espèces pionnières le plus utilisé dans la confection des ouvrages, d'autres genres peuvent également être utilisés au sein des fascines comme le *Tamarix galllica* pour les fascines vivantes (Lavaine et al., 2015) et d'autres encore particulièrement pour la confection de pieux morts.
<table><caption>Tableau 13 : Essences utilisées pour fabriquer les pieux et les fagots en Europe Occidentale</caption><thead><tr><td>Nom latin</td><td>Nom français</td><td>Utilisation</td><td>Taux de reprise au bouturage (%)</td><td>Rapport volume racines/volume tiges</td><td>Hauteur (m)</td><td>Sources</td></tr></thead><tbody><tr><td>Alnus glutinosa (L.) Gaertn.</td><td>Aulne glutineux</td><td>Pieu</td><td>&lt; 5</td><td></td><td>20</td><td>(g)</td></tr><tr><td>Castanea sativa Mill.</td><td>Châtaigner</td><td>Pieu</td><td></td><td></td><td></td><td>(c)</td></tr><tr><td>Fagus sylvatica L.</td><td>Hêtre</td><td>Pieu</td><td></td><td></td><td></td><td>(f)</td></tr><tr><td>Fraxinus excelsior</td><td>Frêne commun</td><td>Pieu</td><td>Très faible</td><td>1,5</td><td>30</td><td>(d, h)</td></tr><tr><td>Robinia pseudoacacia L.</td><td>Robinier faux-acacia</td><td>Pieu</td><td></td><td></td><td></td><td>(c)</td></tr><tr><td>Salix alba L.</td><td>Saule blanc</td><td>Pieu/fagot</td><td>74</td><td>0,5</td><td>5 à 30</td><td>(a, c, e)</td></tr><tr><td>Salix appendiculata Vill.</td><td>Saule appendiculé</td><td>Pieu/fagot</td><td>Généralement faible, jusqu'à 70% pour (b)</td><td>1,7</td><td>1 à 6</td><td>(b, c, e, h)</td></tr><tr><td>Salix atrocinerea</td><td>Saule roux</td><td>Fagot</td><td>Cf. Salix cinerea</td><td></td><td>3 à 6</td><td>(c)</td></tr><tr><td>Salix aurita</td><td>Saule à oreillettes</td><td>Fagot</td><td>40-70</td><td></td><td>1 à 3</td><td>(c, h)</td></tr><tr><td>Salix. caprea L.</td><td>Saule marsault</td><td>Pieu</td><td>10-40</td><td></td><td>3 à 15</td><td>(a, c, e, h)</td></tr><tr><td>Salix cinerea</td><td>Saule cendré</td><td>Fagot</td><td>75</td><td></td><td>3 à 6</td><td>(a, c)</td></tr><tr><td>Salix. daphnoides Vill.</td><td>Saule faux daphné</td><td>Pieu/fagot</td><td>&gt; 90</td><td></td><td>3 à 15</td><td>(a, c, e, h)</td></tr><tr><td>Salix. elaeagnos Scop.</td><td>Saule drapé</td><td>Pieu/fagot</td><td>70-100</td><td>1,8</td><td>1 à 15</td><td>(a, c, e, h)</td></tr><tr><td>Salix x fragilis L.</td><td>Saule fragile</td><td>Fagot</td><td>95</td><td></td><td>5 à 25</td><td>(b, c)</td></tr><tr><td>Salix myrsinifolia Salisb.</td><td>Saule noircissant</td><td>Pieu/fagot</td><td>70-90</td><td>1,8</td><td>1,5 à 5</td><td>(a, c, e, h)</td></tr><tr><td>Salix pentandra L.</td><td>Saule laurier</td><td>Pieu/fagot</td><td>70-90</td><td></td><td>3 à 13</td><td>(a, c, e, h)</td></tr><tr><td>Salix purpurea L.</td><td>Saule pourpre</td><td>Pieu/fagot</td><td>&gt; 90</td><td>1,5</td><td>1 à 6</td><td>(a, c, e, h)</td></tr><tr><td>Salix triandra L.</td><td>Saule à trois étamines</td><td>Pieu</td><td>70-90</td><td>0,4</td><td>2 à 7</td><td>(c, h)</td></tr><tr><td>Salix viminalis L.</td><td>Saule des vanniers</td><td>Pieu/fagot</td><td>90</td><td></td><td>2 à 10</td><td>(a, c)</td></tr></tbody></table>

(a) Zuffi (1989), (b) Schiechtl (1992), (c) Lachat (1994), (d) Donat (1995), (e) Adam et al. (2008), (f) Coufourier et al. (2008), (g) Zouaoui (2011), (h) Bonin et al. (2013)
Le Tableau 13 est un résumé des essences répertoriées dans les ouvrages étudiés. Quelques commentaires viennent compléter ce tableau.

(1) D'après le retour d'expérience de Piégay and Pautou (2000), suite à l'analyse de sites avec mise en œuvre de génie végétal, l'aulne glutineux et l'aulne blanc sont très peu utilisés alors qu'ils sont fortement recommandés dans la littérature. Leurs systèmes racinaires présentent un fort intérêt pour la protection du talus, mais ils ne peuvent être mis en place que sous la forme de plants car ils ne reprennent pas sous la forme de bouture. Ils pourraient avantageusement être installés sous forme de plants dans des fascines mortes, la fascine morte protège la berge le temps que le plant se développe et que l'enracinement extraordinaire de l'aulne vienne stabiliser la berge (Figure 3-2).

(2) Les branches souvent courbes de *Salix cinerea* rendent parfois impossible leur utilisation en tant que pieux malgré leur diamètre. *Salix triandra L.* peut également présenter des branches de base très courbes, notamment sur les sujets âgés (Lachat, 1994).

<figure><img src="image_50.png" /><figcaption>Figure 3-2: Système racinaire de l'Aulne glutineux en pied de berge © H. Piégay.</figcaption></figure>

De façon synthétique, les principes essentiels suivants doivent guider le choix des végétaux pour l'ouvrage (Miller & Jastrow, 1990; Lachat, 1994; Adam et al., 2008; Stokes et al., 2009) :

* Choisir les espèces en fonction de leur distribution géographique et altitudinale naturelle

* Choisir des espèces végétales indigènes, si possible de provenance locale ou régionale, le label Végétal Local constituant un outil important à ce titre

* Choisir les espèces en fonction de leurs exigences vis-à-vis du milieu (la granulométrie et l'hydromorphie du sol sont des critères fondamentaux)

* Choisir les espèces en fonction de leur traits biotechniques (caractéristiques d'intérêt pour le génie végétal), leur morphologie aérienne et souterraine ainsi que de leur résistance aux contraintes auxquelles elles sont soumises

* Varier les essences autant que possible

Avec les changements climatiques et les sécheresses estivales de plus en plus intenses, la question se pose d'utiliser des espèces mieux adaptées à ces évolutions qui vont se renforcer. Sans qu'il y ait de consensus sur le sujet, il est important aujourd'hui de s'interroger sur les espèces que l'on va utiliser pour qu'elles survivent à ces nouvelles contraintes.
L'utilisation de matériaux morts ou malades non susceptibles d'une reprise saine est absolument proscrite (Biotec, 2011). La performance des fascines vivantes s'est également avérée être étroitement liée à la période de mise en place ainsi qu'au choix des espèces (Campbell et al., 2008).

## 3.1.2. Période de pose

La période de pose des fascines dépend de la nature de la fascine. En effet, si la fascine est vivante, l'ouvrage est posé durant la période de dormance de la végétation : soit d'octobre à avril (Lachat, 1994; Donat, 1995; Schiechtl & Stern, 1996; Zeh, 2000; Tourbier & Westmacott, 2005) en Europe. La période de dormance de la végétation correspond à la période où le cycle de vie de l'organisme est temporairement arrêté et où les réserves sont stockées dans des structures complexes dans la plante. La confection des fagots vivants durant cette période permet de limiter la perturbation des végétaux prélevés et de favoriser leur reprise. Dans la mesure du possible et en fonction des contraintes environnementales et de chantier, les saules vivants sont préférentiellement installés à l'automne car ils ont souvent une croissance supérieure à ceux installés au printemps (Tilley and Hoag 2008).

Les fascines en branches mortes peuvent être posées toute l'année (Zeh, 2000), sauf autres contraintes liées aux sites de travaux telles que l'accès en rivière ou la fraie des poissons.

## 3.1.3. Matériel végétal

### 3.1.3.1. Prélèvement et récolte

Le prélèvement de pieux, boutures, branches et ramilles de saules se fera impérativement à la main durant la période de repos de la végétation et de manière à ce que leur mise en place puisse s'effectuer rapidement après le prélèvement (Biotec, 2011; AMEC, 2012). Les extrémités des branches vivantes doivent être coupées d'équerre et avec une coupe nette, sans écorçage, entre 20 et 25 cm du sol afin d'assurer la bonne régénération rapide et saine du site d'origine (Gray & Sotir, 1996). Les branches dont l'écorce est vieille et fortement sillonnée, les pousses malades ou infestées d'insectes, les branches mortes ou cassées, les pousses basales ou les drageons ne peuvent être utilisées en tant que bouture, car la vitalité des boutures sera bien plus incertaine (Hoag, 1994; AMEC, 2012).

Les branches fraîches doivent être droites, longues et bien ramifiées. Les coupes de branches vivantes sélectionnées doivent comprendre une gamme bien mélangée d'espèces, de diamètres et d'âges dans chaque fascine (Campbell et al., 2008).

* **Outils recommandés** : Tronçonneuses, élagueurs, élagueurs à main (abatteuses...). L'objectif est d'obtenir des coupes nettes (AMEC, 2012).

* **Zones recommandées** : Les matériaux vivants doivent être récoltés dans des conditions similaires d'altitude, de sol et d'humidité à celles du site du projet. Certains gestionnaires de cours d'eau mettent en place des plans de gestion des saulaies naturelles pour assurer une rotation et minimiser ainsi l'impact des prélèvements. Des sites de récolte multiples peuvent être utilisés pour améliorer la diversité génétique (AMEC, 2012). Il peut être utile de noter et conserver le site sur lequel le matériel végétal a été prélevé, la vigueur et le taux de survie (Eubanks et Meadows, 2002).

Les branches vivantes doivent être soigneusement récoltées, manipulées et transportées pour éviter les dommages dus à la dessiccation et à l'exposition au soleil ou chaleur avant la plantation. Pour cela, elles doivent être maintenues humides et protégées du soleil chaud, des vents desséchants et des gelées sèches avec une bâche ou une toile de jute humide (AMEC, 2012). Pendant toute la durée de la récolte, elles peuvent être arrosées si nécessaire.
### 3.1.3.2. Transport et stockage

Lorsqu'un transport du matériel végétal est nécessaire, les extrémités basales doivent être identifiées et orientées dans le même sens. Le haut de chaque branche peut être trempé dans un mélange à parts égales de peinture au latex et d'eau ou de paraffine pour le sceller. Cette pratique tend à diminuer la dessiccation et indique également quelle extrémité correspond au sommet (Hoag, 1992). Les matériaux coupés vivants doivent être recouverts d'une bâche ou une toile de jute humide pendant toute la durée de la récolte et du transport afin de les garder au frais (Gray & Sotir, 1996; AMEC, 2012).

Dans la mesure du possible, il est préférable et plus rentable de récolter et de mettre en œuvre le projet en même temps que la récolte, à l'automne pendant la saison de dormance, lorsque les branches peuvent être utilisées sans nécessiter de stockage spécifique au froid. Sans stockage réfrigéré, le matériel végétal coupé doit arriver sur le chantier dans les 8 heures qui suivent la coupe (Gray & Sotir, 1996). Dans des conditions normales, toutes les plantes vivantes doivent être utilisées dans les 2 jours si ces dernières sont conservées sur site continuellement à l'ombre et protégées du vent et conservées à l'humidité afin de ralentir leur métabolisme et prolonger leur viabilité (Gray & Sotir, 1996; Lewis, 2000; Eubanks & Meadows, 2002; AMEC, 2012). Les végétaux peuvent même être conservés de manière temporaire dans l'eau pendant quelques jours en attendant leur mise en place, étape que l'on appelle mise en jauge.

Si l'installation doit être retardée, un stockage spécial réfrigéré est nécessaire. Gray & Sotir (1996) recommande de stocker les branches à une température comprise entre 1 et 7°C pour 90% d'humidité. Sur la base d'expériences récentes, ces conditions ne sont pas suffisantes pour limiter les risques de moisissure des boutures. On préférera donc stocker les branches dans une chambre froide, à -2°C à condition qu'elles soient maintenues humides dans des sacs plastiques ou en étant recouvertes de toile de jute humide et arrosées régulièrement pour éviter les brûlures de congélation (AMEC, 2012). En utilisant cette technique, les branches peuvent être conservées pendant plusieurs mois avant d'être plantées.

### 3.1.3.3. Mise en jauge

Avant de planter, il est conseillé de faire tremper les extrémités basales des branches pendant 5 jours pour une installation au printemps et 3 jours pour une installation à l'automne (AMEC, 2012). Cette étape de trempage permet de sortir les boutures de leur dormance, de les laisser bien hydratées et de faire gonfler les bourgeons racinaires (Figure 3-3). Cette opération doit toujours être réalisée dans un endroit frais et ombragé.

Le trempage peut s'effectuer en suivant les principes d'application ci-après (AMEC, 2012):

* Dans un grand contenant étanche ou dans une cours d'eau ou étang approuvé pour cet usage, les branches devant être protégées des dommages causés par les rongeurs si besoin.

* L'eau de trempage ne doit pas devenir stagnante, l'eau doit circuler ou être renouvelée tous les jours

* Une vigilance particulière doit être apportée dans le but d'éviter l'introduction de maladies et à la dessiccation en choisissant avec soin le site utilisé pour le trempage.

<figure><img src="image_51.png" /><figcaption>Figure 3-3: Trempage des fagots avant installation à Beaver Creek © Terra Erosion Control</figcaption></figure>
## 3.2. Conception de la fascine

### 3.2.1. Pieux

L'ancrage des fascines dans le sol se fait à l'aide de pieux. On distingue les pieux vivants, qui présentent une capacité de reprise, des pieux morts. Le Tableau 15 résume le dimensionnement des pieux présenté par divers guides. Dans la littérature, les pieux ont une longueur variant entre 60 et 200 cm et un diamètre variant entre 2 et 12 cm. Toutefois, ces dimensions sont à adapter en fonction des conditions locales et du contexte. En cours d'eau, la longueur des pieux doit être adaptée à la profondeur d'affouillement potentielle. Ainsi sur l'Arve, à Cluses par exemple, des pieux de 3 mètres ont été utilisés. Ce qui a également des répercussions sur les diamètres qui seront alors plus proches de 15 à 20 cm.

#### 3.2.1.1. Pieux vivants

> **DÉFINITION ET FONCTION** : Un pieu vivant est une pièce de bois cylindrique, correspondant à une grosse branche ou un petit tronc, destinée à être plantée dans le sol. Un pieu vivant va bouturer et créer un système aérien et racinaire permettant un meilleur maintien dans le sol et de la fascine.

> **ESSENCES UTILISÉES** : Pour les pieux vivants on fait appel à des espèces ayant un fort taux de reprise au bouturage. Le genre *Salix* convient bien (Tableau 13).

Si les espèces ligneuses utilisables sous forme de pieux vivants sont souvent des arbres de haut jet (*Salix alba*, *Salix fragilis*, *Populus nigra*), il y a lieu de s'assurer que ces arbres ne risquent pas de déstabiliser le pied de berge. *S. daphnoides*, *S. pentandra* et certains sujets de *S. elaeagnos* sont également susceptibles de pouvoir fournir des pieux. On préfère généralement éviter les gros arbres en pied de berge, car ils vont créer des points durs générateurs de turbulence et peuvent éventuellement basculer et emmener le pied de berge.

> **DÉCOUPE** : Les pieux sont coupés à plat sur le dessus et en pointe sur la partie basale afin d'assurer une installation appropriée et facile. Il est recommandé de couper la section supérieure des pieux s'ils sont endommagés pendant l'installation (Lewis, 2000). Cette dernière étape peut être faite après le rebattage des pieux.

#### 3.2.1.2. Pieux morts

> **DÉFINITION** : Un pieu mort est une pièce de bois saine, venant d'être prélevée et non traitée provenant d'une espèce n'ayant aucune capacité de rejet par reproduction végétative.

> **ESSENCES UTILISÉES** : Le pieu mort est fait de bois neuf, sain, résistant et à dégradation lente. Le Tableau 13 présente les essences utilisées dans diverses études et guides. On peut citer le robinier faux acacia, le châtaignier, l'aulne, le mélèze ou encore le chêne.

> **LONGUEUR** : Les pieux morts doivent avoir une longueur comprise entre 60 et 200 cm selon la littérature. La longueur est à ajuster au contexte et à la nature du sol (Eubanks & Meadows, 2002).

<table><caption>Tableau 14: Longueur des pieux morts en fonction de la nature du sol selon (Eubanks & Meadows, 2002). Valeurs en unités impériales britanniques provenant d'ouvrages anglo-saxons converties et arrondies à l'entier supérieur.</caption><thead><tr><th>CLASSE TEXTURAL DU SOL</th><th>ARGILE</th><th>LIMON</th><th>SABLE</th><th>GLAISE</th></tr></thead><tbody><tr><td>LONGUEUR DU PIEU MORT EN CM</td><td>77</td><td>92</td><td>122</td><td>77</td></tr></tbody></table>
> **DÉCOUPE** : Il existe 2 méthodes de découpe des pieux morts.

i) Identique aux pieux vivants : sur la base d'une pièce de bois cylindrique, correspondant à une grosse branche ou un petit tronc, l'extrémité sur le dessus est coupée à plat tandis que l'extrémité basse est taillée en pointe.

OU

ii) Découpé avec une base rectangulaire (Figure 3-4) (Gray & Sotir, 1996; Tourbier & Westmacott, 2005). Un rectangle de bois est fendu en deux pour obtenir deux triangles en tant que futurs pieux.

<figure><img src="image_52.png" /><figcaption>Figure 3-4: Méthode de découpe des pieux morts.</figcaption></figure>

Il est important de noter que la seconde méthode n'est pas adaptée pour toutes les formes de fascine. Cette méthode peut être utilisée pour les pieux courts, par exemple pour des fascines de pente ou encore pour des agrafes en bois (Figure 3-5) mais ne doit pas être utilisée pour les fascines en pied de berge. La 1ère méthode de coupe décrite reste la plus utilisée/répandue et la plus sûre. On privilégiera donc cette dernière pour la fabrication des pieux dans les ouvrages.

Sous la forme de pieux, on peut également retrouver une modalité d'attache en bois constituée de 2 rangées de pieux liées ensemble (Figure 3-6).

<figure><img src="image_53.png" /><figcaption>Figure 3-5: Exemple d'agrafe en bois utilisé pour le maintien de géotextile © A. Evette.</figcaption></figure>

<figure><img src="image_54.png" /><figcaption>Figure 3-6: Exemple d'attaches en bois via 2 rangées de pieux liées © P-A Frossard.</figcaption></figure>
<table><caption>Tableau 15 : Synthèse bibliographique du dimensionnement des pieux.</caption><thead><tr><th rowspan="2">Type</th><th rowspan="2">Forme</th><th rowspan="2">Source</th><th colspan="2">Longueur (cm)</th><th colspan="2">Diamètre (cm)</th><th colspan="2">Espacement longitudinale (cm)</th><th colspan="2">Espacement latéral (cm)</th><th rowspan="2">Enfoncement</th></tr><tr><th>min</th><th>max</th><th>min</th><th>max</th><th>min</th><th>max</th><th>min</th><th>max</th></tr></thead><tbody><tr><td rowspan="10">Pieu vivant</td><td rowspan="10">Rond</td><td>Lachat (1994)</td><td>150</td><td></td><td>7</td><td>12</td><td>60</td><td>100</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Gray and Sotir (1996)</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td>Dépassement: 5 à 7* cm au-dessus du sol</td></tr><tr><td>Schiechtl and Stern (1996)</td><td>60</td><td></td><td>5</td><td></td><td></td><td>80</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Lewis (2000)</td><td>60*</td><td>91*</td><td>2*</td><td>7*</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Tourbier and Westmacott (2005)</td><td>70</td><td></td><td>10</td><td></td><td></td><td>100</td><td></td><td></td><td>75% de leur longueur</td></tr><tr><td>Zeh (2007)</td><td>80</td><td>100</td><td>4</td><td>8</td><td></td><td>100</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Zeh (2000)</td><td>60</td><td>80</td><td>4</td><td>8</td><td></td><td>100</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Adam et al. (2008)</td><td>200</td><td></td><td>8</td><td>12</td><td></td><td>60</td><td></td><td>40</td><td>50</td></tr><tr><td>Biotec (2011)</td><td>200</td><td></td><td>8</td><td>12</td><td>60</td><td></td><td></td><td>40</td><td>50</td></tr><tr><td>Lequertier et al. (2015)</td><td>100</td><td>150</td><td></td><td></td><td>30</td><td>40</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Eubanks and Meadows (2002)</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td>60*</td><td>91*</td><td></td><td></td><td>50 cm</td></tr><tr><td rowspan="10">Pieu mort</td><td rowspan="10">Rectangulaire</td><td>Campbell et al. (2008)</td><td>60</td><td>75</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td>50 à 60 cm dans le sol, 5 à 8 cm au-dessus du niveau de la surface finale du sol</td></tr><tr><td>Florineth and Molon (2005)</td><td>100</td><td>150</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Donat (1995)</td><td>100</td><td>200</td><td></td><td></td><td>300</td><td>400</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Lewis (2000)</td><td>60*</td><td>91*</td><td>2*</td><td>7*</td><td>60*</td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Adam et al. (2008)</td><td>200</td><td></td><td>8</td><td>12</td><td></td><td>60</td><td></td><td>40</td><td>50</td></tr><tr><td>Coufourier et al. (2008)</td><td></td><td>150</td><td></td><td></td><td>En quinconce 100</td><td>150</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td>En vis à vis 80</td><td></td><td></td><td>30</td><td>50</td></tr><tr><td>Biotec (2011)</td><td>200</td><td></td><td>8</td><td>12</td><td></td><td>60</td><td></td><td>40</td><td>50</td></tr><tr><td>Campbell et al. (2008)</td><td>75</td><td>100</td><td></td><td></td><td>50</td><td>100</td><td></td><td></td><td>Enfoncés au ras du sommet du fagot ou dépasser d'environ 2 à 5 cm au-dessus</td></tr><tr><td>Gray and Sotir (1996)</td><td>70</td><td>90</td><td>5x10*</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td>60*</td><td>90*</td></tr><tr><td>Tourbier and Westmacott (2005)</td><td></td><td></td><td>5x5</td><td></td><td></td><td>100</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Eubanks and Meadows (2002)</td><td>70*</td><td>120*</td><td>5x10*</td><td></td><td>60*</td><td>91*</td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

<footnote>* Valeurs en unités impériales britanniques provenant d'ouvrages anglo-saxons converties et arrondies à l'unité inférieure en cm (à la dizaine inférieure pour la longueur).</footnote>
> DIMENSIONS : Les dimensions peuvent varier et sont décrites dans le Tableau 15, qui résume les données sur les pieux.

### 3.2.1.3. Choix entre pieux vivants et pieux morts

Les guides recommandent parfois un mélange de pieux en bois morts et de pieux en bois vivants (Lewis, 2000; Tourbier & Westmacott, 2005), mais ce choix va dépendre du type de fascine et du contexte de l'ouvrage. La Figure 3-7 représente un exemple d'assemblage pieux morts/pieux vivants fréquemment décrit pour les fascines drainantes. Les pieux vivants sont plantés du côté du cours d'eau par rapport à la fascine, contre le fagot avec un léger angle permettant d'augmenter le maintien du fagot par les pieux. Au fur et à mesure des cycles de végétations, le pieu vivant développe un système racinaire qui lui permet de stabiliser le sol (Figure 3-7) (Lewis, 2000).

Sur les fascines de pied de berge, il est possible de placer les pieux directement dans la fascine afin d'économiser les fixations (Donat, 1995). Cependant, dans la pratique, un unique type de pieu est souvent utilisé. De par ses qualités de multiplication végétative, l'utilisation de pieu vivant est souvent privilégiée puisque ce dernier participe, avec le développement des végétaux, à la stabilisation des sols.

<figure><img src="image_55.png" /><figcaption>Figure 3-7: Exemple d'utilisation combinée de pieu mort et vivant.</figcaption></figure>

### 3.2.1.4. Installation et méthodes de fixation

La méthode la plus utilisée est le battage mécanique (Figure 3-8). Le pieu est enfoncé grâce au dos du godet de la pelle mécanique ou à une cloche de battage. Si le terrain n'est pas accessible aux engins de chantier, les pieux sont enfoncés de manière manuelle. Dans ce cas, un trou est creusé à l'aide d'une barre à mine ou à la perforatrice, d'un diamètre légèrement plus petit que le diamètre du pieu. Puis, le pieu est enfoncé manuellement à l'aide d'une masse.

L'enfoncement recommandé est d'au minimum 50 cm jusqu'à 1.5 m en fonction de la taille du pieu et du terrain (Gray & Sotir, 1996; Lequertier et al., 2015). Il dépasse au maximum d'une dizaine de centimètres au-dessus de
la fascine (on cherchera préférentiellement à le rabattre au plus court pour éviter les phénomènes de turbulences).

Les pieux sont enfoncés sur une ou deux rangées
espacées de la taille du fagot (partie 3.2.3).
Concernant la mise en place, il est possible de les
placer alignés ou en quinconce selon le type de
fascine. Si le choix est de les mettre en vis-à-vis,
l'espacement moyen varie entre 60 et 100 cm. Si le
choix est de les mettre en quinconce, il faut respecter
un espacement longitudinal de 60 cm et latéral entre
deux rangées de pieux variant entre 40 et 50 cm
(Tableau 15). Dans la littérature, il apparaît que le
placement des pieux en vis-à-vis est la disposition la
plus courante. Si le projet prévoit l'utilisation de
pieux vivants et de pieux morts.

<figure><img src="image_56.png" /><figcaption>Figure 3-8: Battage mécanique des pieux sur la Bourbre © M. Didier Restauration de la continuité écologique de la Bourbre-maîtrise d'ouvrage : les Autoroutes APRR et AREA.</figcaption></figure>

3.2.2. Branches

<figure><img src="image_57.png" /><figcaption>Figure 3-9: Branches de saules pour la confection de fagots© P-A Frossard.</figcaption></figure>

Les branches d'arbres/arbustes servent à constituer le
fagot amené fabriqué ou mis en place directement sur la
berge pour constituer la fascine (Figure 3-9). Les
branches peuvent être mortes ou vivantes suivant le
type de fascine installé. Si le caractère vivant de la fascine
veut être maintenu, elles constituent (éventuellement
avec les pieux) le support de la reprise de la végétation
permettant la stabilisation des berges ou du talus.

> **ESSENCE** : Les essences utilisées sont très majoritairement des saules capables de reproduction végétative et ayant une bonne flexibilité pour l'assemblage en fagot. Les essences sont décrites dans le Tableau 13.

> DIMENSIONNEMENT ET DÉCOUPE : Le Tableau 16 synthétise le dimensionnement, que l'on peut retrouver dans la littérature, des branches. Les diamètres des branches doivent être variés (Figure 3-10). Si le fagot est composé de branches de diamètres hétérogènes, il exerce un meilleur piégeage des sédiments. En effet, la variation des diamètres permet de bloquer une granulométrie différente, donc un meilleur maintien des berges (Bentrup & Hoag, 1998; Campbell et al., 2008).
<figure><img src="image_58.png" /><figcaption>Figure 3-10: Diversité des diamètres des branches de saules avant fabrication des fagots © S. De Danieli.</figcaption></figure>

Cependant, les branches vivantes doivent avoir un diamètre minimum de 2 cm à l'extrémité apicale (supérieure) pour assurer une réserve énergétique suffisante dans la tige (AMEC, 2012), nécessaire à la bonne reprise de la végétation. La longueur minimale doit être de 50 cm, mais il est préférable d'utiliser des longueurs supérieures pour une bonne structure des fascines et afin de maximiser la quantité d'énergie stockée nécessaire à la reprise.

<table><caption>Tableau 16 : Synthèse bibliographique du dimensionnement des branches pour les fascines</caption><thead><tr><th rowspan="2">Source</th><th rowspan="2">Méthode d'assemblage</th><th colspan="2">Longueur (cm)</th><th colspan="2">Diamètre (cm)</th></tr><tr><th>min</th><th>max</th><th>min</th><th>max</th></tr></thead><tbody><tr><td>Donat (1995)</td><td>Fascine de talus : Minimum 5 tiges par fagot<br>Fascine drainante et de pied de berge : Fagot plus épais</td><td></td><td></td><td>1</td><td></td></tr><tr><td>Zeh (2007)</td><td>Fagot : 20 à 80 % de branches mortes</td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Adam et al. 2008)</td><td>Couches successives : 25 branches/ mètre linéaire+ matériaux gravelo-terreux</td><td>&gt;=200</td><td></td><td>2</td><td>4</td></tr><tr><td>Lachat (1994)</td><td>Fagot</td><td></td><td>&gt;=200</td><td>2</td><td>5</td></tr><tr><td>Gray and Sotir (1996)</td><td></td><td>150</td><td>910</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Lewis (2000)</td><td></td><td></td><td></td><td>1*</td><td>12*</td></tr><tr><td>Biotec (2011)</td><td>25 pièces/m en intégrant dans la fascine des matériaux terreux gravelo-terreux récupérés sur site puis compaction</td><td>&gt;=200</td><td></td><td>2</td><td>4</td></tr><tr><td>Bonin et al. (2013)</td><td></td><td></td><td></td><td>&gt; 2</td><td>3</td></tr><tr><td>AMEC (2012)</td><td></td><td>80</td><td></td><td>&gt; 2</td><td></td></tr><tr><td>Lequertier et al. (2015)</td><td>Le nombre de pièces du fagot dépend ainsi de leurs diamètres et de l'importance de leurs ramifications.</td><td>50</td><td>200</td><td>2</td><td>5</td></tr><tr><td>Eubanks and Meadows (2002)</td><td></td><td>152*</td><td>304*</td><td>1*</td><td>3*</td></tr></tbody></table>

<footnote>* Valeurs en unités impériales britanniques provenant d'ouvrages anglo-saxons converties et arrondies à l'unité inférieure en cm.</footnote>
Les branches sont prélevées à l'aide d'un outil aiguisé, sans les casser, ni les scier (Lewis, 2000). Les principes essentiels à la récolte et au prélèvement sont détaillés partie 3.1.3.1. À la suite de la découpe, les branches sont assemblées pour créer des fagots (partie 3.2.3), ou alors mises de côté pour une mise en œuvre des fascines sur site.

Concernant le transport et le stockage, les règles à suivre sont détaillées en partie 3.1.3.2 Un mauvais stockage des matériaux vivants entre le prélèvement et leur utilisation peut entraîner leur mort ou leur affaiblissement et est une cause d'échec du génie végétal. L'utilisation immédiate des branches pour constituer les fagots est recommandée. Il est toutefois possible de réaliser un stockage durant la période de végétation (voir partie 3.1.3.2).

### 3.2.3. Fagots

Les fagots sont constitués d'un amas de branches vivantes empilées et/ou reliées entre elles (Figure 3-11). Ils sont l'élément essentiel de la fascine et le support de la reprise de la végétation permettant la stabilisation des berges ou du talus.

<figure><img src="image_59.png" /><figcaption>Figure 3-11: Branches de saules formant des fagots © S. De Danieli.</figcaption></figure>

> DIMENSIONS : Le Tableau 17 synthétise les ordres de grandeurs pour le dimensionnement des fagots utilisés au sein des fascines. Selon les dimensions, il est conseillé de considérer entre 5 et 25 pièces par mètre linéaire (Adam et al., 2008). Le nombre de branches devra être adapté selon le diamètre du fagot voulu et du diamètre des branches utilisées. Il est à noter que les fagots d'une longueur supérieure à 3m sont plus difficiles à utiliser, leur manipulation étant délicate afin d'éviter tout endommagement des branches.

> CONSTITUTION : Plusieurs types de fagots existent. La plupart des ouvrages mettent en avant des fagots faits d'un ensemble de branches liées en faisceau. Cependant, le fagot peut aussi être formé directement in situ par empilement de couches successives de terre et de branches (Adam et al., 2008; Zeh, 2007). Cette dernière technique garantit la bonne connexion entre les branches et la berge évitant ainsi le risque de dessèchement des fagots, parmi les causes principales de mauvaise reprise des fascines.

Les fagots liés en faisceau sont réalisés sur un support métallique, appelé chevalet du bûcheron, au diamètre et longueur voulus (voir partie 2.1.1). Le cerclage peut être composé de fil de fer, toutefois on préfèrera une option dégradable dans le temps telle que de la corde et qui présente l'avantage de ne pas endommager l'écorce. Lorsque les branches sont placées dans les fagots, les cimes des branches (extrémités apicales) sont réparties
dans la même direction (Gray & Sotir, 1996) et sur toute la longueur de la fascine afin de lui donner une taille uniforme (Eubanks & Meadows, 2002). Un fagot peut aussi être constitué en alternant le sens de la cime, permettant une reprise uniforme de la fascine (Zeh, 2007).

> INSTALLATION : Le pied des branches peut avantageusement être enfoui dans le sol de l'autre côté du pieu situé du côté du talus (Figure 3-12) (Adam et al., 2008).

Lorsque des chevauchements entre fagots sont nécessaires, notamment dans les fascines de pente ou drainantes, les fascines successives jointes doivent se chevaucher et l'extrémité de croissance doit être placée entre 50 et 75 cm au-dessus de l'extrémité basale du fagot suivant (Campbell et al., 2008). L'idée est d'avoir un linéaire de fagots emboîtés tel que sur la Figure 3-13. Des pieux morts supplémentaires peuvent être ajoutés dans la zone de chevauchement.

<table><caption>Tableau 17 : Synthèse bibliographique du dimensionnement des fagots pour les fascines.</caption><caption>Fagots vivants pour des fascines vivantes de "pied de berge"</caption><thead><tr><th rowspan="2">Source</th><th colspan="2">Longueur (cm)</th><th rowspan="2">Disposition des branches</th><th colspan="2">Diamètre (cm)</th><th colspan="2">attaché tous les (cm)</th></tr><tr><th>min</th><th>max</th><th>min</th><th>max</th><th>min</th><th>max</th></tr></thead><tbody><tr><td>Lachat (1994)</td><td>200</td><td>400</td><td>Fagot</td><td>20</td><td>40</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Gray and Sotir (1996)</td><td>150*</td><td>910*</td><td>Fagot</td><td>15*</td><td>20*</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Lewis (2000)</td><td>120*</td><td>240*</td><td>Fagot</td><td>20*</td><td>25*</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Faber (2004)</td><td>&gt;100</td><td></td><td>Fagot</td><td>20</td><td>40</td><td>100</td><td></td></tr><tr><td>Tourbier and Westmacott (2005)</td><td>150</td><td>300</td><td>Fagot</td><td>15</td><td>20</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Lequertier et al. (2015)</td><td>50</td><td>200</td><td>Couche</td><td>20</td><td>40</td><td>100</td><td></td></tr><tr><td>Zeh (2007)</td><td></td><td></td><td>Fagot</td><td>20</td><td>40</td><td>100</td><td></td></tr><tr><td>Adam et al. (2008)</td><td></td><td></td><td>Couche</td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Bonin et al. (2013)</td><td>250</td><td>300</td><td>Fagot</td><td>30</td><td>35</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Eubanks and Meadows (2002)</td><td></td><td></td><td>Fagot</td><td>15*</td><td>20*</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Campbell et al. (2008)</td><td></td><td></td><td>Fagot</td><td>15</td><td>30</td><td>20</td><td>30</td></tr><tr><td>Florineth and Molon (2005)</td><td colspan="2">Variable selon conditions</td><td>Fagot</td><td>30</td><td>50</td><td>100</td><td></td></tr></tbody></table><table><caption>Fagots vivants pour des fascines vivantes de talus</caption><thead><tr><th rowspan="2">Source</th><th colspan="2">Longueur (cm)</th><th rowspan="2">Forme</th><th colspan="2">Diamètre (cm)</th><th colspan="2">attaché tous les (cm)</th></tr><tr><th>min</th><th>max</th><th>min</th><th>max</th><th>min</th><th>max</th></tr></thead><tbody><tr><td>Zeh (2007)</td><td></td><td></td><td>Fagot</td><td>20</td><td>40</td><td>80</td><td>100</td></tr><tr><td>Campbell et al. (2008)</td><td></td><td></td><td>Fagot</td><td>15</td><td>30</td><td>20</td><td>30</td></tr><tr><td>Schiechtl and Stern (1996)</td><td></td><td></td><td>Fagot</td><td>30</td><td></td><td>70</td><td></td></tr></tbody></table><table><caption>Fagots vivants pour des fascines vivantes drainantes</caption><tbody><tr><td>Gray and Sotir (1996)</td><td></td><td></td><td>Fagot</td><td>30*</td><td>35*</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Campbell et al. (2008)</td><td></td><td></td><td></td><td>50</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Schiechtl and Stern (1996)</td><td></td><td></td><td>Fagot</td><td>20</td><td>40</td><td>50</td><td></td></tr></tbody></table>

<footnote>* Valeurs en unités impériales britanniques provenant d'ouvrages anglo-saxons converties et arrondies à la dizaine inférieure pour les longueurs et à l'unité inférieure pour les diamètres en cm.</footnote>
<figure><img src="image_60.png" /><figcaption>Figure 3-12 : Pieds des branches vivantes prêtes à être enfouies dans le sol à l'arrière de la fascine dans le talus © P-A Frossard.</figcaption></figure>

<figure><img src="image_61.png" /><figcaption>Figure 3-13: Zone de chevauchement entre deux fagots © A. Evette.</figcaption></figure>

> **COMPACTAGE** : Le compactage est une étape essentielle à la reprise suite à l'installation. Elle permet un bon contact entre les branches et le sol. Après la pose des pieux, l'ensemble de l'ouvrage peut être compacté à l'aide d'une pelle hydraulique et d'une planche posée perpendiculairement aux branches (Adam et al., 2008) et / ou par rebattage des pieux, ce qui tend les fils de fer et compacte le tout (Biotec, 2011).

Il est nécessaire de s'assurer que les branches soient en contact avec la terre. La fabrication des fagots doit également être étroitement surveillée puisque les fascines ne doivent pas être attachées trop serrées pour permettre de laisser l'espace nécessaire la terre et le bon contact avec le sol.

## 3.3. Coût des fascines

Le coût d'une fascine est difficile à estimer et varie avec la taille de l'ouvrage (longueurs, diamètres), l'accessibilité du site, la disponibilité du matériel et la technicité de la fascine choisie (double ou simple rangée de pieux, présence de géotextile, apports en matériaux terreux...). En effet, s'il est possible de prélever le matériel végétal directement sur site, le coût est considérablement diminué. La littérature propose différents coûts qui sont détaillés ci-dessous.

Au début des années 2000, le coût total d'une fascine était d'environ 50 à 100 € / mètre linéaire (Adam et al., 2008; Bonin et al., 2013). Ce coût total peut également être exprimé en heures de travail afin d'éliminer la fluctuation monétaire. Une fascine correspond à 2 à plus de 6 heures de travail par mètre linéaire pour une équipe (Schiechtl & Stern, 1997).

## 3.4. Entretien

À l'inverse des ouvrages de génie civil considérés comme inertes, les ouvrages de génie végétal présentent une capacité auto-réparatrice du fait du caractère vivant de ces derniers.

Plusieurs travaux rappellent l'importance de l'entretien des ouvrages surtout les premières années (Anstead et al., 2012; Peeters et al., 2018; Leblois et al., 2022), avec une meilleure chance de succès si l'on remédie aux premiers désordres dès la première année (Pezeshki et al., 2007). On estime que le contrôle de l'ouvrage doit être réalisé durant les trois premières saisons végétatives (AMEC, 2012). Suivant l'évolution de l'ouvrage, il est possible par exemple d'ajouter des boutures supplémentaires en cas de mauvaise reprise de la végétation. Un ouvrage pour lequel la végétation meurt retrouve des niveaux de protection similaires à un ouvrage fraîchement
réalisé (Anstead & Boar, 2010). L'entretien peut également concerner les autres éléments constitutifs de la fascine. La tenue des pieux doit également être contrôlée et ajustée si besoin est.

Les espèces utilisées pour la stabilisation des berges sont connues pour développer des branches flexibles souples mais non cassantes en cas de crue. Cette qualité tend à décroître avec l'âge et la croissance des diamètres des tiges (Oplatka, 1998). On estime que des branches d'un diamètre supérieur à 3 ou 5 cm perdent leur flexibilité. Il peut être utile de procéder à une coupe sélective sur les ouvrages, permettant de retirer les branches d'un diamètre supérieur. Cette coupe permet de conserver seulement les branches juvéniles et leurs qualités flexibles afin de maximiser la résistance mécanique de l'ouvrage. Oplatka (1998) considère que les jeunes saules, qu'ils soient arbustifs ou arborescents, avec des branches flexibles jusqu'à l'âge de cinq ans, sont appropriés pour une utilisation au sein d'ouvrage de génie végétal.

À noter qu'une action d'entretien peut faire office d'approvisionnement pour un nouvel aménagement.

## 3.5. En milieu tropical

La mise en place de fascines en zone tropicale doit tenir compte de nombreuses contraintes spécifiques. Les pluies tropicales se caractérisent par des événements de forte intensité. Typiquement, plus de 40 % des pluies ont une intensité supérieure à 25 mm par heure contre moins de 5% dans les zones non tropicales et les intensités supérieures à 150 mm par heure sont très communes. Ce facteur explique l'importance de l'érosion en zone tropicale (Diaz, 2001).

Sur des fortes pentes, des perturbations même mineures peuvent conduire à des glissements dont la gestion est coûteuse. Une grande partie des tropiques est régulièrement soumise aux cyclones et aux tempêtes, qui s'accompagnent souvent de très fortes précipitations. Aujourd'hui alors que les activités anthropiques dégradent de plus en plus les milieux naturels et impactent leur résilience ; ces phénomènes naturels extrêmes accroissent les glissements de terrain et l'érosion en déstabilisant les sols saturés d'eau et en emportant les berges de cours d'eau. Vu l'importance des zones d'érosion à la fois sur les pentes, talus routiers, berges de cours d'eau, il existe un fort potentiel pour l'utilisation de fascines en zone tropicale (Figure 3-14).
<figure><img src="image_62.png" /></figure>

Figure 3-14: Installation d'une fascine vivante de Piper dilatatum, et d'une fascine morte ensemencée de graines d'une espèce indigène d'arbre de ripisylve (Inga ingoides) en pied de berge de la rivière Lézarde Petit Bourg, Guadeloupe, Novembre 2022. © P. Raymond.

<figure><img src="image_63.png" /></figure>

Peu d'informations sont accessibles concernant la compatibilité des espèces tropicales avec cette technique de génie végétal. De récents résultats expérimentaux ont néanmoins permis d'identifier six espèces Néotropicales pouvant être intégrées dans des fascines (Mira et al., 2022) et les premières fascines caribéennes ont été installées en Guadeloupe (Tableau 18). Par ailleurs, compte tenu de la remarquable diversité floristique tropicale et du faible nombre de ligneux capables de bouturer (Mira et al., 2021), la fascine morte ensemencée de graines d'espèces indigènes représente une déclinaison originale et pertinente de la fascine vivante en milieu tropical. La fascine morte peut en effet constituer une matrice protectrice, propice au développement des plantules, favorisant ainsi leur installation.

# 4. En pratique

## 4.1. Défaillance

De nombreux guides offrent des préconisations techniques pour la mise en œuvre des techniques de génie végétal (Lachat, 1994; Gray & Sotir, 1996; Schiechtl & Stern, 1997; Degoutte, 2006; Zeh, 2007; Adam et al., 2008; BAW, 2010; Bonin et al., 2013; Peeters et al., 2018). Toutefois, peu d'entre eux rapportent les éléments de vigilance nécessaires pour éviter la défaillance des ouvrages.

Leblois et al. (2022) ont récemment analysé les processus et causes de défaillance du génie végétal pour la stabilisation des berges de rivière. Trois facteurs principaux de défaillance ont été identifiés : (i) une mauvaise reprise de la végétation (exposition, coupes non gérées, animaux); (ii) un défaut de conception (remplissage inadapté, mauvais dimensionnement); (iii) une mauvaise prise en compte des caractéristiques de la rivière
(énergie, matériaux en suspension, courbure du méandre). Généralement, plusieurs facteurs se cumulent pour aboutir à la rupture de l'ouvrage.

<table><caption>Tableau 18 : Essences utilisées pour fabriquer les pieux et les fagots en milieu tropical</caption><thead><tr><td>Nom latin</td><td>Nom vernaculaire</td><td>Zone géographique</td><td>Utilisation</td><td>Taux de reprise au bouturage (%)</td><td>Rapport biomasse racine/biomasse aérienne</td><td>Hauteur</td><td>Référence</td></tr></thead><tbody><tr><td>Cedrela odorata L.</td><td>Acajou amer</td><td>Caraïbe</td><td>Pieu</td><td>30</td><td>0.23</td><td>20</td><td>(a)</td></tr><tr><td>Chimarrhis cymosa Jacq.</td><td>Résolu</td><td>Caraïbe</td><td>Pieu/Fagot</td><td>85</td><td>0.23</td><td>15</td><td>(a)</td></tr><tr><td>Citharexylum spinosum L.</td><td>Bois carré</td><td>Caraïbe</td><td>Pieu</td><td>70</td><td>0.31</td><td>8</td><td>(a)</td></tr><tr><td>Ficus citrifolia Mill.</td><td>Figuier maudit</td><td>Caraïbe</td><td>Pieu</td><td>50</td><td>0.08</td><td>15</td><td>(a)</td></tr><tr><td>Homalium racemosum Jacq.</td><td>Acomat-hêtre</td><td>Caraïbe</td><td>Pieu/Fagot</td><td>35</td><td>0.25</td><td>15</td><td>(a)</td></tr><tr><td>Piper dilatatum Rich.</td><td>Queue de rat</td><td>Caraïbe</td><td>Fagot</td><td>77</td><td>0.19</td><td>2</td><td>(a)</td></tr><tr><td>Piper dussii C. DC.</td><td>Queue de rat</td><td>Caraïbe</td><td>Fagot</td><td>52</td><td>0.27</td><td>2</td><td>(a)</td></tr></tbody></table>

La mauvaise reprise de la végétation constitue un facteur d'échec récurrent, qui concerne 60 % des ouvrages défaillants (Leblois et al., 2022; Sotir & Fischenich, 2001). Cela peut résulter de plusieurs facteurs, comme par exemple un mauvais éclairement de la berge qui ne garantit pas un bon développement végétal dans le cas des fascines. Toutefois, les facteurs ne se limitent pas à cet exemple et restent nombreux. Les facteurs à l'origine de la mauvaise reprise de la végétation peuvent en réalité être divisés en 5 groupes (Leblois et al., 2022), avec les pourcentages d'occurrence respectifs suivants :

1) Les paramètres abiotiques (71%): l'ennoiement – 27 % (crue, ouvrage trop bas), l'assèchement – 21 % (exposition ou sécheresse, ouvrage trop haut, substrat drainant), l'ombrage – 19% et la qualité du milieu – 4 % (qualité de l'eau, pollution, etc.)

Le calage altitudinal des fascines est crucial : trop bas elles seront submergées, trop hautes elles sécheront, et dans les deux cas, elles mourront. On doit généralement les placer par rapport à l'eau à un niveau identique à celui des saules les plus bas naturellement présents sur la berge à proximité. Zeh, (2000) et Adam et al., (2008) conseillent plutôt de faire correspondre le milieu du fagot avec la hauteur d'eau moyenne.

2) Ceux issus de la conception et la réalisation (38%): absence de contact avec le substrat – 27 % (à l'arrière ou dans l'ouvrage, absence d'ancrage), espèces non appropriées – 4 % (choix, non connaissance des espèces), qualité et mises en œuvre des végétaux – 5 % (polarité de la tige, stockage non approprié, qualité de la bouture), période de réalisation – 2 %

Le remplissage inadapté par des matériaux caillouteux facilement érodables et peu cohésifs constitue un autre facteur d'échec souvent mis en évidence dans le cas des fascines. En effet, l'évacuation de ces matériaux par les

<footnote>(a) Mira et al. (2022)</footnote>
crues provoque une déconnexion entre la fascine et la berge, entraînant un risque de dessèchement des fagots, comme l'ont montré précédemment Evette et al., (2007).

Sur la base d'un travail sur modèle réduit, Recking et al. (2019) ont recensé des processus observables pouvant aboutir à la rupture des fascines : (i) érosion en pied menant à une érosion de berge à l'arrière de l'ouvrage, également observée par Karle et al. (2005) et Anstead and Boar (2010) ; (ii) érosion de surface au droit du talus sus-jacent ; (iii) contournement de la fascine par l'amont ; (iv) contournement de la fascine par l'aval ; (v) érosion à un point de discontinuité de la fascine. Lorsque plusieurs processus se recoupent, l'érosion s'intensifie rapidement pour aboutir à la destruction de l'ouvrage.

3) Les paramètres biotiques (17 %) : concurrence – 12 % (espèces exotiques envahissantes, ensemencement, espèces arborées ou arbustives de l'ouvrage), faune – 4 %, maladie – 1 %

4) Ceux liés aux usages du site (8%): activités humaines – 4 % (piétinement, pâturage), gestion inadaptée de la végétation – 4 %

5) Non expliqué (16 %)

La défaillance d'un ouvrage n'est pas une fin en soi. Une fascine dont les branches vivantes ne survivent pas ralentira le ravinement d'une berge et retient les sédiments. Ces sédiments reconstruisent la berge et forment un lit de semence naturel. Parfois, une fascine "sacrifiée" est installée dans l'eau, sachant qu'elle ne poussera pas, mais qu'elle réduira l'érosion et favorisera la stabilité de la berge (Eubanks & Meadows, 2002). Toutefois, une fascine morte perd les qualités du vivant (auto-réparation, stabilisation du sol via le développement des racines, etc.).

## 4.2. Devenir

Une bonne conception et réalisation doivent permettre d'assurer la bonne tenue et la réussite de l'ouvrage. Un projet réussi est un ouvrage qui devient invisible dans le paysage après quelques années. Il doit être pleinement intégré à son environnement (Figure 4-1).

Il est à noter que la fascine considérée a été endommagée par le transport solide. Son caractère vivant lui assure une capacité de régénération.
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Construction de la fascine de pied
de berge surmontée des lits de
plants et plançons – Mai 2012
© P-A Frossard

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Printemps 2012 © P-A Frossard

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Été 2012 © P-A Frossard

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Été 2015 © A. Evette

Figure 4-1: Évolution d'un ouvrage réussi.
- Conclusion -

Si le guide a pour but de constituer un support technique pratique pour les concepteurs, maîtres d'œuvre, techniciens, maître d'ouvrage ou grand public, il n'a pas la prétention de devenir un catalogue de recettes miracles en matière de protection de berge. Ce guide doit être utilisé de manière intelligente et réfléchie. Les techniques décrites sont régulièrement combinées à d'autres techniques afin de répondre précisément à chaque particularité et spécificité du tronçon de cours d'eau considéré. La conception d'un ouvrage de stabilisation à l'aide de techniques végétales nécessite des compétences multiples et pluridisciplinaires aussi bien en botanique, en écologie, mais également en pédologie, géotechnique, sciences de l'ingénieur et hydraulique. Une connaissance complémentaire des processus érosifs et morphodynamiques est indispensable à la réussite des ouvrages. La conception d'un ouvrage de génie végétal demande une étude précise et rigoureuse s'appuyant sur une bonne analyse du terrain et débouchant sur des plans et spécifications techniques associées.

Même si les fascines sont des ouvrages de génie végétal relativement peu coûteux et faciles à mettre en place, elles ne doivent être utilisées que pour protéger des enjeux importants. Il ne faut pas oublier que les phénomènes d'érosion sont naturels pour une rivière et qu'ils garantissent le bon fonctionnement de celle-ci par la création d'habitats pionniers et la recharge du transport solide. Les interventions même celles réalisées en génie végétal, ne doivent pas se généraliser à la moindre marque d'érosion. Lorsque c'est possible, il est donc préférable de laisser les cours d'eau divaguer.
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- Table des tableaux -

<table><tr><td>Tableau 1: Contraintes tractrices des fascines calculées pour des crues selon (Bonin et al., 2013; Leblois et al., 2016).</td><td>11</td></tr><tr><td>Tableau 2: Tableau récapitulatif du dimensionnement des fascines de pied de berge (Lachat, 1994; Zeh, 2000, 2010; Adam et al., 2008; Biotec, 2011; Lequertier et al., 2015).</td><td>16</td></tr><tr><td>Tableau 3: Tableau récapitulatif du dimensionnement des murs en fascines (Florineth and Molon 2005).</td><td>17</td></tr><tr><td>Tableau 4: Tableau récapitulatif du dimensionnement des fascines à noyau (Mathieu, 1864; Zeh, 2010; Bonin et al., 2013).</td><td>19</td></tr><tr><td>Tableau 5: Tableau récapitulatif du dimensionnement des épis de fascine (Bonin et al., 2013; Zeh, 2000, 2007).</td><td>22</td></tr><tr><td>Tableau 6: Tableau récapitulatif du dimensionnement des barrages en fascines (Bélidor 1730; Depelchin, 1887; Bernard, 1927).</td><td>27</td></tr><tr><td>Tableau 7: Tableau récapitulatif du dimensionnement des fascines de lit de ravine (adapté de Rey 2012).</td><td>28</td></tr><tr><td>Tableau 8: Tableau récapitulatif du dimensionnement des plateformes à échouer en fascines (Kümmer 1849, Ronna 1890, Van Breen 1920, Evette et al. 2009).</td><td>30</td></tr><tr><td>Tableau 9: Tableau récapitulatif du dimensionnement des fascines drainantes (Donat, 1995; Gray & Sotir, 1996).</td><td>34</td></tr><tr><td>Tableau 10: Espacement recommandé pour les rangées de fascines vivantes sur les pentes (Gray & Sotir, 1996).</td><td>34</td></tr><tr><td>Les essences utilisées sont décrites en partie 3.1.1.</td><td>34</td></tr><tr><td>Tableau 11: Tableau récapitulatif du dimensionnement des fascines de talus (Gray & Sotir, 1996; Zeh, 2007; Couf SURIEUR et al., 2008; Zeh, 2010; Lequertier et al., 2015).</td><td>36</td></tr><tr><td>Tableau 12: Tableau récapitulatif du dimensionnement des matelas de fascines (Zeh, 2010).</td><td>38</td></tr><tr><td>Tableau 13: Essences utilisées pour fabriquer les pieux et les fagots en Europe Occidentale.</td><td>41</td></tr><tr><td>Tableau 14: Longueur des pieux morts en fonction de la nature du sol selon (Eubanks & Meadows, 2002). Valeurs en unités impériales britanniques provenant d'ouvrages anglo-saxons converties et arrondies à l'entier supérieur.</td><td>45</td></tr><tr><td>Tableau 15: Synthèse bibliographique du dimensionnement des pieux.</td><td>47</td></tr><tr><td>Tableau 16: Synthèse bibliographique du dimensionnement des branches pour les fascines.</td><td>50</td></tr><tr><td>Tableau 17: Synthèse bibliographique du dimensionnement des fagots pour les fascines.</td><td>52</td></tr><tr><td>Tableau 18: Essences utilisées pour fabriquer les pieux et les fagots en milieu tropical.</td><td>56</td></tr></table>
- Table des figures -

<table>
  <tr>
    <td>Figure 1-1: Voyage d'inspection dans le Sud de l'empereur Kangxi XVIIème Siècle, où l'on peut observer de nombreux travailleurs construisant des fascines © RMN-Grand Palais (MNAAG, Paris) / M. Urtado.</td>
    <td>8</td>
  </tr>
  <tr>
    <td>Figure 1-2: Cornelius Meyer 1685, construction d'ouvrages à base de fascines et tressage pour la navigation. Un ouvrier coupe les saules à droite, un second plante les pieux à gauche, deux mettent en place les fascines, un autre tresse (clayonnage) pour bloquer les fascines et un dernier les couvre de gravier, alors que l'on peut observer une berge érodée au fond.</td>
    <td>9</td>
  </tr>
  <tr>
    <td>Figure 1-3: Tapis subaquatique tissé sur les berges du Mississipi à la fin du 19ème Siècle, « la portion au premier plan est lestée et prête à être coulée » (US Army 1922).</td>
    <td>10</td>
  </tr>
  <tr>
    <td>Figure 1-4: Illustration d'une fascine simple de saule en pied de berge © C. Dorget.</td>
    <td>12</td>
  </tr>
  <tr>
    <td>Figure 2-1: Fascines de pied de berge sur le Vorz (A) juste après installation en 2007 © Belleudy et (B) durant la saison de végétation suivant la mise en place © A. Evette.</td>
    <td>13</td>
  </tr>
  <tr>
    <td>Figure 2-2: Branches anti-affouillement pour la protection de la fascine © P-A. Frossard.</td>
    <td>14</td>
  </tr>
  <tr>
    <td>Figure 2-3: Exemple d'aménagement d'un fascine en pied de berge associée à une matelas de branches, d'après Bonin et al. 2013, inspiré du CFPF.</td>
    <td>14</td>
  </tr>
  <tr>
    <td>Figure 2-4: Technique d'assemblage des fagots via l'utilisation d'un support métallique ou en bois ©TerraErosionControl.</td>
    <td>15</td>
  </tr>
  <tr>
    <td>Figure 2-5: Ajout de matériaux terreux sur l'ouvrage en phase d'être terminé afin de limiter le dessèchement des branches vivantes.</td>
    <td>16</td>
  </tr>
  <tr>
    <td>Figure 2-6: Mise en place des couches de branches en alternance avec des couches de terre assurant le bon contact entre les branches et la terre © A. Evette.</td>
    <td>16</td>
  </tr>
  <tr>
    <td>Figure 2-7: Principe du mur de fascines inspiré de Florineth et Molon (2005).</td>
    <td>17</td>
  </tr>
  <tr>
    <td>Figure 2-8: Exemple d'aménagement avec fascines multiples, adapté de Zeh (2010).</td>
    <td>17</td>
  </tr>
  <tr>
    <td>Figure 2-9: Canalisation d'un torrent par construction de saucissons parallèles sur les berges (Mathieu 1864).</td>
    <td>18</td>
  </tr>
  <tr>
    <td>Figure 2-10: Stabilisation des berges de la Broye au moyen de fascines à noyau, selon le système de Gumppenberg (ingénieur en Bavière), vers 1865 (Vischer 2003).</td>
    <td>19</td>
  </tr>
  <tr>
    <td>Figure 2-11: Principe d'un caisson en fascines en profil et vue de face, inspiré de Florineth et Molon (2005).</td>
    <td>20</td>
  </tr>
  <tr>
    <td>Figure 2-12: Illustration d'un épi en fascine © C. Dorget.</td>
    <td>20</td>
  </tr>
  <tr>
    <td>Figure 2-13: Succession d'épis plongeants sur les berges de l'Adour (A) pendant les travaux (automne 1999) et (B) 4 ans après les travaux © CFPF Bonin et al. 2013.</td>
    <td>21</td>
  </tr>
  <tr>
    <td>Figure 2-14: Profil schématique d'un ouvrage avec épi en fascines en vue rapprochée.</td>
    <td>22</td>
  </tr>
  <tr>
    <td>Figure 2-15: Différentes phases de construction d'un épi en fascines d'après Joseph von Schemerl (1809).</td>
    <td>23</td>
  </tr>
  <tr>
    <td>Figure 2-16: Exemple de principe d'aménagement et disposition des épis en fascines réalisés sur L'Adour (Bonin et al. 2013,CFPF 2000).</td>
    <td>24</td>
  </tr>
  <tr>
    <td>Figure 2-17: Fascines de diversification en chevron réalisé sur l'Yzeron ©A. Evette.</td>
    <td>25</td>
  </tr>
  <tr>
    <td>Figure 2-18: Fascines de diversification en diagonal réalisé sur la Leysse © A. Evette.</td>
    <td>26</td>
  </tr>
  <tr>
    <td>Figure 2-19: Fascine de diversification en arche réalisé sur la Leysse © A. Evette.</td>
    <td>26</td>
  </tr>
  <tr>
    <td>Figure 2-20: Barrage en fascinage illustré par Demontzey 1875.</td>
    <td>26</td>
  </tr>
  <tr>
    <td>Figure 2-21: Fascines de lit de ravine juste après installation et quelques mois après © F. Rey.</td>
    <td>27</td>
  </tr>
  <tr>
    <td>Figure 2-22: Mise en place d'un zinkstuk (plateforme à échouer) - Viieland, Pays-Bas (années 1930) © Islander - D. Bruin.</td>
    <td>29</td>
  </tr>
  <tr>
    <td>Figure 2-23: Fascinage "en barbe" présentant les différentes couches de la structure par Ronna (1890).</td>
    <td>30</td>
  </tr>
  <tr>
    <td>Figure 2-24: (A) Vue de l'installation finalisée d'une fascine drainante à Beaver Creek en Octobre 2004 © Terra Erosion Control et (B) Schématisation détaillée de la configuration en chevron de fascines drainantes, adapté selon Sotir et McCaffrey (1997).</td>
    <td>31</td>
  </tr>
  <tr>
    <td>Figure 2-25: Système d'ancrage des drains latéraux (A) avec pieux morts et vivants, (B) seulement des pieux morts et lits de plançons, et (C) Système d'ancrage du drain central adapté de Gray et Sortir (1996).</td>
    <td>32</td>
  </tr>
  <tr>
    <td>Figure 2-26: Tracé peint sur la pente © Terra Erosion Control.</td>
    <td>32</td>
  </tr>
  <tr>
    <td>Figure 2-27: Fagots principaux et latéraux mis en place avant remblayage ©Terra Erosion Control.</td>
    <td>33</td>
  </tr>
  <tr>
    <td>Figure 2-28: Excavation des tranchées ©Terra Erosion Control.</td>
    <td>33</td>
  </tr>
  <tr>
    <td>Figure 2-29: Mise en place terminée © Terra Erosion Control.</td>
    <td>33</td>
  </tr>
  <tr>
    <td>Figure 2-30: Profil par étape de la mise en œuvre d'une fascine drainante, inspiré de Schiechtl et Stern (1996). (1) Mise en place du pieu vivant, (2) Implantation de la tranchée latérale, en amont du pieu, prévue pour accueillir</td>
    <td></td>
  </tr>
</table>
<table>
  <tbody>
    <tr>
      <td>un drain latéral, (3) Mise en place du fagot drain latéral, (4) Mise en place du pieu mort, (5) Développement de la fascine drainante</td>
      <td>34</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 2-31: Fascines de pente à St Gingolph juste après l'installation (A) et après développement (B) © P-A. Frossard</td>
      <td>35</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 2-32: Exemple d'ouvrage incluant des fascines de pente</td>
      <td>35</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 2-33: Matelas en fascines réalisé en Roumanie © A. Evette</td>
      <td>37</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 2-34: Matelas en fascines illustré par Bernard Forest de Belidor en 1730</td>
      <td>37</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 2-35: Fascine de pente morte sur la Drevenne © M. Didier</td>
      <td>38</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-1: Saules en croissance dans des fascines sur le Vorz, fascines après une saison de végétation© A. Evette</td>
      <td>40</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-2: Système racinaire de l'Aulne glutineux en pied de berge © H. Piégay</td>
      <td>42</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-3: Trempage des fagots avant installation à Beaver Creek © Terra Erosion Control</td>
      <td>44</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-4: Méthode de découpe des pieux morts</td>
      <td>46</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-5: Exemple d'agrafe en bois utilisé pour le maintien de géotextile © A. Evette</td>
      <td>46</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-6: Exemple d'attaches en bois via 2 rangées de pieux liées © P-A Frossard</td>
      <td>46</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-7: Exemple d'utilisation combinée de pieu mort et vivant</td>
      <td>48</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-8: Battage mécanique des pieux sur la Bourbre © M. Didier Restauration de la continuité écologique de la Bourbre-maîtrise d'ouvrage : les Autoroutes APRR et AREA</td>
      <td>49</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-9: Branches de saules pour la confection de fagots© P-A Frossard</td>
      <td>49</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-10: Diversité des diamètres des branches de saules avant fabrication des fagots © S. De Danieli</td>
      <td>50</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-11: Branches de saules formant des fagots © S. De Danieli</td>
      <td>51</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-12 : Pieds des branches vivantes prêtes à être enfouies dans le sol à l'arrière de la fascine dans le talus © P-A Frossard</td>
      <td>53</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-13: Zone de chevauchement entre deux fagots © A. Evette</td>
      <td>53</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 3-14: Installation d'une fascine vivante de Piper dilatatum, et d'une fascine morte ensemencée de graines d'une espèce indigène d'arbre de ripisylve (Inga ingoides) en pied de berge de la rivière Lézarde Petit Bourg, Guadeloupe, Novembre 2022. © P. Raymond</td>
      <td>55</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 4-1: Évolution d'un ouvrage réussi</td>
      <td>58</td>
    </tr>
  </tbody>
</table>
LESSEM, 2 rue de la Papeterie
38402 Saint-Martin-d'Hères