MOYENS DE CONSTATER LA NATDRE DU TERRAIN. 2S

trépans, et le battage s'exécute au moyen du manche à vis de pression et du cabestan.

Pendant que le cabestan élève la sonde d'environ 0",30 et la laisse retomber de cette hauteur, le manche à vis de pression sert à donnera la tige la direction convenable pour obtenir un forage rond et régulier avec le trépan.

Le mouvement de rotation imprimé à la sonde en sens contraire lorsqu'on la remonte, ou bien le mouvement de trépidation qu'elle éprouve pendant Faction des trépans, peut provoquer le dévissage de Tune des vis ; on en est averti par un bruit semblable à celui d'un coup de fouet. Pour éviter cet accident, il suffit à l'ouvrier d'appuyer de temps à autre sur son manche dans le sens du vissage.

Tubage. — Lorsqu'il se présente des couches de terrains ébouleux à traverser, on soutient les parois du trou de sonde au moyen de tubes ordinairement en tôle et quelquefois en bois. Ces tuyaux, de 2 mètres de longueur chacun, de 0"*,14 de diamètre extérieur et de 0°, 13 de diamètre intérieur, se réunissent bouta bout et successivement au moyen d'assemblages à recouvrement, fixés soit par des boulons et des écrous, soit par des rivets. Si l'assemblage se fait avec boulons et écrous, l'extrémité de chaque boulon doit être coupée et rivée afin d'avoir le moins de saillie possible. L'emmanchement que porte chaque tube à l'une de ses. extrémités à 0", 14 de hauteur et 0",1S de diamètre extérieur, ce qui fait une saillie de S millimètres sur le pourtour des tuyaux (fig. 146). ^

La colonne formée avec les tuyaux assemblés est descendue au moyen de la chèvre après avoir eu soin de bien calibrer le trou de sonde. La descente de la colonne se fait au besoin à

I »• il

mesure que la sonde s'enfonce et en ajoutant les tubes suecessivement les uns aux autres. On facilite le mouvement de la colonne par une pression suffisante exercée au sommet ou par l'action d'un mouton, qui est quelquefois creux^ afin de pou* voir fonctionner la sonde étant dans les tubes.

Pour tuber dans des sables mouvants, il suffit de foire descendre au-dessous de la colonne un seau à soupape auquel on imprime des mouvements de percussion çt qui se remplit alors comme une pompe. Le sable, raréfié par cette actioD, permet la descente de la colonne jusqu'au terrain solide. On introduit ensuite la sonde dans l'intérieur des tubes pour exécuter le forage *.

ARTICLE n.

Fondations mir terrains Inemapresslbles et innfftwrfllaMt*

149. Après avoir constaté la nature du terrain au moyen de sondages exécutés avec soin, on adopte le mode de fondation qui convient au terrain sur lequel on doit ériger une construction.

Les terrains sont classés en trois catégories : l"" Les terrains incompressibles et inaffouillables ;

^ Les personnes appelées à exécuter des sondages peuvent consulter la notice publiée par MM. Laurent et Degousée. Cette notice a pour titre : Description et manœuvre des sondes d'exploitation.

Le guide du sondeur ou Traité théorique et pratique des sondages, par MM. Degousée et Laurent, donne tous les développements de Tari dn sondeur.

Tous les outils nécessaires pour les opérations de sondage se trouvent chez MM. Degousée et Laurent à Paris.

2'' Les terrains incompressibles et affouillables ; 3* Les terrains compressibles et affouillables.

Les terrains incompressibles et înaffouillables sont les rochers, le tuf et les enrochements naturels.

Pour établir les fondations sur le rocher, il y a deux cas à considérer : ou la'^roche sort de Teau, ou elle est située sous

Feau.

§ L *- FONDATIONS SUE U ROCHER HORS DB 1.'eAU.

180. Lorsque le rocher sort de Teau d'une quantité suffisante pour permettre de construire la maçonnerie à sec, on «e borae à déraser le sol, soit de niveau, soit par retraites horizontales, afin que la construction ne tende pas à glisser. On établit ensuite la fondation par les méthodes ordinaires, en ayant soin, dans le cas de retraites horizontales, de bien oom<^ primer la maçonnerie, qui doit racheter leur différence de hauteur; il faut autant que possible l'exécuter entièrement en pierres de taille ou en £Qrts libages, si elle doit supporter une grande charge. Afin de répartir la pression sur une plus grande surface, on donne à la fondation 0'",0«^ à 0"*,10 d'empitement, c'est-à-dire de saillie sur chaque face du mur qu'elle doit supporter.

§ IL •— FONDATIONS SUR LE ROCHER SOUS l'eAU.

151 . Il peut se présenter trois cas : ou le rocher est & nu et sous l'eau à une profondeur qui ne dépasse pas 2 mètres, ou le rocher à nu est à une profondeur de plus de 2 mètres, ou enfin le rocher est recouvert de gravier.

Premier cas. — Quand la hauteur d'eau sur le rocher ne dépasse pas 2 mètres, on circonscrit l'emplacement de la fondation au moyen d'un batardeau ; puis on épuise les eaux et

Ton élève la maçonnerie à sec comme sur le rocher hors d'eau. Nous verrons au numéro 186 la manière d'établir un batardeau sur le rocher.

Deuxième cas. — Lorsque la hauteur d'eau sur le fond du lit dépasse 2 mètres, il est difficile de faire des épuisements, parce qu'il est rare que des batardeaux d'une grande hauteur soient suffisamment étanches. La dépense qu'ils occasionnent est en outre toujours très-grande. On établit alors la fondation au moyen d'une caisse sans fond étanche.

Cette caisse, que l'on construit à sec sur le chantier, est composée de poteaux verticaux et de fortes palplanches maintenues par deux ceintures de moises horizontales. La hauteur de chaque palplanche est fixée en raison de la profondeur d'eau au point du rocher sur lequel elle doit descendre, profondeur que l'on relève au moyen d'une sonde en bois. On peut d'ailleurs laisser aux palplanches la faculté de glisser entre les moises, et on les fait descendre à coups de masse jusqu'à ce qu'elles touchent le fond. Lorsque la caisse est terminée, on calfate les parois et on l'échoué en la chargeant de matériaux pesants. Ces matériaux sont déposés sur des madriers placés en travers sur les bords de la caisse. Pendant l'échouement la caisse est soutenue soit au moyen de crics, soit au moyen de chèvres, et elle est descendue progressivement.

11 faut, dans tous les cas, prendre avant l'échouement les dispositions nécessaires pour que la caisse descende verticalement. A cet effet, on établit un échafaudage qui embrasse entièrement la caisse et la force à descendre verticalement, ou bien on enfonce quelques pieux (en forçant le rocher si on le peut) pour lui servir de coulisses et la maintenir dans une position invariable.

Lorsque la caisse est arrivée à fond, on coule du béton sur une hauteur égale à la moitié de celle de l'eau, en ayant soin, pour que le béton ne soit pas exposé à faire parement dans le cas oîi la caisse viendrait à être détruite au bout de quelques années, de placer pendant l'immersion des pierres de taille au

TERRAINS INCOMPRESSIBLES ET INAFFOUILLABLES. 26i

pourtour intérieur de la caisse. On doit d ailleurs protéger la caisse contre l'action destructive des courants au moyen d'enrochements exécutés tout au pourtour extérieur.

Lorsque le béton a fait prise, on épuise l'eau qui se trouve dans la caisse et l'on élève ensuite la maçonnerie à sec.

La caisse a la forme de la construction qu'il s'agit d'établir.

Troisième cas. — Si le rocher est recouvert d'une couche de terre, sable ou gravier, on emploie une caisse sans fond non étanche dont la carcasse se compose de poteaux verticaux placés aux angles et sur les faces à des distances de i",50 à 2 mètres. Ces poteaux sont reliés entre eux par deux ou trois ceintures de moises horizontales. Lorsque la «carcasse est échouée, les palplanches sont placées entre les moises, puis enfoncées successivement jusqu'au rocher.

Lorsque toutes les palplanches sont battues, on drague dans l'intérieur de la caisse jusqu'au terrain solide, et on coule ensuite le béton, que l'on élève jusqu'à 0'",20 ou 0",30 en contre-bas de Tétiage. Arrivé là, on forme au pourtour de la caisse, à laquelle on doit pour cela donner des dimensions suffisantes, une ceinture de batardeaux en béton en laissant dans l'intérieur un espace suffisant pour établir la première assise de maçonnerie. Ce batardeau peut être formé d'un côté par les palplanches de la caisse et de l'autre par une enceinte intérieure en vannages ou en palplanches.

On peut encore descendre dans la caisse, pour remplacer les batardeaux, un coffrage tout préparé, de manière à ce qu'il s'applique contre les poteaux de la caisse. Ce coffrage, en madriers jointifs et bien calfatés, doit pénétrer par sa partie inférieure dans le béton et s'élever un peu au-dessus de l'étiage.

Enfin, si la profondeur d'eau est grande, 4 à S mètres par exemple, et que la caisse soit maintenue par trois cours de moises horizontales, on peut aussi, avant la pose des palplanches, fixer intérieurement sur les poteaux entre les deux cours supérieurs de moises des palplanches jointives de 0",03 d'épaisseur, dont on a recouvert les joints par des i

garnies de mousse pour obtenir dans le haut de la caisse un bordage étanche. La caisse doit dans ce cas être assez haute pour dépasser le niveau des eaui.

Quand le béton a fait prise, on épuise et on établit la maçonnerie à sec. Une fois la construction au-dessus du niveau des eaux, et si l'on ne craint pas de crue, on démonte le coffrage ou l'enceinte intérieure et Ton recèpe la caisse au niveau du béton ; puis on coiffe les palplanches avec un chapeau fixé sur leurs têtes au moyen de chevilles en fer.

La caisse pouvant être détruite à la longue et le parement du béton pouvant ne pas résister au choc des glaces et des corps flottants, on doit avoir soin de placer pendant l'immersion du bétofi des moellons ou libages en boutisses que ron dispose tout au pourtour intérieur de la caisse. On doit d'ailleurs protéger la caisse contre l'action destructive des courants au moyen d'enrochements exécutés tout au pourtour extérieur.

Dans ce système, on peut descendre une fondation jusqu'à Sou 10 mètres.

Quelquefois, avant d'échouer la caisse, on commence par creuser la fouille en draguant jusqu'au sol résistant ; puis on fait descendre la caisse et on pose les palplanches, après quoi on coule le béton.

ARTICLE IIL

Fondations sur un terrain Ineompressible et affouillable.

132. Les terrains incompressibles, mais susceptibles d'être emportés ou amollis par les eaux, sont : le sable, le gravier, le caillou, l'argile franche et pure, les schistes, etc. Ce sont ceux que l'on rencontre le plus souvent.

On peut encore fonder directement sur un sol pierreux, graveleux ou sablonneux ; mais comme ces terrains, quoique

réellement incompressibles, sont toujours plus ou moins mobiles, il est prudent de pénétrer à une plus grande profondeur et d*y répartir la pression aussi uniformément que possible au moyen de libages ou d'une bonne couche de béton.

Sur les rivières dont le régime est établi, c'estr-à-dire celles dont la disposition du lit varie peu et où par conséquent les affouillements sont peu considérables, on a exécuté pendant longtemps les fondations sur pilotis. Aujourd'hui, on trouve plus économique de les exécuter par encaissement sur béton. Nous allons examiner ces deux systèmes de fondations.

§ I. — FONDATIONS SUR PliOTIS.

153. Ce système consiste à enfoncer dans toute l'étendue de la fondation un nombre de pieux suffisant pour' supporter le poids de Touvrage sans fléchir ou sans s'affaisser sous cette charge, et à faire reposer l'édifice sur les tètes des pieux. Les pieux sont espacés de 0",80 h 1"*,30 d'axe en axe, suivant la pression totale qu'ils auront à supporter et suivant leur diamètre, qui doit être en général le vingt-quatrième de leur longueur.

iS4. Calcul du nombre de pieux. — Le nombre de pieux à placer dans l'étendue d'une fondation se détermine en divisant la charge totale que devra supporter la fondation par la charge que chaque pieu peut supporter lui-même.

Ainsi un pieu commence à plier, puis se rompt sous une charge de 3 kilogrammes par millimètre carré de section. Il est d'usage de ne faire supporter aux pieux que le cinquième de cette charge, c'est-à-dire 0*^,60 par millimètre carré, ou 60 kilogrammes par centimètre carré. Ainsi, pour des pieux de 0",20 d'équarrissage, chacun d'eux peut supporter une charge de 20 X 20 X 60 =^400x60 =24 000 kilogrammes.

Le nombre de pieux étant connu ainsi que la section de la maçonnerie qui pèsera dessus, on détermine la place de cha-

364 F0NDATI0K8.

cuQ d'eux pour qu'ils aient tous le mfime poids hs Pour cela, ou partage la section de la maçonnerie en gxHant de surfaces équivalentes entre elles qu'il y a de pieux, et on place le centre de chaque pieu au centre de gravité de chacune de ces surfaces, et l'on a ainsi l'espacement des pieux, dont le minimum doit être de 0"',80 afin de ne point trop comprimer le terrain.

Les pieux, étant répartis de la manière la plus coDveoaUe sous la fondation et disposés en quinconce, doivent être enfoncés jusqu'au refus, c'est-à-dire jusqu'à ce qu'ils n'entrait plus que de 0",02 à 0°,03 par volée, afin que l'on n'ait plus i craindre aucun affaissement sous le poids de la construction. On les recèpe tous de niveau au-dessous de l'étiage à la hauteur préalablement fixée. Gela fait, on peut suivre deux méthodes différentes dans l'exécution des fondations : 1* sur grillage ; 2° par caisson.

15S. Fondations sur grillage. — Le grillage est une cllS^ pente formée de pièces de bois croisées les unes sur les autres et entaillées légèrement de manière i ce qu'il ne puisse y avoir de glissement lii>rizontal dans aucun sens (fig. 147). Les pièces inférieures relient les files longitudinales de pieux et portent le nom de hngrines ; les pièces supérieures assemblées sur les premières portent le nom de traversines,

Fi(. UT. Les longrines sont assemblées à tenons

sur la tôle des pieux ou bien fixées avec des broches en 1er. On peut, suivant les cas, poser le grillage à sec en épulsaQl les eaux, ou bien le poser sous l'eau.

Pose du grillage à sec. — Lorsque l'on a à fonder sur un terrain dans lequel les sources ne sont pas très-abondante>) comme par exemple sur un fond glaiseux et que les batarde8U\ ne sont pas trop coûteux à établir, on établit les fondatioiis

par épuisement et sur grillage. C'est ainsi que l'on fait sou*vent les fondations de culées et de murs de quais.

On circonscrit de batardeaux l'emplacement de l'ouvrage que Ton veut construire ; on épuise les eaux et on enlève toutes les terres rendues mobiles par le battage, en déblayant aussi bas que possible le terrain autour des pieux.

On remplit ensuite cette enceinte avec des enrochements que l'on comprime fortement en les exécutant. Ces matériaux maintiennent les pieux, augmentent les frottements qui s'opposent à l'enfoncement et ajoutent ainsi beaucoup à la solidité du système. On pose ensuite sur les pieux le grillage en charpente. Les enrochements montent jusqu'au grillage et sont arrasés au niveau des longrines. On applique enfin sur les longrines et entre les traversines des madriers qui forment ainsi une plate-forme sur laquelle on élève la maçonnerie.

Le grillage doit être placé assez bas pour n'être jamais exposé à se trouver au-dessus de l'eau, parce que les bois se pourriraient.

Dans ce mode de fondation, la plus grande profondeur à laquelle on puisse descendre la première assise de maçonnerie est de 2 mètres au plus, et encore ce moyen est coûteux par rapport aux épuisements; les batardeaux résisteraient mal d'ailleurs à la pression qu'ils éprouveraient latéralement sous une charge d'eau dépassant 2 mètres de hauteur.

Pose du grillage sous F eau. — Lorsque l'eau est à son niveau le plus bas, c'est-à-dire à l'étiage ou un peu au-dessous, et que l'on n'a pas à craindre de crues, on peut receper tous les pieux à O'^jSO ou 0",40 au-dessous de l'étiage, puis échouer sur ces pieux des longrines et sur ces longrines une plate-forme en madriers. Cette plate-forme a pour but de répartir la pression. En la plaçant à une petite profondeur sous l'eau, O^jlO ou 0"',20, il est facile de poser la première assise de fondation, dont l'épaisseur doit s'élever au-dessus du niveau des eaux.

L'échouage des longrines se fait en perçant d'abord sur la

266 FONUAllORS.

tète des pieux des trous dans chacun desquels on introduit des tiges de fer qui s'élèvent au-dessus de l'eau et que l'on maintient dans une position verticale. Une longrine percée da trous disposés de façon à correspondre à chacune des tiges est descendue sur la tête des pieux en faisant passer chaque tige dans son trou. On fait ensuite descendre sur chaque tige un tuyau armé de pointes h. sa partie inférieure, ce qui lui permet de pénétrer légèrement dans le bois. On enlève alon la tige de fer pour y substituer une broche que Von fait gli^ ser dans le tuyau à la place de la lige et qu'il est fiïcile d'enfoncer ensuite avec un pilon en fonte.

Les longrines étant ainsi fixées sur les pieux, on amène li plate-forme, dont les madriers ne sont maintenus que par quelques planches clouées sur la surface. Ces madriers doivent être préalablement percés de trous de manière h répondre aux longrines. Pour échouer la plate-forme, il suffit delà charger par un bout jusqu'à ce qu'elle s'applique sur les longrineâ, et on l'y fixe au moyen de broches enfoncées dans les trous préparés à l'avance.

Pour maintenir les pieux dans leur position verticale et défendre le sol contre les alTouilIements, on fait un enrochement dans les intervalles des pieux et autour de la fondation. Ces

enrochements s'élèvent jusqu'au niveau supérieur des Ion* grincs, où ils sont arrasés (fig. 147 bii\.

Une autre disposition consiste à enfermer les enrochemen'=

TEKUAIH 1HC0HPKE8B1BLK El AFFOUILLABLE. 267

diQg une enceinte de pieux et palplanches jointives que l'on exécute autour des pieux supportant le grillage; mais il est plus économique de battre les palplancbes entre les pieux du périmètre du grillage. De cette manière l'enceinte n'est point séparée du grillage (âg. 148, A). Dans ce cas, on supprime la plate-forme et on relie les longrines par des traverâines {tg. U8, B) ; puis sur les enrocheoients, qui doivent être bien pilonés, on coule du béton jusqu'à la hauteur où l'on peut poser la première assise de maçonnerie. Cette couche de béton enveloppe la tète des pieux et vaut mieux qu'une plate-forme, qui n'adhère januds bien à la maçonnerie et peut favoriser

ni. 148, B,

156. FosDATiON PAR CAISSON. — Lofsquo In fondations d'un ouvrage doivent être établies à une grande profondeur bous l'eau, et surtout lorsque la rivière sur lamelle on doit travailler est esposée h des crues fréquentes, on peut exécuter les fondations au moyen d'un caisson.

Après avoir dragué aussi profondément que possible le ternda rendu mobile par le battage, on remplit d'enrochement en gros moellons les intervalles entre les pieux. Les pieux ^nt recepés ti une môme hauteur au-desso;is de l'étlage, on descend directement le caisson sur leurs têtes.

Le caisson est une espèce de bateau à fond plat avec parois verticales et mobiles , c'est-à-dire qui peuvent se démonter et s'enlever à volonté. Ce caisson a la forme de la pile ou de la culée à construire. Il doit être bien calfaté, ^e manière à ce que l'on puisse travailler h sec dans l'inlérieur, et sa hauteur doit être assez grande pour qu'il ne soit point exposé à être submergé par les petites crues (fig. 149).

Le fond du caisson se compose d'un cadre en fortes pièces flcbois et de traversines jointives assemblées à rainures dans

les côtés opposés du caâre. Ce fond forme ainsi une plate-fomu aux angles de laquelle sont placés des poteaux dans lesquete s'assemblent, aussi i. rainure , des chAssis en madriers. Les poteaux sont reliés h. leurs tètes par des traverses horizontales qui sont elles-mêmes rattachées au cadre de la plate-fonoe par des tire-fonds en fer portant k leur extrémité inférieure un œil dans lequel s'engage un crochet fixé au cadre. Ces tire-fonds sont maintenus par le haut au moyen d'un écrou qu'il sufBt d'enlever pour détacher lescAtés Fil. i(«' du caisson.

Les bords du caisson, pouvant être employés successivement pour la fondation de toutes les piles d'un pont, sont divisés en panneaux de 2 à 3 mètres de longueur formés de planches maintenues par des traverses. Ces. panneaux sont assemblés par le bas dans une rainure pratiquée dans la ioce supérieure des chapeaux de rive, et latéralement dans des poteaux verticaux portant également rainures sur leurs feces latérales et assemblés aussi sur les chapeaux.

Les bois employés à la construction de la plate-forme du caisson doivent être de la meilleure qualité, afin d'avoir une durée illimitée ; les bords qui sont mobiles et dont on ne bit usage que temporairement peuvent être exécutés en bois de médiocre qualité.

On appelle lancer un caisson l'opération qui a pour but de le mettre à flot et de l'échouer sur les pieux.

A cet effet, les caissons doivent, autant que possible, être construits près du bord de la rivière, sur une charpente en bois. Quand un caisson est terminé, on établit une cale qui va du chantier au bord de l'eau, en donnant à cette cale une inclinaison de 3 ou 4 de base pour 1 de hauteur (Gg. 150)>

La charpente qui forme la cale est prolongée dans l'eau de manière à soutenir le caisson jusqu'à ce qu'il flotte. Onre*

tient le caisson avec des câbles et des cabestans, et on le laisse glisser doucement jusqu'à ce qu'il soit à flot.

Pour échouer le caisson, on construit dans son intérieur la maçonnerie de fondation et il descend alors progressivement au fur et à mesure que l'on monte les assises, puis il arrive un moment où il affleure la tête des pieux. On place alors exactement le caisson dans la position qu'il doit occuper, soit au moyen de fils tendus d'une rive à l'autre si le cours d'eau n'a pas une trop grande largeur, soit à l'aide de voyants fixés sur les rives, sur le caisson et sur l'échafaud. On maintient le caisson en place soit avec des pieux battus ad hocy soit avec des cbulisseaux verticaux adaptés aux échafauds, et on termine l'échouage en laissant pénétrer l'eau dans le caisson.

Lorsque le caisson est bien fixé sur la tète des pieux, on continue la maçonnerie jusqu'au-dessus de l'eau, puis on démonte les bords pour les employer à un autre caisson, dont le fond a été préparé pendant l'exécution de la maçonnerie dans le premier. On se sert au besoin de crics pour soulever les bords, qui doivent être amarrés d'avance avec des cordes, parce que des bois imprégnés d'eau pourraient couler à fond.

Il est inutile de dire que si le fond du lit de la rivière était un terrain incompressible, on se bornerait à le niveler et à y faire reposer directement le caisson, sans battage de pieux.

Fig. 150.