IG.CO

de 9 mètres. Ces massifs, dont les angles verticaux étaient abattus en pans coupés, présentaient à l'intérieur un ou plusieurs puits verticaux, comme le montrent la coupe (is) et le plan (14). Les maçonneries étaient hourdées en ciment sur 4 mètres de hauteur et le reste en mortier hydraulique. On ne construisait d'abord la maçonnerie que jusqu'à la moitié environ de la hauteur, puis on faisait descendre le massif par havage ou déblais intérieurs et Ton exhaussait successivement la maçonnerie à mesure que la descente s'effectuait. Des pompes dont les tuyaux pénétraient dans chaque puits, étaient actionnées par des locomobiles dont la force était également utilisée pour le montage des déblais. Gomme le sol n'était pas bien homogène , et surtout par suite des excavations occasionnées par les épuisements très énergiques auxquels il a fallu recourir sur certains points, un grand nombre de blocs ont été déviés ou déversés pendant le fonçage et, pour quelques-uns, les déplacements ont même été considérables, mais on y a porté remède dans l'exécution des parements définitifs des bajoyers.

Pour les murs de quai du bassin à flot, la hauteur des blocs était seulement de S^.SO à 6".70 et leurs dimensions transversales étaient au maximum de 8 mètres sur 6 mètres (15 et le), sauf pour les blocs d'angle de forme polygonale, qui étaient généralement plus forts. Les murs, sur les deux tiers de leur longueur, reposent au moyen de voûtes en plein cintre sur les blocs dont l'espacement est de 8 mètres ; le surplus des quais avait été fondé à l'origine sur pilotis- Pour les massifs du bassin, où le travail a pu être effectué très régulièrement, l'enfoncement a été en moyenne de 0".20 par jour.

Enfin pour la forme du radoub, qui a été exécutée plus tard, on a profité de l'expérience acquise en réduisant à H mètres au maximum la longueur des blocs, en augmentant leur largeur de 2 mèti-es, afin de rendre les déversements

e,ca«'

l m FONDATIONS.

i plus difficiles, et enfin en accroissant un peu leur écartement. En outre, pour

éviter les excavations auxquelles avaient donné lieu les épuisements très consi-

! dérables de la fondation des écluses, on a employé avec succès une drague

verticale pour Textraction des déblais sur une grande partie du pourtour et on a reconnu que cet emploi était avantageux comme temps et comme dépense ; toutefois, les déplacements des blocs dans la descente ne paraissent pas avoir été entièrement évités.

Unts de quai Pour Ic nouvcau bassin à flot de Penhouët, à Saint-Nazaire, la mauvaise

du bassin de Penhouët.

nature du sous-sol n'a pas permis de construire des murs de quai sur tout le pourtour du bassin. Ceux que Ton a établis sont fondés sur le rocher dans des conditions très variables et Ton a dû, pour plusieurs d'entre eux, aller chercher le rocher â 15 et 18 mètres de profondeur en contre-bas du fond du bassin r on les a dans ce cas construits sur arcades, dont les piles sont formées de massifs descendus graduellement par havages. Ces massifs avaient généralement 11 mètres de longueur sur 5 mètres de largeur, avec un évidement intérieur de 5 mètres sur 2 mètres. La descente ne présentait aucune difficulté tant que les massifs étaient compris dans la vase ; mais dès que l'un des côtés des blocs touchait le rocher dont la déclivité était très forte, le massif tendait â se déverser et il était indispensable de le soutenir pendant la descente. La dénivellation dans le sens de la longueur des blocs était telle que, lorsque l'arête extérieure Ouest par exemple atteignait le rocher, il y avait encore 6 mètres de vase à l'arête Est. Dans ce cas, on battait à l'intérieur, le long de la paroi intérieure Ouest, une série de gros pieux de 0".40 à 0".50, puis on les recépait à l^.SO ou 2 mètres au-dessus de la plate-forme inférieure du massif et on les famenait au moyen de verrins hydrauliques sous de forts palâtres encastrés dans la maçonnerie. On fouillait alors la vase et on déblayait le rocher sur la hauteur Correspondant à la saillie des pieux, en soutenant ce côté du massif par de Solides étais en bois; puis, quand la surface inférieure avait été rendue bien horizontale, on mtroduisait dans les pieux et les étais des cartouches de dynafaiite> et comme par l'effet de l'explosion les bois se brisaient, le massif descendait en achevant de les écraser, ce qui empêchait la lAute d'être trop brusque.

On recommençait plusieurs fois cette opération, dont le croquis (17) repré9ent« une des phases.

C'est ainsi que l'on a fait descendre de 4 mètres, par trois opérations successives, un grand massif de 9 mètres sur 12, qui à .„ sa dernière descente était supporté par 25 étais de 0™.45 d'équarrissage et sous lequel 20 mineurs travaillaient avec sécurité. Pour diminuer le temps et la dépense du fonçage , on a quelquefois divisé chaque massif en deu« parties, dont l'une avait moins à descendre que l'autre, mais les massifs ainsi réduits A 5 mètres sur 5 mètres avaient moins de stabilité, et en outre le plus élevé, par suite de la différence de pression des déblais, se trouvait généralement poussé vers l'autre.

Le prix du mètre cube de ces fondations est revenu à 57 fr. en moyenne et ne parait pas trop élevé, eu égard aux difllcultés vaincues. Les avant-projets ont été étudiés par MM. Chatoney et Leferme, puis les projet» définitifs ont été dressés par MM. de Carcaradec el Pocard-Kerviler, qui ont ensuite d^igé l'exécution des travaux.

Dans la plupart des fondations au moyen de massifè descendant graduellement, on a deux écueils â redouter : la perméabiUté du terrain et son défaut de consistance. La perméabilité, qui se révèle parfois seulement i la base de la fondation, car le rocher est souventrecouvert d'une couche graveleuseau-dessous d'une grande épaisseur de vase, peut arriver à rendre impraticable la reprise en sous-œuvre des maçonneries. D'un autre côté, le défaut de résistance de certaines vases allant quelquefois jusqu'à la fluidité, peut occasionner des déversements tels qu'il soit impossible de continuer la fouille à l'intérieur et que l'on se trouve obligé de s'établir sur des blocs très incomplètement assis. Enfin lorsque, comme à Saint-Nazaire, la vase est très étanche et présente une certaine consistance, on rencontre souvent de très grandes difficultés par suite des inégalités du rocher sur lequel repose cette vase. C'est donc seulement avec une grande prudence et à la suite d'études très attentives du terrain, qu'il faut

arriver à remploi de ce mode de fondation. Pour des constructions importantes, il conviendrait môme de faire des expériences en grand au moyen de puits d'essai; mais, d'un autre côté, il est juste de reconnaître que ce procédé, dont le prix de revient est modéré, a déjà rendu et peut rendre encore à l'avenir de très grands services.

Premiers emplois L'cmploi dc Tair Comprimé pour chasser Teau sous une cloche à plongeur air compnmé. ^j^jj counu depuis lougtemps, mais cet appareil de dimensions très restreintes

n'était guère appliqué que pour constater l'état de travaux sous-marins et y pratiquer des réparations de courte durée. C'est seulement en 4839 que M. Triger^ Ingénieur civil des Mines, ayant à établir un puits de 20 mètres de profondeur dans les houillères de Chalonnes, à travers des sables très perméables, employa pour le creusement de ce puits un tube en tôle muni à sa partie supérieure d'une écluse à air : cette écluse servait à faire passer les ouvriers de la pression normale extérieure à celle qui était nécessaire pour chasser l'eau de l'intérieur du tube, et elle était également utilisée, en sens inverse, pour l'enlèvement des déblais. Cette idée très ingénieuse fut promptement répandue et on arriva quelques années plus tard à l'utiliser pour Ja fondation des piles de ponts.

Fondations des ponts La première application en a été faite en 1851 au pont de Rochester, sur la efdî^^ï, Midway, en Angleterre, sous la direction de M. Cubitt. Chacune des deux piles

de cet ouvrage est supportée par 14 tubes cylindriques en fonte de 2".13 de diamètre; ces tubes ont été composés d'anneaux en fonte de 2".75 de hauteur, boulonnés l'un avec l'autre sur des nervures intérieures et que Ton ajoutait successivement à mesure qu'augmentait la profondeur. Les écluses à air, disposées au-dessus de la plaque de fermeture du tube, étaient formées de deux cylindres ayant seulement 0".78 de diamètre sur 1".90 de hauteur : elles

servaient successivement pour le passage des ouvriers, pour l'enlèvement des déblais et pour la descente des matériaux nécessaires à la construction des maçonneries. Comme la pression intérieure, indispensable pour chasser l'eau d'un tube, augmente avec la profondeur, ce tube serait nécessairement soulevé si l'on n'accroissait pas successivement son poids par l'addition de surcfaai^es : dles étaient formées à Rochester par des poutres armées, disposées sur le sommet du tube à enfoncer et soutenant des contrepoids qui se mouvaient dans des tubes latéraux; l'action de ces contrepoids était r^lée par des verrins <"). Les opérations ont bien réussi, mais le nombre de tubes employés â Rochester était beaucoup trop considérable, compliquait beaucoup l'exécution et a dû entraîner des dépenses très élevées.

Trois ans plus tard, Brunel a fait, pour fonder la pile centrale du pont do Saltash. une nouvelle application du même procédé, mais en y apportant des modifications très importantes. Cette pile, destinée à supporter deux des plus grandes travées existantes, car elles s'appliquent à des ouvertures de 133 mètres, a été descendue jusqu'au rocher, à travers un banc de vase de 5 mètres environ d'épaisseur , à une profondeur de 25 mètres en contre-bas des hautes mers et de 19".60 au-dessus des basses mers de vive eau. On a employé à cet effet un énorme tube en tôle ayant 10".67 de diamètre à la partie inférieure et qui, à partir de 9 mètres de hauteur, présentait un renflement par suite duquel le diamètre se trouvait porté à lf.58 (i). La hauteur, du côté le plus bas du sol, atteignait 26'.82. ta partie inférieure était divisée en 21 cases annulaires de l-'.Sâ d'épaisseur (3) qui supportaient un dôme présentant à son sommet une ouverture circulaire surmontée d'un cylindre de J-.OS de diamètre; les cloisons des cases étaient percées chacune à leur partie supérieure d'une ouverture qui permettait de passer de l'une à

(a) Collection des dessins distribués aux élèves par rÊcole des ponts et chaussées. — 5* séiie, sect. D, pi. S. '

Tatitre. C'est seulement dans Fespace annulaire fonné par Tensemble de ces cases» que l'on a travaillé à l'air comprimé; cet air était envoyé dans un cylindre vertical en tôle de 1".83 de diamètre, appuyé à l'intérieur de l'un des côtés du cylindre principal , et l'on n'a eu effectivement recours à l'air comprimé que pour remplir en maçonnerie de ciment de Portland l'espace annulaire, jusqu'à 5 mètres environ au-dessus du rocher. A partir de cette hauteur, l'étanchéité a été complètement obtenue et le reste des maçonneries a été exécuté à l'air libre. Le renflement du cylindre extérieur avait pour but de permettre de con« struire le parement en maçonnerie à distance de l'enveloppe qui a été enlevée après r achèvement de la construction. Les dimensions exceptionnelles du cylindre, et la profondeur à laquelle il devait être échoué, ont donné lieu à de très grandes difficultés pour sa mise en place et on n'y est parvenu qu'après plusieurs tentatives « La dépense de cette fondation a dû être très considérable, mais on n'a pas pu se procurer de renseignements même par approximation. Les dispositions que nous venons de décrire et qui s'appliquaient à des piles de dimensions exceptionnelles , avaient donné lieu à des dépenses si élevées, qu'on ne pouvait pas prendre ces dispositions pour bases des applications à faire de Tair comprimé pour fonder des piles de ponts dans des conditions plus pratiques. Mais à la suite d'études actives et approfondies, on est arrivé promp tement à faciliter l'exécution des fondations de cette nature, tout en diminuant les dépenses, et on a reconnu que les applications normales de l'air comprimé, pour la constniction des ponts, pouvaient être rapportées à deux catégories, fondations tubulaires et fondations par caissons. Nous allons en décrire succès^ sivement plusieurs exemples.

Fondations tubulaires. Lo pout de Szegodiu, sur la Thclss, en Hongrie, peut être considéré comme Pont à^ s^^n. jqjjjjj^jji^ i^ lyp^ jgg premières dispositions adoptées pour l'usage de fondations

tubulaires de dimensions modérées* Les tubes, au nombre de 3 pour chaque pile, avaient 5 mètres de diamètre et l'épaisseur de la fonte était de 0"«035. Les tambours ou anneaux qui formaient chaque tube avaient chacun l^^iSO environ de hauteur et étaient reliés entre eux par des nervures et des boulons. Comme sous la charge d'épreuve^ chacune des colonnes devait exercer sur le

FONDATIONS PAlt L'AIR COMPRIMÉ. 535

sol une pression de T.52 par centimètre can-é, qui fut jugée trop considérable pour l'argile mélangée de sable Sn qui forme le lit de la Theiss, on battit dans chaque tube 12 pieux de 0".50 de côté et de 8 mètres de longueur. En outre les piles ont été protégées contre les affouiUements par une enceinte de pieux jointifs, un massif en béton et des enrochements, ainsi que l'indique le croquis («), qui donne la coupe verticale sur l'axe d'un tube, après le remplissage intérieur. Ce remplissage sert à donner de la masse aux colonnes et à répartir le poids sur la base entière. La cloche pneumatique qui formait la partie supérieure de chacun des tubes, était un tambour cylindrique en tôle de même diamètre que le

tube, fortement boulonné sur lui, ouvert par en bas et fermé en haut par an toit; celui-ci était traversé par deux corps cylindriques en fonte, placés verticalement et formant chacun un sas à air indépendant. C'est par ces sas que l'on introduisait les ouvriers, qu'on enlevait les déblais et que l'on faisait passer au contraire i l'intérieur le béton de remplissage. Les sas, de très petites dimensions, étaient ceux précédemment employés au pont de Rochester.

Toutes les fois que, par suite de l'enfoncement de la colonne, la cloche pneumatique descendait trop près du niveau des eaux, on était obligé de l'enlever, d'ajouter un ou plusieurs tambdurs et de replacer ensuite la cloche. Cette obligation de déplacer ainsi les appareils pneumatiques occasionne toujours des interruptions dans le travail et, pour en diminuer la durée, il convient de ré' duire autant que possible le poids des appareils. D'un autre côté, il est indispensable de pouvoir empêcher ou tout au moins limiter les soulèvements que tend à produire la compression de l'air à l'intérieur du tube. Les dispositions appliquées dans ce but à Rochester et qui présentaient une certaine complicatioili n'avaient pas été reproduites à Szegedin, où l'on s'est contenté d'employer pouf contre poids des segments en fonte, disposés autour de la partie supérieure de

la cloche. Les déplacements verticaux du tube étaient par suite beaucoup moins bien réglés et, par exemple, quand un excès de pression se produisait à l'intérieur de la colonne, celle-ci se soulevait et souvent l'eau rentrait avec violence en entraînant le terrain et exerçant sous le pied dji tube un vide où il tombait quand la pression intérieure venait à faiblir : il en résultait des descentes brusques dans lesquelles les tubes pouvaient se déverser et il fallait beaucoup de précautions pour empêcher cet effet de se produire. D'un autre côté, les variations de pression constituent un des moyens les plus efficaces pour activer le travail : ainsi à Szegedin, quand le déblai était arrivé jusqu'au tranchant du tube, on faisait sortir les ouvriers et on ouvrait brusquement les robinets d'échappement : Peau rentrait alors en entraînant une partie du sol entourant la base du tube et celui-ci descendait jusqu'à ce que la masse d'eau et de sable, pénétrée àTintérieur, équilibrât la pression extérieure, ou que le frottement des parois du tube contre le terrain arrivât à contre-balancer son excédent de poids. Pour empêcher autant que possible les déversements, les tubes étaient contenus par des guides en bois soutenus par les échafaudages et quand, malgré ces précautions, une colonne s'était inclinée, on la redressait en lui appliquant de forts étais obliques appuyés sur l'échafaudage. Comme la tête des étais descendait avec la colonne, leur direction se rapprochait de l'horizontale, la distance de leur point d'attache augmentait par rapport à l'échafaudage, et par suite la

colonne se trouvait repoussée (4).

Ces effets varient avec la nature des terrains : dans l'argile ferme les colonnes ont peu de tendance à se dévier; dans le sable celte tendance est grande, mais les déviations sont plus faciles à corriger que dans l'argile. Les meilleurs terrains pour l'ensemble des opérations sont ceux de gravier.

Le montage des déblais se faisait à Szegedin au moyen de seaux élevés par des treuils. C'est par les mêmes appareils agissant en sens inverse que l'on amenait le béton. Pour remplir les colonnes, on employait le béton dans l'air comprimé jusqu'à peu près la moitié de la hauteur. A partir de ce niveau on enlevait les appareils pneumatiques et le reste du bétonnage s'opérait à ciel ouvert.

Les colonnes ont été descendues à 12 mètres environ au-dessous de l'étiage et pénétraient dans le sol d'environ 9 mètres.

Pour le pont qui vient d'être décrit, la cloche pneumatique placée à la partie pom de Bordcsm. supérieure des tubes, portait directement les contrepoids destinés à s'opposer au soulèvement de la colonne et même à aider à son enfoncement. Mais il en résultait que toutes les fois que, par suite de l'avancement du travail, on était obligé d'ajouter de nouveaux anneaux, il fallait non seulement déplacer la cloche pneumatique avec ses sas à air, mais encore enlever les contrepoids, ce qui rendait la manœuvre plus longue et plus pénible. En outre, pendant la descente du tube, les contrepoids pesaient toujours sur lui avec la même intensité, sans qu'il fût possible de la modérer; si le tube descendait trop brusquement, il perdait son aplomb. La difflculé de régler convenablement les contrepoids conduisait à opérer la descente au moyen du système dit des rentrées de terre, c'est-à-dire en lâchant brusquement l'air comprimé et en profitant de l'invasion subite de l'eau pour désagréger le terrain et l'entraîner à l'intérieur des tubes, ainsi que nous l'avons précédemment expliqué. Mais à Bordeaux, où le terrain est principalement formé d'un sable fin et vaseux, des descentes brusques et des rentrées subites de terre auraient profondément troublé l'état d*équilibre de ce sol et auraient pu occasionner des accidents très graves. On a paré à ces dangers en employant comme à Rochester des poutres armées au-dessus des tubes, mais en perfectionnant beaucoup les conditions d'emploi. A cet effet, le sas à air était formé par le tube lui-même, dans lequel on ajustait deux plateaux en tôle aa, bb (s) ; ils étaient percés chacun de deux ouvertures par oh passaient les hommes et les matériaux ; ces ouvertures étaient hermétiquement fermées par des chariots mobiles.

Le sas avait ^",00 de diamètre et 4".40 de hauteur; il tenait lieu à la fois de la cloche pneumatique et des 2 petits sas de Szegedin, daiis des conditions beau-

coup plus commodes pour les manœuvres et moins dangereuses pour les ouvriers en ce qui concerne les effets de l'éclusement. D'un autre côté, les contrepoids ne portaient plus directement sur les tubes, mais reposaient sur les échafaudages autour de la pile et leur action se faisait sentir sur les tubes au moyen de deux poutrelles en tôle ce fixées aux pistons de 4 presses hydrauliques. En faisant descendre plus ou moins ces pistons par Faction de l'eau comprimée, on faisait varier à volonté la pression et on arrivait à la régler de la manière la plus favorable dans chaque phase particulière du travail. Cette facilité de faire varier les pressions était d'autant plus utile à Bordeaux que les dénivellations dues à la marée y sont fortes et amenaient par suite des changements considérables dans le poids des appareils. Les 4 presses hydrauliques pouvaient produire ensemble un effort de 300,000 kilogrammes,

Le montage des déblais avait lieu au moyen de bennes et de treuils, mais les treuils, au lieu d'être manœuvres par des hommes, étaient mus par une locomobile, avec l'intermédiaire d'un arbre qui traversait la paroi du tube dans une boite à étoupes.

Pendant le cours du travail, un des plateaux inférieurs du sas à air s'est détaché brusquement, sous l'influence d'une secousse ou d'une compression trop forte, est tombé au fond du tube et a occasionné la mort de deux ouvriers. Cet accident prouve que les sas à air, ainsi placés à l'intérieur des tubes, présentent des dangers et dans tous les cas ont besoin d'être installés avec une très grande solidité.

Les piles de ce pont sont au nombre de six et chacune d'elles est formée de deux colonnes de 3". 60 de diamètre; les fondations ont été établies à 16 ou 17 mètres au-dessous du niveau moyen des eaux. La vitesse d'enfoncement des tubes a varié de 0".53 à 1".52 par 24 heures. La pression sur le sol de fondation est, par centimètre carré, de 9 kil. 500 environ.

Pont d'Argenteuii. Au pout d'Argentcuil construit en 1861 sur la Seine, pour le chemin de fer de

Paris à Dieppe par Pontoise, on a employé, pour contre-balancer les sous-pressions, une disposition toute différente de celles essayées jusqu'alors. A cet effet, on a placé au-dessus du premier anneau une charpente conique en fonte, de

2".50 de hauteur («) et sur cette charpente, qui constituait l'ossature de la

chambre de travail, on a construit en pierres et ciment de Portland un parement solide en maçonnerie; puis on a rempli en

béton l'espace compris entre le parement et la paroi du tube.

Enfin on a élevé ce massif successivement, de manière à obtenir

toujours le poids nécessaire pour équilibrer la sous-pression et

même pour la dépasser un peu, de façon à faire descendre le

tube au fur et à mesure de l'enlèvement des déblais. Le cuvelage

central qui maintenait le béton était en bois et formait un puits intérieur de

I-.IO de diamètre, servant au passage des ouvriers et dos déblais.

Cette disposition qui consiste à augmenter graduellement, au moyen d'une maçonnerie nécessaire pour la fondation môme, le poids des colonnes à l'égard desquelles la sous-pression s'accroissait dans le cas d'Argenteuil d'environ 6000 kilogrammes par mètre d'immersion, est d'autant plus rationnelle que le centre de gravité des colonnes ainsi chargées se trouvant très près du bas, celles-ci tendent beaucoup moins à se déverser que quand elles sont chai^ gées en tête. De plus, afin d'éviter les chutes brusques, les tubes, pendant leur enfoncement, étaient soutenus par 4 forts verrins dont la partie supérieure était fixée à des échafaudages extérieurs.

La chambre d'équilibre était composée de deux cylindres concentriques en tôle, de hauteurs inégales, comme le montrent les croquis (7) et (s). L'espace annulaire était lui-même divisé en deux comparti- ffTTn ments par des cloisons verticales et chacun des compartimenls " J.j L remplissait tour à tour le rôle de sas à air, en communiquant avec V- s!.* — il

la chambre de travail au moyen du puits intérieur ou cheminée. ^ '

Enfin une petite machine à vapeur était installée sur le dessus '"'

de l'appareil et transmettait le mouvement à un treuil intérieur, /f\\\ au moyen duquel on montait les bennes chargées de déblais. La ji \y \ disposition des sas était commode pour les ouvriers, auxquels [ij^rî^^j elle offrait bien plus d'espace que ceux de Rochester, et en même temps elle facilitait beaucoup le mouvement des bennes pour la sortie des déblais et la descente des matériaux^

Comme à Argenteuil -les couches de terrain étaient trop compactes pour que Teau, refoulée par la compression de Tair, pût passer facilement sous le tranchant du tube, on a été conduit à installer un siphon au moyen duquel l'eau remontait à l'extérieur très facilement; cette disposition doit être recommandée [ pour les cas, rares d'ailleurs, où Ton emploie ce mode de fondation dans des

terrains imperméables. Le remplissage de la chambre de travail a été également l'objet de précautions spéciales: ainsi, lorsque chaque tube a été rendu à sa profondeur définitive, on a déposé sur le sol des couches alternatives de béton de ciment sur 0'".25 d'épaisseur et de ciment pur de 0".10, jusqu'à 1 mètre de hauteur environ; afin d'éviter que la prise fût troublée par les variations de pression, on a eu soin d'intercaler dans ce massif un certain nombre de tuyaux en fer que l'on a garnis en ciment quand le massif était tout à fait dur; on continuait ensuite l'emploi du béton jusqu'à 5 mètres au-dessus de la base; enfin, après avoir maintenu encore la pression bien constante pendant vingt-quatre heures pour laisser au mortier le temps de durcir, on démontait l'écluse, sans inconvénient, et on achevait à l'air libre le remplissage de la cheminée.

Les piles de cet ouvrage, au nombre de 4, sont formées chacune de deux colonnes de 5°. 60 de diamètre; elles ont été fondées à des profondeurs de 13 à 18 mètres sous l'étiage. La vitesse d'enfoncement était en moyenne de 1 mètre par vingt-quatre heures pour chaque colonne. La pression maxima sur le sol est seulement de 2 kil. 570 par centimètre carré, en tenant compte de l'adhérence due au frottement des parois contre le terrain, qui est principalement formé de couches de marne et argile, avec quelques bancs calcaires.

constraction des piles Lorsqu'ou emploie des fondations tubulaires, comme dans les exemples que

au-dessus

des fondations, nous vcuons do citer, les colonnes de fondation sont généralement prolongées

en élévation jusqu'au-dessous des poutres; elles se composent ordinairement d'enveloppes en fonte remplies de béton ou de maçonnerie : on pourrait évidemment aussi supprimer l'enveloppe en construisant soit en pierres de taille, soit en moellons d'appareil, le parement des colonnes. Les colonnes dont la réunion constitue une pile, sont ordinairement reliées

entre elles par des armatures métalliques, soit par des plaques avec évidements comme à Szegedin (9) ou à Mâcon (lo), soit au moyen de grands croisillons comme à Moulins (n), soit enfin au moyen de deux lignes de poutres en treillis

comme à Argenteuil {12). Quelquefois on les laisse entièrement libres comme à Bordeaux (13), mais bien qu'il n'en soit pas résulté d'inconvénient, il nous paraît lonjours plus prudent de les relier. Enfin, au lieu d'élever sur les fondations tabulaires des colonnes isolées, on peut très bien faire reposer sur ces fondations les maçonneries d'une pile ordinaire, en établissant une petite voûte audessus de l'intervalle des tubes (u). Seulement il faut avoir soin de relier

fortement les tubes ensemble au moyen d'une armature mélallique ou tout au moins d'établir dans la première assise, au-dessus des naissances de la voûte, des tirants très solides, afin de détruire la poussée qui tendrait à écarter les tubes. C'est ainsi que l'on avait d'abord projeté la construction des piles du pont sm' le Scorff, à Lorient, et M. Morandière a établi dans sorf cours que la dépense d'une pile complète en maçonnerie au-dessus des basses eaux n'est pas plus élevée que celle des deux colonnes en fonte remplies de béton, tandis qu'elle présente évidemment beaucoup plus de garanties de solidité et de durée.

ÎS42 FONDATIONS.

C'est à plus forte raison une pile complète qu'il convient d'employer quand, pour la fondation, on remplace les tubes par un caisson, comme dans les exemples que nous allons maintenant examiner.

pondiUoDs La première idée de remplacer les tubes par des caissons est due à M. l'Ingé-

pwu'dè K^M. nieur Fleur Saint-Denis et elle a été appliquée en 1859 sous sa direction aux travaux du pont de Kehl.

Dans cette partie le lit du Rhin, formé d'une couche très épaisse de gravier, est souvent affouillé à des profondeurs de 15 à 17 mètres, et par suite on a jugé nécessaire de descendre les fondations jusqu'à 20 mètres au-dessous de l'étiagc. Ces fondations comprenaient 2 piles culées de 7 mètres de largeur sur 25''.50 de longueur et 2 piles intermédiaires de môme largeur et de 17'". 50 de longueur seulement. Elles ont ^té exécutées au moyen de caissons en tôle soutenus dans leur descente par des verrins et dans lesquels les ouvriers travaillaient à l'air comprimé; seulement on n'avait pas osé, dans cette première application, donner à ces caissons de grandes dimensions : on les a limités à 7 mètres sur 5"°. 90 environ, et par suite on en a employé 4 juxtaposés pour chacune des piles-culées ; leur nombre a été réduit à 3 pour chacune des piles intermédiaires.

Le croquis (is) donne en plan la disposition des caissons pour une pile culée. Us avaient chacun 3"°. 40 de hauteur, étaient ouverts par le bas et fermés

hermétiquement au sommet par une plate-forme très solide en tôle. Ils présentaient tous en leur milieu ime ouverture elliptique de 2". 29 sur f.SO, formée par un tuyau en forte tôle qui descendait jusqu'à 0".40 audessous du tranchant et dont la partie supérieure était toujours tenue élevée au-dessus des eaux; puis, de chaque côté de ce grand tuyau, le plafond était percé de deux trous circulaires, de 1 mètre de diamètre, surmontés de tubes verticaux avec écluses à air, à la partie supérieure. Ces tubes servaient à faire descendre les ouvriers et les matériaux dans l'air comprimé , tandis que les

FONDATIONS PAR l'AIR COMPniMf., 345

grands tuyaux elliptiques restaient ouverts à l'air libre et contenaient chacun une noria avec laquelle on extrayait les déblais du fond du lit pour les rejeter à l'extérieur. Par cette dernière disposition on évitait toute manœuvre d'éclusée pour la sortie des déblais et c'était sans contredit une innovation très heureuse. Au-dessus de chacune des chambres de travail, formées par les caissons ci-dessus décrits, on a, ainsi que le montre la partie de coupe longitudinale (i«), élevé au fur et à mesure de l'enfonce- ,,,,,

ment, un grand coffrage en bois dont la partie supérieure était toujours tenue au-dessus des eaux. On construisait dans ce coffrage les maçonneries qui constituaient une partie du massif de fondation et servaient en même temps de contre poids, comme à Argenteuil, pour résister à la sous-pression et pour vaincre les frottements qui tendaient à s'opposer â la descente. Par suite de l'emploi des norias, les ouvriers travaillant dans les chambres inférieures n'avaient qu'à dégager le gravier au-dessous des tranchants et à le repousser au milieu de chaque fouille, où il était repris et enlevé par les godets des norias.

Les Ingénieurs, MM. Vuigner et Fleur Saint-Denis, avaient été d'al)ord très préoccupés de la difficulté d'obtenir un enfoncement simultané pour les divers caissons d'une même pile; mais cet enfoncement a au contraire été très régulier et, dès la deuxième fondation, les caissons ont été reliés entre eux, ce qui a prouvé que, si les tôles n'avaient pas été préparées à l'avance, on aurait pu très facilement ne former qu'un seul caisson pour chaque pile, en ayant soin de consolider fortement les parois par des arcs-boutants.

Les opérations ainsi conduites ont parfaitement réussi, seulement les dépenses ont été très considérables et se sont élevées, tant pour fondations que pour maçonneries, à 700,000 francs environ, en moyenne, pour chacune des piles culées, et à 500,000 francs pour chacune des piles intermédiaires.

Pont de la Voulte.

OJO o

Des dépenses de cette nature ne peuvent être admises que pour des ouvrages exceptionnels, mais heureusement elles peuvent être beaucoup réduites dans les circonstances ordinaires. Ainsi, au pont de la Voulte, construit pour le chemin de fer de Privas en 1860, chacune des 4 piles a été fondée au moyen d'un caisson unique en tôle de 5 mètres de largeur et 12 mètres de longueur (17), présentant

une section rectangulaire terminée par deux parties demi-circulaires comme la pile elle-même. La partie inférieure, formant chambre de travail, avait 2".6o de hauteur et son toit était percé de trois trous, Tun au centre, destiné à donner passage à une noria, comme à Kehl, les deux autres de part et d'autre servant de base à des tuyaux terminés par les écluses à air. Les parois au-dessus de la chambre de travail étaient en tôle et chaque caisson était soutenu dans sa descente par huit forts verrins. Les fondations ont été établies à 10 mètres seulement au-dessous de l'étiage et la dépense ne s'est élevée qu'à 80,000 francs par pile.

La superficie de l'une de ces fondations, comparée à celle de l'une des piles intermédiaires de Kehl, est dans le rapport de ^V24=0'".46 et la profondeur est moitié moindre, de sorte que rien qu'en tenant compte des dimensions, la dépense de la pile de Kehl se réduirait sur les bases de la Youlte à 115,000 fr. ; il est évident de plus qu'en diminuant de moitié la hauteur, on a besoin d'épaisseurs moins fortes et le travail est singulièrement facilité, La différence de prix des fondations de ces deux ponts s'explique donc bien. vSeulement on voit que, lorsqu'on peut réduire des piles à des dimensions ordinaires, on ramène assez facilement la dépense à des conditions beaucoup plus pratiques.

Pont sur le scorfî. Lcs pouts sur le Scorff à Lorient et sur la Loire à Nantes vont nous en offrir

d'autres exemples.

Pour le premier de ces ouvrages la fondation était très difficile, car il fallait aller chercher le rocher à 21 mètres au-dessous des hautes mers pour l'une des piles et à 15 mètres pour l'autre, soit 18 et 12 mètres au-dessous du niveau moyen. Les vases qui recouvraient le rocher avaient très peu de consistance ; leur épaisseur était de 14 mètres à la première pile et de 7 à 8 mètres à la

deuxième. En outre la surface du rocher était très inégale et la dénivellation des marées, qui s'étend parfois jusqu'à 5".70, compliquait beaucoup l'opération.

MM. Gouin et G**, entrepreneurs chargés de l'exécution du travail, ont employé des caissons dont la section formait un rectangle terminé par deux demi-cercles, comme à la Voulte : ils présentaient à peu près la même longueur à la base, 42°.10; mais leur largeur était de 3".50 seulement et la superficie ne dépassait pas 39 mètres carrés. Les échafaudages avaient été beaucoup simplifiés, on avait supprimé la noria, l'enlèvement des déblais était opéré à travers les sas à air et on n'employait pas de verrins. La suppression de la noria était motivée, parce que le cube des déblais se trouvait très peu considérable en raison des faibles dimensions des caissons, mais celle des verrins ne l'était pas, à notre avis, et leur emploi aurait été au contraire très utile pour prévenir les déversements.

Ges déversements étaient en effet très à craindre par suite de la forme longue et étroite du caisson, du peu de consistance du terrain dans lequel on opérait et enfin de l'effet des marées. Pour apprécier cette dernière action, on doit considérer qu'afin d'être bien maître de la descente, il faut tenir le caisson à peu près en équilibre sous l'effet de la pression intérieure due à l'air comprimé, qui tend à le faire remonter, et sous celui de son propre poids qui tend à le faire descendre. Or si cet équilibre existe au moment de la basse mer par exemple, il cessera évidemment d'avoir lieu à la haute mer, puisque le caisson, étant immergé sur une grande hauteur, aura perdu beaucoup plus de son poids, et alors, comme il a une tendance à remonter, il pourra facilement être déplacé dans un terrain qui offre peu de résistance latérale; si au contraire l'équilibre entre les deux forces agissant sur le caisson existe à haute mer, le poids, devenant plus fort quand la mer baissera, prendra la prépondérance et occasionnera une brusque descente dans laquelle ce caisson peut se déverser. En faisant varier la pression intérieure, on peut atténuer ces actions nuisibles à la régularité de la descente, mais on ne peut pas les détruire, parce que la pression est commandée par la profondeur à laquelle on opère : ainsi, par exemple, si à haute mer on voulait la diminuer comme ce serait désirable, l'eau remonterait dans la chambre inférieure et le travail serait interrompu.

Pour avoir la faculté de maintenir la pression, il faut donc augmenter la surcharge, mais alors on s'expose à ce qu'elle soit trop forte à la basse mer suivante. La variation de niveau due à l'action des marées est donc une cause de difficultés très sérieuse et peut occasionner de graves accidents.

Pour la pile rive droite, le terrain présentait encore une certaine consistance et il n'y a pas eu de déplacement grave pendant le fonçage, mais pour la pile rive gauche, la vase était beaucoup plus molle et, bien que la profondeur fût moins considérable, les difficultés ont été beaucoup plus grandes. Ainfei, par suite d'une diminution subite de pression, provenant d'une avarie survenue à la machine, le caisson est descendu brusquement en prenant une forte inclinaison vers Taval et de plus, dans ce mouvement, la tôle de l'enveloppe supérieure formant batardeau s'est trouvée fortement pressée contre les maçonneries et s'est déchirée sur une certaine hauteur. Pour redresser le caisson, on a commencé par déblayer du côté d'amont, puis, afin de l'empêcher de s'enfoncer aussi facilement à l'aval, on a établi dans cette partie une sorte de plancher en madriers, bien étayé contre le toit de la chambre, de sorte que le caisson au lieu de porter seulement sur le terrain par son tranchant, se trouvait y reposer par une surface beaucoup plus grande. La conduite des travaux de maçonnerie au-dessus de la chambre de travail donne aussi un moyen de régler renfoncement et de redresser l'appareil dans une certaine mesure, mais l'emploi de ces divers procédés est très délicat, surtout avec Faction des marées, qui rend nuisible à un moment donné ce qui était utile quelques heures auparavant.

Le rocher, à l'emplacement de la pile rive gauche, présentait une inclinaison del^.SO dans le sens de la longueur de la pile et de 1".25 en moyenne dans le sens transversal. Pour conduire le tranchant jusqu'au niveau le plus bas, il aurait fallu beaucoup de temps, car le rocher était en schiste très dur et l'emploi de la poudre dans la chambre de travail présentait de sérieux dangers («)• On s'est contenté de déraser ce rocher au pourtour, de telle sorte qu'il présentât, sur les Vs environ de ce pourtour, une surface horizontale sur laquelle on a fait reposer le tranchant, ainsi que le montre le croquis (is) ; pour le reste, qui

(a) On a employé de la poudre aux fondations par Tair comprimé du pont de Millas, dans les Pyrénées-Orien taies, mais par très petites quantités et en exposant cependant le travail à des ébranlements regrettables.

offrait encore un vide allaiît jusqu^à 0'".90, on a disposé des palplanches verticales à l'intérieur du caisson et formé ainsi une sorte de bâtard eau à Fabri duquel on a pu épuiser. On a ensuite taillé le rocher à l'inté-