SECTION I
l.On appelle terrassements les travaux qui ont pour but de modiiSer le relief naturel du sol au moyen de déblais ou de
ïemblais.
ARTICLE I
Déblais et remblais.
2. Déblais. — Les déblais sont classés suivant leur nature et les moyens employés pour en opérer Textraction. On distingue les déblais simples ou ordinaires et les déblais de
^hers.
3. Déblais simples. — On considère comme déblais simples : Ceux qui peuvent être fouillés à la pelle, la bêche ordinaire ou le louchet, sans qu'on soit obligé de les piocher pour les enlever. Tels sont : la terre ordinaire, la vase, la tourbe, le sable et les pierrailles ;
Ceux qui n^ peuvent être enlevés à la pelle qu'après avoir «té attaqués préalablement avec la pioche ordinaire, la tranche ^ la pointe de pioche.
On appelle tranche la pioche de Toutil connu sous le nom de tournée ou pioche montoise. On appelle pointe de pioche la partie formant pic dans la pioche montoise.
Les déblais qui doivent être entamés à la pioche ordinaire ou à la pioche montoise, pour être ensuite enlevés à la pelle et chargés dans les tombereaux ou les brouettes, sont: la terre franche, les cailloux roulés, Targile, la glaise, la marne et le tuf ordinaire.
4. Fouille et charge. — On ne peut apprécier la quantité de terre que peut fouiller un terrassier qu'au moyen d'expériences directes, cette quantité variant avec la nature et la dureté des terres. Cependant la terre végétale, * le sable, la tourbe sont à peu près les mômes partout. On admet qu'un terrassier peut en une journée fouiller à la bêche et charger en brouettes 15 mètres cubes de terre végé- ■ taie, sable ou tourbe. Dans les terrains ordinaires que Ton " ne peut enlever à la pelle qu'après les avoir pioches, un ouvrier peut fouiller et charger en brouettes 8 à 10 mètres cubes de terre.
5. Jet a la pelle. — On admet aussi que dans une journée un ouvrier terrassier peut enlever et jeter à la pelle, à 3 -■ ou 4 mètres dans le sens horizontal, un cube de 15 mètres de j terre végétale, sable ou tourbe.
6. Gradins. — Lorsqu'une fouille doit avoir une grande '^ profondeur et qu'il y a impossibilité d'y faire descendre les ^ brouettes pour enlever les terres, on exécute les déblais en jetant les terres du fond de la fouille sur la berge au moyen de gradins étages sur les parois de la fouille. C'est ainsi qu'on , a exécuté les fouilles des culées du pont de Bonson, près Saint-Rambert-sur-Loire.
Les gradins s'établissent quelquefois avec des planches et se placent à une distance verticale de 1™,60 à 2 mètres les uns des autres. Les ouvriers se placent sur ces gradins et ils jettent sur l'étage supérieur les terres qu'on leur envoie d^
l'étage immédiatement inférieur. Les terres arrivent ainsi du fond de la fouille jusque sur la berge. Pour que cette manœuvre soit possible, quand on emploie des planches pour gradins, il faut que la paroi de la fouille soit en talus, de manière à permettre de disposer les gradins en retraite les uns sur les autres.
Dans le génie militaire, on désigne la nature de la terre par le nombre qui exprime le rapport du nombre des hommes employés à piocher et charger à celui des rouleurs qui parcourent le premier relais de 30 mètres. Si un homme suffit pour le chargement d'une brouette pendant que le rouleur parcourt le relais de 30 mètres, on dit que la terre est d un seul homme ; s'il faut plus d'un homme à la fouille, 2 piocheurs et un chargeur pour deux rouleurs, par exemple, on dit que la terre est à un homme et demi. Elle peut être à deux hommes f à deux hommes et demi^ à trois hommes^ etc. On paye alors la terre à des prix qui varient avec la nature de la terre ainsi déterminée. Mais, pour cela, il est également nécessaire de connaître le nombre de piocheurs qui peuvent fournir de la terre à i pelleteur. Pour le déterminer, on constate le temps employé par les deux ouvriers. Soit 6 le temps employé à piocher 1 mètre cube de terre et B' celui employé à charger. Si le temps d employé à piocher est double de celui à charger, il est clair qu'il faudra 2 chargeurs pour que le
pelleteur travaille sans interruption. Le rapport r, représente donc le nombre de piocheurs nécessaire pour entre-
temr le chargeur. Par conséquent â)+1 ou ■ ^, ■ indiquera le nombre total de piocheurs et chargeurs nécessaire pour fouiller et charger 1 mètre cube de terre.
Connaissant le prix de la journée de l'ouvrier, on aura donc le prix de la fouille et de la charge.
1. Exécution des déblais. — Les déblais de toute nature doivent être exécutés selon les formes et dispositions des
plans et profils arrêtés à l'avance ou en cours d'exécution. - L'exécution des fouilles consiste généralenoent à ameublir les terres en les piochant par couches successives de 0" ,20 à 0",30 d'épaisseur et à les enlever au fur et à mesure, en les jetant dans les véhicules de transport.
Il faut, autant que possible, quand la fouille a de grandes dimensions, attaquer les déblais par leur partie inférieure, en dressant le fond de la fouille, afin de faciliter le pelletage des terres. Dans ce cas, on peut procéder par la méthode de la sape et de Vahaiage. On pratique, dans la face des terres à déblayer, des entailles ou cheminées verticales qui ont pour but de séparer les masses à détacher successivement. On sape ensuite les terres à la base, c'est-à-dire que l'on creuse en dessous et horizontalement une tranchée plus ou moins profonde, suivant la cohésion des terres. La chute delà masse de déblai ne doit jamais résulter directement de la sape ellemême, parce qu'il y aurait danger pour les ouvriers ; mais elle doit toujours être déterminée par l'enfoncement de pieux armés en fer et frettés par le haut, et que l'on fait pénétrer à coups de masse dans la partie supérieure du déblai à exécuter.
La masse de terre à faire tomber d'un seul coup ne doit jamais avoir plus de 3 mètres de hauteur ; et, à cet effet, lorsque le déblai est plus considérable, sa hauteur doit être divisée par banquettes successives espacées verticalement de 3 mètres au plus.
Toutes les fois que l'on pratique des déblais à la sape, on doit avoir soin de placer à demeure et au sommet des talus un ouvrier guetteur, toujours prêt à avertir les ouvriers qui sont au bas.
On peut, par ce procédé, faire tomber des masses de terre de 20 à 30 mètres cubes.
8. Organisation des ateliers de terrassement. — L'organisation des chantiers de terrassement consiste dans une bonne disposition des ateliers.
On appelle atolier IVnsomble do plusieurs atclier^î élémen^
iaires. Chaque atelier élémentaire se compose d*un piocheur,
chargeant lui-même les brouettes, si la terre est facilement pénétrable; et d'un rouleur, qui transporte les terres à un relais. Si la terre est dure, Tatelier élémentaire se composera d'un piocheur, d'un chargeur et d'un rouleur.
Le piocheur et le chargeur doivent être constamment occupés pendant que le transport s'effectue, et le rouleur ne doit jamais être arrêté par les chargeurs.
Les ateliers élémentaires doivent être disposés entre eux de manière à ne pas se gêner les uns les autres, afin que le travail puisse s'y faire facilement.
Les remaniements inutiles de terre doivent être évités autant que possible ; mais les moyens d'exécution varient nécessairement avec la nature des terres et les dimensions de la fouille.
Les rampes et les relais doivent être disposés de la manière la plus convenable, et les travaux ne doivent jamais subir d'interruption par l'encombrement des véhicules employés, au point de chargement et sur la ligne des transports.
On distingue deux modes d'exécution des terrassements ; le premier consiste à former les remblais avec les déblais, et s'appelle système par compensation; le second consiste dans Vexécution soit d'un déblai dont les terres sont mises en dépôts ou en cavaliers sur les côtés de la fouille, soit d'un remblai fait au moyen d'emprunts. Ce mode s'appelle système par dépôts et emprunts.
Le système par compensation peut exiger quelquefois de très-longs transports ; le système par dépôts et emprunts exige l'occupation d'une plus grande étendue de terrain. Dans l'exécution d'un travail, on adoptera donc le système le moins <>néreux, ce dont il sera toujours facile de se rendre compte.
Lorsque le transport des terres à grande distance peut devenir trop coûteux, on exécute le remblai au moyen d'emprunts, ou le déblai au moyen de dépôts.
Nous allons indiquer la manière de procéder pour l'exécution d'une fouille avec mise des déblais en dépôts.
9. Exécution d'un déblai au moyen de sRouErrES. — Supposons qu'il s'agisse d'exécuter le déblai d'une fouille abcde (fig. 1, A).
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A. Profil en long d'une tranchée.
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B. Plan. C. Profil en tratert tulTant MN.
On partagera la fouille, dans le sens de sa longueur, en tranchées de 20 mètres de longueur chacune et séparées entre elles par un palier horizontal de i",50 de largeur. On partagera également la fouille, dans le sens de sa hauteur, en zones de l^jGO. Cette disposition permettra cVétablir, en cours d'exécution, des plans inclinés de 20 mètres de longueur avec une pente de 0™,08 par mètre, ce qui correspond à la longueur de 30 mètres sur un plan horizontal. Il en résulte que les terres seront élevés à J°*,f)0 à l'extrémité du relais, hauteur qui représente celle du jet vertical li la pelle.
Sur chaque longueur de 20 mètres, on établira un atelier composé d'autant d'ateliers élémentaires qu'il y aura de fois 2 mètres dans la largeur de la tranchée.
La fouille qui nous occupe comprendra donc quatre atelier-
principaux, composés chacun de plusieurs ateliers élémentaires.
On commencera le déblai par la couche la plus élevée, et on enlèvera sans difficulté toute la zone supérieure située audessus de la ligne horizontale bd.
L'atelier placé sur la tranchée bc attaquera ensuite la deuxième zone au point b et exécutera le déblai en suivant le plan incliné 6/, lequel plan s'étendra sur toute la largeur de la fouille. Cette zone, nulle au point de départ ô, augmente progressivement et atteint i", 60 à l'extrémité du plan incliné. On enlèvera ensuite le prisme /ïA, en suivant un nouveau plan incliné fh et en ayant soin de ménager sur le talus une rampe de 1",B0 de largeur, pour que deux rouleurs puissent s'y croiser. Cette rampe se projette sur le profil en long, fig. A, suivant la ligne bf. Cette rampe est nécessaire pour le transport des terres provenant du déblai bfh. On continuera la fouille en enlevant le prisme fhm^ en suivant le plan incliné hm et en ménageant sur le côté une nouvelle rampe de 1",S0 de largeur qui se projette sur la ligne hf. Enfin on enlèvera tout le massif hmp^ et on transportera les terres en suivant les rampes mA, hfeXfb.
Les déblais étant ainsi exécutés jusqu'au fond de la fouille, on procédera à l'enlèvement des rampes, en commençant par la rampe inférieure; puis l'on réglera ensuite le talus définitif de la fouille.
L'atelier placé sur la tranchée cd opère d'une manière tout à fait semblable.
Les ateliers extrêmes placés sur les tranchées ab et de enlèveront successivement chaque zone sans difficulté.
Les figures A, B, G de la figure 1 indiquent la position des banquettes en projection verticale, en plan et en coupe.
Les rampes doivent être munies de planches bien propres, sur lesquelles, en temps de pluie, on jette des décombres pour empêcher les ouvriers de glisser.
On comprend qu'au lieu de réserver des banquettes en terre sur les talus de la fouille, on peut au besoin les rem-
8 TERKASSEMSNTS.
placer par des planches ou madriers, que Ton soutient ave« des tréteaux.
Au lieu de procéder par zones de 1^,60 de hauteur, on peut modifier cette épaisseur selon les circonstances et suivant la nature des terres.
Au début, les terres sont transportées à Textrémité du lieu de dépôt, et le remblai se fait également au moyen de rampes inclinées à O'^jOS par mètre et établies sur les talus du remblai au fur et à mesure que Ton élève le dépôt. On peut d'ailleurs, comme pour la fouille, partager la longueur du remblai en parties de 20 mètres.
Lorsqu'au lieu de brouettes, on fait usage de tombereaux ou de camions, la pente des rampes doit alors être réduite à0",0Bou0",06.
L'exécution d'une fouille au moyen de brouettes donne lieu, quelle que soit la disposition des banquettes, à des transports horizontaux toujours considérables. Aussi, lorsqu'on peut employer avec avantage des appareils mécaniques pour enlever les terres et les mettre en dépôt, on a recours & ces appareils.
10. Fouille profonde et étroite. — Lorsqu'une fouille est trop étroite et trop profonde, on no peut enlever les déblais ni au moyen de brouettes, ni au moyen de gradins disposés par étages, parce que l'emploi des rampes «et des gradins est impraticable. En cette circonstance, on retire les déblais de la fouille au moyen d'une caisse attachée à l'extrémité d'une corde enroulée sur un treuil.
11. Déhlais de rochers. — Los déblais de rochers sont ceux qui, pour leur exécution, exigent l'emploi du pic à roc, de la pince et do la poudre.
Au pic et à la pince. Les roches tendres, qui ne font pas feu au choc du briquet, peuvent ôtre attaquées au pic et à la pince; tels sont : l'argile tenace, le calcaire des bancs de carrière el le gypse.
11 arrive fréquemment que Ton exécute les dél)lais dans ces sortes de roclies par le mode (ïextraction par abatafje.
Ce mode consiste à pratiquer, au moyen du poinçon et de la masse, de petites saignées ou entailles dans lesquelles on introduit des coins pour produire la rupture de la roche. On obtient ainsi des blocs plus ou moins gros, que l'on finit par détacher soit avec le pic, soit avec la pince ou levier en fer.
A la mine. — Les roches compactes et tenaces, telles que le marbre, le grès^ le calcaire siliceux, le schiste, le granit, le basalte, etc., exigent pour leur extraction l'emploi de la mine et des outils accessoires : masses, coins, poinçons, aiguilles, pinces et burins.
La mine a pour but de pétarder la pierre et de la réduire par l'explosion en fragments plus ou moins volumineux.
Le percement du souterrain d'Amboise ayant exigé l'emploi de la mine, voici comment on a procédé pour percer et bourrer les trous de mine :
On pratiquait, dans le bloc à faire sauter, un ou deux trous de forme cylindrique, plus ou moins profonds, suivant la hauteur du bloc à détacher. Ces trous de mine avaient 0'",06 de diamètre et étaient d'abord ouverts [avec un outil appelé pistolet de mine. Cet instrument^ nommé aussi fleuret ou aiguille (jSg.2), n'est autre chose qu'une tige de fer ronde, de 0»,02S à 0",030 de diamètre, terminée à son extrémité inférieure par un biseau en acier. Cet outil avait 0",70 de longueur. Pour entailler le rocher avec le fleuret, un ouvrier tenait l'instrument avec les^ mains, tandis qu'un autre ouvrier frappait sur la tête de la tige avec une masse en fer.
Lorsque le trou avait 0",20 à O^jSO de profondeur, on continuait le forage au moyen d'un autre outil appelé burin ou barre à mim (fig. 3). Cette sorte d'aiguille avait 1",80 de
Rf. S.
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longueur, 0",033 de diamètre, et ses deux extrémités étaient terminées par des taillants cintrés et aciérés. Ces taillants avaient 0°',05S de largeur. La barre à mine ne diffère donc du fleuret que par la grosseur et la longueur ; son poids est d'environ 13" ,50. Pour percer le trou avec la barre à mine, on soulevait successivement cet instrument pour le laisser retomber dans le trou, en lui imprimant & chaque coup un petit mouvement de rotation.
Les fragments désagrégés de la roche étaient retirés, au fur et à mesure du creusage du trou, avec une curette en fer (fig. 4). Cet instrument a la forme d^une tige cylindrique terminée à son extrémité inférieure par une espèce de petit godet ou cuiller à l'aide de laquelle on retirait les détritus.
Lorsque le trou de mine était percé à la profondeur voulue, on le curait avec soin, puis on le séchait avec des étoupes passées dans l'œil de la curette.
Cela fait, on'plaçait dans le trou une cartouche au milieu de laquelle était introduite l'extrémité d'une mèche anglaise, dite fusée de sûreté \ on poussait ensuite la cartouche au fond du trou au moyen d'un bourroir en bois afin d'éviter toute explosion ; on tendait la mèche le long de la paroi du trou et l'on plaçait sur la cartouche une pelote
a d'argile ; on terminait le remplissage complet du
trou avec des débris de craie tuffeau, en évitant ^ d'employer les débris anguleux qui auraient pu couper les mèches. La craie tuffeau introduite dans le trou était ensuite fortement tassée au moyen d'un bourroir en bois. Enfin on allumait directement le bout extérieur de la mèche ; et comme ces mèches brûlent assez lentement, on avait le temps de se mettre à l'abri de l'explosion. Lorsque les trous de mine étaient verticaux ou peu inclinés, on se dispensait d'employer des cartouches en versant directement de la poudre dans les trous. On versait d'abord la
FIg, 4.
moitié de la charge de poudre, puis on introduisait la fusée jusqu'à cette poudre, et enfin on mettait l'autre moitié de la poudre. Après avoir placé une pelote d'argile sur cette poudre, on tassait avec le bourroir en bois, puis on bourrait complètement le trou, comme s'il avait été chargé avec une cartouche.
A défaut de craie tuffeau que l'on écrasait pour bourrer les trous, on aurait pu se servir de débris d'argile sèche ou bien de sable fin et sec, et non siliceux.
Lorsque la poudre était mise à nu dans les trous, la charge totale de poudre occupait le tiers de la hauteur du trou.
Si le rocher eût été plus difficile à être attaqué parla mine, on aurait été obligé de mettre une plus grande charge de poudre. On conçoit d'ailleurs que la charge de poudre varie suivant la nature de la roche et suivant le volume des blocs que l'on veut faire sauter.
En général, la charge de poudre peut varier de 0*^,800 à 2 kilogrammes.
Les mèches anglaises dites fmée de sûreté^ et appelées aussi étoupilles Bickfort^ du nom de leur inventeur, ont 0",005 ou 0",006 de diamètre. Elles consistent dans une corde de coton dont le noyau forme un petit canal rempli de poudre et enveloppé dans un ruban roulé en hélice à la surface. Ce ruban est goudronné ou enduit de résine, et les mèches sont ainsi garanties de l'humidité.
Ces mèches brûlent plus ou moins lentement, suivant qu'elles sont plus ou moins anciennes et comprimées dans le trou. Moyennement, elles brûlent sur une longueur d'environ 0",60 par minute; mais il est toujours bon de déterminer cette donnée par une expérience.
La longueur d'une mèche à employer pour un trou de mine doit être déterminée d'après le temps nécessaire aux ouvriers pour se garer des accidents qui pourraient résulter de l'explosion.
Avant l'invention des mèches anglaises, on se servait d'une épinglette afin de ménager, au travers du bourrage, le
canal destiné à porter le feu à la poudre ou à la cartouche. Vépinglette était une sorte de grande aiguille terminée à son extrémité inférieure par une pointe, et à son extrémité su- ^ périeure par un anneau ou œillet (fig. S). Elle devr vait être en cuivre afin de ne point produire d'étincelle. Après avoir placé dans le trou de mine la charge de poudre ou la cartouche, on plaçait Tépinglette sur la paroi du trou, dont on effectuait le bourrage, ainsi qu'il a été dit plus haut. On reti- ^^^ rait ensuite Tépinglette et on plaçait Tamorce. Cette amorce se faisait quelquefois en versant simplement de la poudre dans le trou de Tépinglette ; d'autres fois avec des canettes ou petites fusées en papier, que Ton mettait en contact avec une mèche soufrée ou un morceau d'amadou, lesquels brûlent assez lentement pour permettre aux mineurs de s'esquiver. Cette manière d'amorcer n'était pas sans inconvénients, parce que l'emploi de l'épinglette a souvent occasionné de graves accidents, \j surtout dans l'exploitation des roches siliceuses. Comme elle doit être souvent en fer, afin de résister ^'^'^' aux efforts de torsion qu'elle subit lorsqu'on la retire du trou de mine, il suffit d'un coup maladroit pour donner lieu à une étincelle et produire une explosion pendant que les mineurs sont occupés à placer la bourré. En outre, les gaz formés par l'inflammation de la poudre peuvent s'échapper par le canal de l'épinglette et ne produisent pas par conséquent tout l'effet qu'on peut en attendre.
Par l'emploi des mèches anglaises, on évite ces inconvénients et on peut en même temps se rendre compte facilement de l'intervalle de temps qui s'écoule entre le moment où l'on met le feu et celui de l'explosion.
Au canal du Forez, nous avons fait exécuter 160000 mètres cubes de déblais de roches en granit. L'exploitation a eu lieu à la poudre et au moyen des mèches anglaises.
Lorsque les trous de mine doivent être pratiqués dans un
$0/ humide, on doit employer des cartouches goudronnées, ou
bien enfermer la charge de poudre dans du papier goudronné.
Si les eaux sont abondantes, on place la poudre dans des
\ubes cylindriques en fer blanc.
Lorsqu'il s'agit de faire une extraction sur une grande écheUe dans une roche calcaire, on verse de l'acide chlorhydrique étendu dans les trous de mine ouverts avec le burin. Cet acide attaque les parois du rocher et finit par se transformer en chlorure de calcium. Une partie du trou étant ainsi corrodée, on peut y placer une plus grande quantité de poudre et faire sauter des blocs considérables. Avant d'introduire la poudre, on doit vider la cavité inférieure du trou au moyen de petits seaux fixés au bout d'une corde.
