Etude géoiosique. — Quand il S* agît d'une

tranchée, les sondagi-s perinettont de rt^ounaîti-e la naturo du sol. Quand il s'agit d'un souterrain, il n'en est plus de même. Cependant il e-st nécessaire de savoir aussi exactement que possible à quel ten-aiu on aura affaire, car non seulement la dépense, mais les moyens d'exécution eux-mêmes, varient selon la uatur-e de ce terrain. On peut presf|ue toujours arriver à la connaître suffisamment au moyen d'une étude géologique ; lorsqu'on nv se sent pas capable de la faire soi-même,

Fig- 71. — Exemples de slralificBtions.

il faut s'adresser à un ingénieur des mines. Il ne git pas, bien entendu, de faire une détermination paléontologique : il suffit de chercher la direction di couches d'après la foi-me de la stratitication et d'étudii leur nature aux points où elles affleurent.

Loraquela hauteur du sol an-dessus de l'axe du tractf' n'est pas très considérable (>L qu'on ne trouve pas dans! l'étude du terrain aux abords des données suflisamnient précises sur les couclies que l'on doit à rencon- Irer, on peut faire des puits de sondage qui donnent uue coupe géologique très uette. Mais, au moins loi qu'on est dans des teirains a<(uifères, il faut, eom: pour les fondations des ouvi-ages d'art, faire les soni dages en dehors et assez loin de l'emplacement de 1'

vrage. La raison n'est pas de même nature, mais Pimportance de cette précaution est ici encore plus grande. Un puits ouvert dans un souterrain aquifère y forme un drain dans lequel affluent les eaux de toutes les couches traversées; celles-ci viennent donc s'accumuler au droit de la galerie et lorsque dans le percement on approche du puits, les difficultés contre lesquelles on a à lutter se trouvent augmentées dans une proportion souvent considérable. En outre les puits de sondage sont toujours ouverts plusieurs mois et souvent plusieurs années avant la galerie, et leurs parois sont toujoujps consolidées d'une manière imparfaite ; si on a affaire à des terrains fluents, il y a beaucoup de chances pour qu'ils se désagrègent et coulent dans le puits ; on rencontre alors en perçant la galerie dans le voisinage de l'emplacement de celui-ci des masses désagrégées dans lesquelles l'avancement est toujours très difficile, et dont la consolidation exige parfois beaucoup de temps et de dépense.

Les petites galeries de recherche horizontales présentent les mêmes inconvénients lorsqu'elles sont percées en terrain aquifère. Lorsqu'on y a recours dans les terrains de cette nature, il faut les faire à côté et, s'il est possible, plus bas que le souterrain à ouvrir; de cette manière, au lieu d'appeler les eaux dans celuici, elles assèchent son emplacement et rendent le percement beaucoup plus facile. Mais il est en général plus prudent de ne pas recourir à ces petites galeries en mauvais terrain.

Les observations qui précèdent ne s'appliquent qu'aux galeries percées en terrain aquifère ; mais par cette expression il ne faut pas entendre seulement les terrains imbibés d'eau comme les sables argileux. Du moment

laa PREMIERE PARTIE. — CHAPITRE III

qu'il existe de l'eau dans la masse, le drain puissant! formé par le puits ou la galerie l'attire, parcequ'il existatoujours des vides à travers lesquels elle peut se faire;! jour ; les canaux presque imperceptibles parWiUf produisent de simples suintements s'agrandissent peul à peu, il s'établit des courants et la roche, si elle esta attaquable par l'eau, tinit par se désagréger. Il se pro-1 duit un effet analogue à celui qu'on observe sur le bord 1 des plateaux, aux points où les torrents pi-enuont nais- I sance. Là où il n'existait d'abord qu'une simple rigo- J le, il se produit un vaste entonnoir et les effets destruc- J tifs deviennent de plus en plus grands.

Lorsqu'on est dans des terrains sans eau, et qu'il-l s'agit seulement d'en déterminer la dureté, on peutl percer dans l'axe même du tracé des galeries d'expérience à petite section (en général 2™ sur 2" envi-l ron), qui permettent de se renseigner à ce sujet. L'ingé-I nieur peut ainsi établir ses prix et l'entrepreneur son! rabais en connaissance de cause. Ces galeries ont eal outre, lorsqu'on les entreprend avant le commencement I des travaux, l'avantage d'avancer la date d'achevé- I ment du tunnel, car le percement d'une petite galerieJ est toujours la première et la plus longue phase dnm travail.

i«a. — Direction. — Il est très important de suivre dans le percement une direction rigoureuse. EaJ effet, ou attaque toujours les souterrains par les deux! tètes et quelquefois par des points intermédiaires aux-l quels on accède par des puits verticaux ou des gaIe-1 ries horizontales ; la moindre erreur de direction don-i nerait à la rencontre des diverses attaques un écai-te-l ment qui les empêcherait de se rejoindre. Il est vraif

CONSTRUGTIOM 193

que, comme on conmience généralement par ouvrir une petite galerie, on pourrait ensuite corriger ce défaut s'il n'était pas trop grand ; mais cela entraînerait au moins des fausses manœuvres. En général on met son amour-propre à ce que les axes des petites galeries se rejoignent sinon rigoureusement, au moins à quelques centimètres près.

Pour tracer un souterrain on se sert de balises extérieures qui donnent l'alignement et, pour plus de garantie, dans les grands souterrains, on opère au moyen du théodolithe qu'on installe sur des points élevés ou au besoin sur des échafaudages. Dans Tintérieur des souterrains, on se dirige à l'aide de fils à plomb pendus à la calotte, et on fait des vérifications fréquentes au moyen d'instruments de précision ; la lumière qu'on obtient en brûlant des fils de magnésium est très commode dans ce cas. C'est aussi le fil à plomb qui sert à projeter l'alignement extérieur au fond des puits verticaux.

Lorsque les souterrains sont en courbe, on se guide à Pintérieur au moyen d'instruments angulaires comme pour le tracé extérieur ; il faut des opérateurs exercés et très soigneux, parce que leur travail est très incommode en souterrain.

1189. — Preeédéa d'extraction. — Les procédés COU-

rants d'extraction sont les mêmes qu'à ciel ouvert : on emploie la pioche, le pic et la mine ; c'est cette dernière qu'on utilise le plus souvent, car presque tous les souterrains sont creuses dans le rocher sur la plus grande partie de leur longueur. Depuis trente ans, on a beaucoup augmenté la rapidité du percement des grands souterrains par Temploi àe perforateurs ïuècaniques.

194 PREMIÈRE PARTIE. — CHAPITRE ni

On a coimiiencé au Mont-Cenis par les perforateur! Soiumeiller destinés à produire mécaniquement le tra vail du mineur sur un certain nombre de barres à mi:^ nés. Ce travail consiste à désagréger la roche par un

Fig. ~i'i. — liarro à mine.

série d'entailles en étoile eu frappant sur la Liarre < la faisant tourner après chaque coup d'un petit angle.! La percussion était obtenue dans l'appareil SommeilleH par le mouvement alternatif d"im cylindre à double eôet mù par l'air comprimé ; un mécanisme spécial annexé au cylindre produisait la rotation saceadéi le jet d'eau d'une lance était envoyé au fond de cliaqud trou. Le nombre de coups de barre à mine par luinutt était très grand. Au Saiut-Grothard, on a employé lei perforateurs Dubois et François, les perforateurs Fep roux et les perforateurs Mac Kean ; à l'Arlberg on s employé les perforateurs Ferreux et les perforateur! Brandt. Los premiers fonctionnent par percussio coaune les appareils Sommeiller : le perforateui- Brantî perce les trous eixyrattant la roche au moyen d'un cott teau d'acier très dur muni de dents, qui tourne sous uni très forte pression (100 atmosphères). Toutes ces nu chines sont destinées à opérer dans la roche dure eti faire seulement des trous de mines ; ou emploie ensuitt la dynamite ou la poudn*. Pour le tunnel de la Mani elle, (|ui serait percé dans la craie, c'est-à-dire dani une roche tendre, on a essayé avec succès les mack n<'s Brnnton et Beaumont qui creusent elles-mêmes 11 galerie entière ; la pi-emière se compose d'un arbre a

mé de bras aux extrémités desquels sont des molettes en acier qui rabotent la roche : la seconde agit par rotation comme une sorte de machine à fraiser. Les perforateurs mécaniques sont toujours actionnés par un moteur placé en dedans du souterrain ; la transmission de la force se fait le plus souvent par Tair comprimé, qui sert en même temps à la ventilation ; mais on emploie aussi Teau sous forte pression, et depuis quelques années l'électricité.

f 30. — BoiMHie. — Lorsqu'on se trouve dans des terrains susceptibles de s'ébouler en exerçant des poussées, il faut les maintenir jusqu'à ce qu'on puisse exécuter le revêtement, ou tout au moins pendant le temps qu'on l'exécute ; on les maintient au moyen de boisorges. Le boisage comprend toutes sortes d'appuis depuis la simple chandelle destinée à retenir un bloc insuffisamment solide, jusqu'à l'étrésillonnement complet du terrain. Les boisages sont des charpentes, mais, en raison de leur caractère provisoire et des conditions difficiles dans lesquelles ils s'exécutent, ce sont des charpentes d'une nature particulière et extrêmement simples. On y emploie presque toujours des bois ronds, souvent en grume ; le pin et le sapin sont tout indiqués pour cet usage à cause des formes bien droites qu'ils présentent généralement ; les assemblages se composent surtout d'embrèvements maintenus au besoin par des clous, et le serrage des pièces est obtenu par des cales en bois. L'ouvrier boiseur est habituellement un ouvrier mineur qui se détache du chantier lorsqu'il en est besoin. D n'a en général que deux outils : la scie pour couper les pièces de longueur et une hachette (qui sert en même temps de marteau) pour tailler les embrèvements.

Les principaux éléments du boisage sont les suivants 5 1" les étais, pièces de bois verticales ou inclinées. . loin- pied on les cale avec des morceaux de bois qu'oij chasse au marteau ; à l'autre extrémité, ou les appuîen contre le terrain directement, ou, si cela est utile, env interposant des madriers.

Fig, 73. -Éliiis,

2° J^s cadres, formés d'un chapeau horizontal soutenu par deux poteaux verticaux. S'il y a des pou-ssées latérales, les poteaux sont en outi-e maintenus à leur partie inférieure par une travei-se.

f£|gy^c^

Fig. 75. — CaJre a

c reTâleuieols de madriers.

C0N8TRDCTI0N 197

Lorsque le terrain n'est pas suffisamment consistant, on pose entre lui et les cadres des madriers qu'on foree contre la paroi au moyen de cales en bois ; s'il est nécessaire de faire un revêtement complet, on place les madriers à la suite les uns des autres par recouvrements successifs suivant la disposition des écailles d'un poisson. On maintient au besoin l'écartement des cadres au moyen de pièces horizontales qui servent d'entretoises. Au lieu de soutenir directement le terrain, les cadres forment souvent le point d'appui des étais.

Wig. 76. - CadreB

Les bois dont on se sert sont le plus souvent coui'ts, de 3' à 4"", parce qu'on éprouve beaucoup de difficulté pour amener et surtout pour placer les pièces longues dans des espaces étroits et sans aucun moyen de levage. On n'emploie guère les ontretoisements obliques, comme les croix de St-André et les écharpes, et près-

que toutes les pièces* tiennent par le eoinçagc; cela suffit pai-ce qu'on n'a affaire qu'à des efforts statiques,! dont la direction reste constante. Il faut d'ailleui-s qud" les boisages soient faciles non-seulement à établir,! mais encore à enlever. Il faut en effet, autant que po»r sible, éviter de laisser dans les maçonneries, ou deiv rière elles, des bois qui sont exposés à pourrir ; dand tes terrains ébouleux l'enlèvement de ces bois, qui nd peut se faire qu'à mesure de l'exécution des mac^'onneries, présente souvent de grandes difflcultés.

131. — Boitmye métniHctu». — Los boisagos métal- J liques sont peu en faveur en Franco. En Autriche, oi^ a fait usage du système Rziha qui se compose d'ua série d'éléments de voûtes. C'est surtout en Angleterr et en Amérique qu'on a utilisé le métal pour las con-l solidations de souterrains: dans le tunnel sousTHudsonJ le revêtement est formé d"anneaux en fonte.