Pour déterminer l'épaisseur du terrain

SOrvDE ET SONDAGE. 77

qui recouvre une formation plus ancienne que lui;

5.° Pour s'assurer si une couche que Ton exploite et dont on connaît l'inclinaison, se retrouve et persiste encore à une distance donnée ;

4.0 S'il existe de la tourbe au-dessous des terrains d'alluvion qui forment le fond d'une vallée ;

5.° Si un amas que Ton exploite se prolonge à telle ou telle distance;

6.° Si un filon bien caractérisé, qui est stérile au jour, donne du minerai à une certaine profondeur;

7.0 S'il n'existe point quelque couche de fer limoneux au-dessous de celles que l'on se contente d'exploiter jusqu'à présent;

8.° Enfin, pour aider à l'aérage des travaux infectés de mofettes, et pour aller à la recherche des vieux travaux inondés dont on ne connaît pas parfaitement la position, ainsi que nous le dirons d'une manière plus détaillée en parlant de l'aérage et de l'assèchement des mines dans le chapitre qui est consacré aux moyens employés pour la conservation des hommes et des travaux.

De la recherche des eaux souterraines au moyen de la sonde. Des puits artésiens ou fontaines jaillissantes.

Si je ne sais pas très-partisan de la recherche des mines au moyen de la sonde, et si

j'ai placé ce mode de recherche en dernière ligne, comme étant le moins satisfaisant de tous, à mon avis, je pense tout différemment par rapport à la découverte des eaux souterraines, bien qu'elle présente aussi de grandes difficultés à vaincre; mais au moins on ne peut pas rester dans l'incertitude, et jusqu'ici le sondage est le seul moyen de ramener à la surface de la terre ces sources abondantes qui circulent dans ses entrailles, et qui sont appelées à féconder et à embellir les campagnes les plus stériles et les plus mal arrosées.

La première idée de créer des fontaines jaillissantes appartient aux Français; elle fut mise à exécution dans l'Artois, d'où est venu le nom de puits artésiens 9 qu'on leur donne ordinairement, et c'est encore a un ingénieur français, M. Garnier, que l'on doit un bon traité sur l'art du fontenier-sondeur, qui a remporté le prix prpposé par notre excellente Société d'encouragement.

Cette découverte est donc toute française, et quoiqu'on l'ait exportée de l'autre côté de la Manche et dans les États-Unis d'Amérique, où on lui a donné plus de suite qu'en France, l'honneur de l'invention nous appartient tout entier, et je ne saurais mieux faire pour donner une idée de cet art si neuf et si important, que d'extraire ce que je crois devoir en dire, de l'excellent ouvrage que je viens de citer, et auquel je renvoie pour

PUITS ARTESIENS. 7g

les détails qui sont particuliers à la recherche des sources jaillissantes et montant de fond. l

On avait cru, et M. Garnier lui-même l'avait avancé dans son ouvrage, que toute autre espèce de roche que le calcaire ne pourrait présenter les mêmes avantages pour la recherché de ces fontaines, mais l'expérience est venue nous donner un heureux démenti ; •car, ainsi que nous le verrons bientôt, on en trouve tout aussi bien dans les terrains primordiaux que dans les terrains secondaires.

Moyens d'exécution.

Lorsqu'on a choisi la place où l'on désire établir une fontaine jaillissante, on forme, afin d'éviter de construire un échafaudage et pour pouvoir en même temps travailler avec facilité, une excavation pyramidale de 18 pieds de profondeur environ, dont la pointe est tournée en bas et dont la base, qui a 18 pieds de côté (6W), se trouve à la surface du terrain : les quatre côtés de cette espèce de trémie sont garnis de palleplanches et soutenus par plusieurs cadres, qui vont toujours en diminuant à mesure que Ton approche du

1 De Tari du fontenier-sondeùr et des puits artésiens, par François Garnier, ingénieur des mines. Ouvrage couronné par la Société d'encouragement , et imprimé par ordre dtt Goureraement. • •

8o TRAVAUX DE RECHERCHE.

fond , de manière à ce que le dernier n'a plus que 8 pieds de côté : cette excavation, ainsi boisée et garnie de porteurs, permet aux ouvriers d'y descendre sans craindre le moindre éboulement , quand bien même le terrain ne serait composé que de sable fin. Arrivé là, on fait agir la sonde garnie d'une tarière, et Ton donne au trou un diamètre assez grand, pour que Ton puisse y enfoncer à coups de mouton des espèces de tuyaux car-, rés d'un pied de côté intérieurement, composés de planches épaisses et bien jointées. Ces tuyaux se nomment coffres en terme de Fart, et comme il importe infiniment qu'ils s'enfoncent en conservant un aplomb parfait, deux grillages, qui sont eux-mêmes ajustés avec tout le soin possible, les conduisent et leur servent de guide jusqu'au moment où ils pénètrent dans le trou de sonde.

Lorsque ce premier coffre, qui est armé inférieurement d'un sabot d'acier bien tranchant, est enfoncé de quelques pieds dans le trou desonde, on en ajoute un second à sa partie supérieure; on fait agir la sonde, afin de faire du vide au-dessous, et l'on continue ainsi à enfoncer tout à travers le sable mouvant, jusqu'à ce que l'on atteigne au point où la chute du mouton cesse de l'enfoncer, ce qui arrive ordinairement à 8 ou 10 mètres au-dessous du fond de l'excavation pyramidale; mais comme ce premier coffre a des dimensions telles qu'on peut en introduire

PUITS ARTÉSIENS. 8l

jusqu'à quatre dans son intérieur, on en passe un second, qui est par conséquent plus petit que le premier de toute l'épaisseur des planches et du jeu nécessaire à son introduction.

La manœuvre est la même, tant .avec la tarière qu'avec le, mouton, et Ton parvient ainsi à passer les terrains les plus mouvans et les plus meubles, sans que leur pression et leur espèce de fluidité apportent le moindre •empêchement à la continuation du travail qui reste à faire.

Parvenu au terrain argileux, on fait agir la tarière comme nous l'avons dit en parlant de la recherche des minerais, avec cette seule différence, que l'on donne généralement plus de largeur au trou , 7 pouces et % , et plus, parce que Ton doit y introduire* des tuyaux ronds que Ton nomme buses et qui doivent former le vide intérieur de la fontaine jaillissante. Ces buses sont des tuyaux de bois forés avec soin, qui ont lo pieds de long, 7 pouces de diamètre extérieur, 2 pouces d'épaisseur et par conséquent 5 pouces de canal; ils s'assemblent bout à bout comme les tuyaux de pompe ou les chenaux de conduite. Il faut que ces buses traversent les argiles, qui ne contiennent qiie des eaux non potables, et qu'elles pénètrent un peu dans le calcaire, a tin que les eaux salubres que l'on trouve ordinairement dans ces roches, ne se mêlent point avec celles des glaises, qui sont hydro-sulfureuses, et qui ne conviennent

même pas toujours à l'irrigation des prairies ou à l'arrosage des jardins. On continue le sondage à travers les bancs calcaires, jusqu'à ce que. l'on ait rencontré un volume d'eau assez puissant et qui monte du fond*de manière à s'approcher de la surface et souvent a jaillir de plusieurs pieds au-dessus.

Tout ce qui précède a rapport à la recherche des eaux dans les terrains crayeux de l'ancienne province d'Artois, qui présentent pour difficulté essentielle le passage des sables mouvans, l'enfoncement des coffres, des buses et l'isolement des bonnes eaux d'avec les mauvaises, et.c'est dans l'ouvrage de M. Garnier qu'U faut aller chercher les figures et les détails d'exécution, qui sont infinis et qui contribuent puissamment au succès de l'établissement de ces précieuses fontaines.

Exemples de fontaines jaillissantes exécutées avec succès dans différens terrains.

Il nous reste à rapporter les exemples qui prouvent que l'on peut ramener à la surface de la terre des sources montant de fond en sondant des terrains tout différens de ceux qui constituent le sol des environs de Paris et celui du département du Pas-de-Calais, où les puits artésiens ont pris naissance.

Je trouve dans le Recueil industriel de M. de Moléon un excellent mémoire anonyme sur les fontaines souterraines ou puits

artésiens , dont j'extrais quelques passages. *

„ Le premier exemple de ces fontaines fut

« donné en France, où elles portent le nom

* de puits artésiens; elles y sont encore peu « nombreuses, tandis qu'en Angleterre elles « y sont innombrables: elles ne sont intro- « duites aux Etats-Unis que depuis 1824, et « déjà elles s'y multiplient de toutes parts,

* même pour le service public et pour celui « des campagnes ou des établissemens in- « dustriels.

« En Angleterre ce ne sont pas les gens « de luxe qui font les frais de ces fontaines, « ce sont les petits bourgeois, les artisans, « les paysans et les plus petits villages pour « le service commun.

« Plus de moitié de ces fontaines jaillis- « sent plus ou moins haut; mais celles qui « ne jaillissent pas ne sont guère moins uti- « les; car la pompe la plus active ne peut « les épuiser, et l'excellence de leurs eaux « est très-remarquable.

« La température de ces eaux s'élève en « raison de la profondeur à laquelle on a été « chercher la spurce (10 à i6d).

« Les savans d'Amérique sont aujourd'hui « d'accord sur le fait suivant, que l'expé- « rience a constaté partout en Angleterre, « savoir : que l'on. peut se procurer des fon- <c taines sur tous les points, quel que soit le

1 Recueil industriel, tom. IV, pag. 335.

« niveau du terrain; mais ils n'ont pas encore c, généralement adopté le principe émis par « plusieurs, qui est déjà appuyé par une « multitude de faits : que l'eau empruntée « aux sources souterraines peut jaillir au- « dessus de la surface indépendamment de « toute pression gravitante. *

L'auteur anonyme de cet article pense que les eaux qui jaillissent d'une profondeur de 4 à 5 cents pieds (comme il y en a des exemples en Angleterre), ne sont point le produit des infiltrations supérieures qui alimentent les puits et les petites fontaines; mais que ces jets admirables et inépuisables sont lancés par de grandes artères souterraines, sur lesquelles agissent de grands réservoirs d'air que la terre recèle: il cite à l'appui de cette opinion un réservoir d'hydrogène trouvé en sondant, et qui fît baisser, dès qu'il fut ouvert, le jet de la fontaine de 4 pieds (à Albany, dans' la brasserie de Boyd et Cullock.)

Les tableaux qui accompagnent cet excellent mémoire r et qui ont rapport aux fontaines souterraines découvertes dans les États- Unis d'Amérique et dans divers contrées d'Angleterre, prouvent:

i.° Que l'on trouve ces fontaines tout aussi bien dans, les terrains primordiaux que dans les terrains secondaires , puisqu'il en cite six dans le granit;

a.° Que l'argile précède souvent la rencontre de l'eau; mais que ce n'est pas une

circonstance essentielle , puisque sur vingttrois exemples cités aux États-Unis, douze seulement ont traversé l'argile avant d'avoir trouvé l'eau; . *

3.° Qu'on les rencontre tout aussi bien dans les pays de plaine que dans les pays de montagnes;

4«° Qu'on en trouve partout (c'est Fauteur qui parle) avant d'atteindre à 5oo pieds : sur les vingt-trois exemples cités pour les Etats- Unis, un seul a été à 4^o piedfe, deux ont dépassé 35o, deux ont approché de 5oo, un a été à 210* deux ont dépassé i5o, un a été à 104, deux ont approché de 100, et tous les autres pnt trouvé l'eau avant d'arriver à cette profondeur;

• 5.° Que Ton peut modifier et augmenter la hauteur des jets jusqu'à un certain point, par l'insertion çl'uti tuyau qui les resserre et les soutient, etc.

En Angleterre les fontaines qui jaillissent sont assez communes, sur 180 exemples cités, on en indique g5 qui jaillissent à une hauteur qui varie de 4 à 42 pieds, et dont le produit moyen est de 300 à a5o pintes par minute. Celles qui ne jaillissent pas, ne sont ni moins bonnes, ni moins inépuisables que lçs autres, et parmi ces dernières celles dont le niveau est le plus bas, ne sont qu'à 18 pieds de la surface.

A Londres on n'en cite point qui jaillissent, tandis qu'elles sont presque toutes jail-

lissantes dans les comtés d'Essex, de Cambridge, de Stratford et de Surrey.

AHammersmith,danslelNortbamptonshire, un M. Brook ayant percé la terre dans son jardin à 56o pieds de profondeur et sur un diamètre de 4 pouces et % environ, l'eau jaillit avec une telle abondance que dans quelques heures le terrain d'alentour se trouva totalement inondé, que toutes les cuisines furent noyées dans un rayon de plus de 5o toises, et que Ton craignit que les maisons ne s'enfonçassent dans le sol ou ne fussent démolies en dessous. Deux ou trois hommes essayèrent de chasser des bondes de bols et de fer; elles furent rejetées, ainsi que ceux qui s'efforcèrent de les enfoncer. On ne parvint à diminuer le volume de ce jet qu'en insérant une suite de tuyaux de plus en plus étroits.1 *

L'auteur termine en annonçant au public qu'il a perfectionné une sonde que Ton n'a pas besoin de retirer du trou, si profond qu'il soit, jusqu'à ce que le but soit atteint; toutes les matières produites par le perforateur

i Tout nouvellement encore, M. Héricart de Thury nous a fait connaître le résultat obtenu a Epinay, près Paris, d'un sondage qui a ramené à la surface une fontaine trouvée à 201 pieds de profondeur , et dont le produit est de trente-six mille litres par vingt-quatre heures. Un fait très-remarquable, c'est que Ton peut établir plusieurs de ces fontaines les unes à côte des autres , sans que le volume de la première en soit diminue sensiblement, , * »

sont extraites par un moyen prompt et simple, très-peu dispendieux, et qui n'est pas audessus de la force d'une femme : ainsi disparaîtrait, dit-il, cette dépense de sondage tellement énorme qu'il faut presque toujours abandonner l'entreprise à une certaine profondeur.

Si l'auteur ne s'abuse point et ne se fait pas illusion, il aura rendu un service dont il serait difficile de calculer les suites, tant pour la recherche des eaux que pour la découverte des minerais.

1 Dépenses approximatives.

Les dépenses d'un puits artésien sont soumises à la profondeur à laquelle on doit aller chercher l'eau et à la nature des roches que l'on est obligé de traverser. Le sondage de New-Brunswick , qui n'a trouvé l'eau qu'à 399 pieds, a coûté 400 dollars, 2,100 *•

Dans l'Artois, M. Garnier cite les exemples suivans :

La fontaine de la ville d'Ârdres, qui a 10 pieds, a coûté i,6oof.

Si l'on était forcé de traverser 160 ou 200 pieds de sable mobile et de chasser des coffres dans toute cette épaisseur, la dépense pourrait bien s'élever à 1 0,000 f.

Quand on s'enfonce de 120 à i3o pieds, et que Ton n'a besoin que d'un seul coffre de 3o pieds, l'établissement de la fontaine ne peut aller au-delà de 5oof.

Enfin, si Ton trouve l'eau vive dans un terrain facile et à 80 pieds environ , quatre ouvriers peuvent eh quatre ou six jours exécuter le travail qu'exige rétablissement d'une fontaine. Dans un pareil terrain la dépense n'irait guère qua 200 *.

L'on voit combien le travail de la sonde est plus avantageux pour la recherche des eaux que pour celle des minerais; mais si l'on parvenait à multiplier les sondeurs, à les former, comme M. Héricart de Thury en a donné l'exemple pour les environs de Paris, et si l'on réussissait à perfectionner la manœuvre, à la simplifier ou à la faire exécuter par un arbre tournant, garni de cames et mis en jeu par des chevaux, il est bien certain que ce moyen de recherche deviendrait aussi satisfaisant et beaucoup plus expéditif que tout autre.

S'il est vrai que M. Baillet, professeur d'exploitation à l'école des mines, s'occupe d'un traité complet de l'art de sonder, nous devons espérer de voir perfectionner et l'instrument et la manière de s}en servir; car on a droit de tout attendre d'un homme d'un mérite aussi distingué, à qui l'art des mines en France est déjà si redevable, soit pour les connais sances pratiques et théoriques qu'il expose dans ses cours, soit par la justesse des vues qu'il a souvent développées dans ses savans mémoires.

Conclusion.

Je me résume, en disant que dans l'état actuel de l'art du sondeur, ce moyen de rechercher les minerais n'est applicable que dans certains cas, qu'il est imparfait dans beaucoup d'autres, et qu'il n'est pas toujours plus économique que la recherche par puits et par galerie. Je pense tout différemment pour la recherche des eaux.1

1 M. Àntiq, demeurant à Paris, rue d'Enfer n.° 101, a exposé au LouYre, en 1827, une sonde de minenr en fer et acier, dont toutes les pièces sont exécutées arec précision et <ou'il établit à un prix fort modéré, dont voici le détail :

iS Outils, tels que tarières, trépans, tire-bourre,

etc., du poids total de 90 kilogr., pour . . . 6o3f sc

33 Alonges de* 3 mètres, avec la tête, le tout assemblé par des boulons, du poids de 336 kil. , pour 5?6 30

10 Pièces accessoires , telles que manivelles , clefs ,

curettes, forets, etc., pour i53 s

1 Bâtis en bois de hêtre , pour 36 s

Total i3i8faoc

pour une sonde' prête a travailler et pouvant s'enfoncer a 44 mètres. Si Ton veut pénétrer plus avant, on ajoute à la tige des alonges de 3 mètres, dont chaeune coûte 34 fr. 30 c. D'après ce tarif, on peut faire son calcul pour une sonde d'une longueur donnée.

M. Billard, serrurier - mécanicien attaché à la direction des carrières sous Paris , exécute aussi des sondes avec le plus grand soin.

gO TRAVAUX DE RECHERCHE, etc.

Explication des planches VII et VIII > qui sont consacrées à la sonde et à ses divers outils.

Planche VIL

Figure 1 et 3. Assemblage de deux alonges.

Fig. 2. Tète de la sonde portant son anneau.

Fig. 4 et 6. Le T et rétrier servant à soulever et à

tourner la sonde.

Fig. 5. Le tourne- à -gauche en fer.

Planche VIII.

Fig. i. La tarièrt.

Fig?i. Le double tire-bourre.

Fig. 3. La curette.

Fig. 4. Le burin bonnet de prêtre ou batte à beurre.

Fig. 5. Le burin plat.

Fig. 6. Le burin courbe.

Fig. 7. La cloche d'accrocheur.

Fig. 8. Le burin hardi.

A tous ces outils il faut souvent en ajouter d'autres que les circonstances locales exigent et qu'il faut assortir à la nature des terrains; mais ceux que nous avons figurés ici, sont les plus ordinairement employés dans la recherche de la houille, par exemple. L'exécution des puits artésiens en demande plusieurs qui sont particuliers à cette belle opération, et qui sont décrits et figurés dans l'ouvrage de M. Garnier déjà cité.