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soixante tonnes, roulent sans fatigue à travers le inonde, dociles à la main qui les conduit avec une régularité et une précision mathématiques, franchissant sans arrêt des distances de cent à deux cents kilomètres. Ils peuvent traîner après eux sur des paliers plus de six cents tonnes à raison de trente kilomètres par heure. Ils remorquent sur des pentes moyennes des trains de voitures de deux cents tonnes avec une allure de 80 à 90 kilomètres. Libres, ils atteignent facilement des vitesses de 100 à 120, pourraient même les dépasser, dans des cas exceptionnels, de près d*un tiers et semblent réaliser o ces animaux d'une espèce inconnue » prophétisés par les livres saints dans leur magnifique langage, c pleins d'une fureur jusque-là inouïe, respirant la flamme, répandant une noire fumée et lançant par les yeux d'horribles étincelles » (i). Toutefois, malgré leur formidable puissance de traction, ces monstres merveilleux, qui semblent parfois animés d'une sorte de vie propre, ne grimpent pas et ne développent toute leur énergie que sur des plans à peu près horizontaux ou sur de très faibles pentes.

Il est facile, en effet, de se rendre compte de l'influence des rampes sur la circulation des trains de chemins de fer. Toute machine locomotive munie de roues motrices actionnées par la vapeur prend nécessairement son point d'appui sur le rail et mord en quelque sorte sur lui. Le poids de la machine fait naître un lien entre les aspérités infiniment petites de la roue et du rail en contact, qui s'épousent mu-

(1) Sagesse, xi, 19.

tuellement. Malgré qu'ils paraissent fort lisses, ils çont en fait munis de dents microscopiques, et ce sont ces petites dents qui donnent à la locomotive la résistance nécessaire pour exercer son effort de traction. Cette résistance que le rail oppose au glissement des roues motrices est due à ce que les ingénieurs appellent V a adhérence » et qui n*est autre chose que le frottement au départ. Si l'effort exercé par le moteur à la jante des roues dépasse cette adhérence, les roues ne mordent plus sur le rail; elles tournent sur elles-mêmes, deviennent a folles » . La machine n'avance plus, elle a patine » (i).

Cette adhérence, ce frottement au départ est la condition qui limite d'une manière absolue la déclivité des rampes que les locomotives peuvent gravir. On sait, en effet, que l'effort applicable à la traction a pour maximum une certaine fraction du poids de la locomotive. Les ingénieurs admettent en général le 1/7' ou le 14 pour 100 de ce poids. C'est un résultat d'expérience. On en conclut naturellement et rigoureusement que, sur une rampe de quatorze centimètres par mètre, une locomotive à adhérence totale et dont la résistance au roulement serait négligeable pourrait tout au plus se remorquer ellemême, sans son tender, bien entendu, qui ne produit aucun travail utile, n'est qu'une charge supplémentaire à raison de son poids considérable et de l'approvisionnement d'eau et de charbon qu'il doit nécessairement porter et qu'on peut évaluer à près de 15 ou 20 tonnes.

(i) E. Sauvage, La machine locomotive. Paris, 1894.

Sur une rampe plus douce de moitié, — soit sept centimètres par mètre, — une locomotive traîne à peu près son propre poids, c'est-à-dire de 30 à 40 tonnes ; mais, comme la moitié environ de ce poids est absorbée par le tender ou tout au moins par rinévitable approvisionnement d*eau et de combustible, la charge réelle remorquée n'est que de 20 à 25 tonnes, soit 3 ou 4 wagons. Enfin, sur une rampe abaissée d'un quart et qui est par conséquent de trente-cinq millimètres par mètre, une forte locomotive qui, placée sur un palier et en alignement droit, remorquerait facilement plus de trente fois son poids, n'entraîne que cent tonnes environ, soit tout au plus quatre-vingts tonnes utiles. C'est peu, mais c'est suffisant à la rigueur pour faire un service régulier. Les rampes de trente-cinq millimètres sont considérées, en effet, comme la limite pratique que l'on ne peut dépasser. En réalité, sur toutes les lignes établies en vue d'une exploitation normale, les déclivités sont un peu inférieures et ne dépassent pas 25 à 30 millimètres par mètre (i).

A cette première sujétion de ne pouvoir remonter de fortes rampes vient s'ajouter, pour le chemin de fer, celle de mal s'accommoder des courbes à faible rayon. Sur une route de terre, on peut facilement gravir des rampes de dix à douze centimètres et escalader en lacets les talus d'une montagne, quelque

(1) K. Dbharne, Chemins de fers : superstructure. Encyclopédie des travaux publics, Paris, 1890.

Cf. Cours de chemins de fer à l'École des ponts et chausshs, 1891-1892.

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escarpée qu^elle soit, avec des tournants en zigzag dont les angles sont extrêmement aigus. Ce n'est qu'une question de renfort et de diminution de tonnage. Avec un chemin de fer les coudes et les tournants brusques sont presque impossibles. Dans le principe tout d'abord, et pour les tracés de plaines ou de grandes vallées, on ne donnait pas aux courbes des rayons inférieurs à mille et même à douze cents mètres. Dans les pays un peu plus accidentés, l'expérience a permis de descendre à six cents et à cinq cents mètres. Aujourd'hui, on admet pour les lignes de montagnes des courbes de trois cents, de deux cent cinquante et même de deux cents mètres de rayon ; mais c'est un minimum au-dessous duquel il est toujours bon de se tenir.

Ainsi, en résumé, o",025 ou o",o3o pour les pentes et rampes et deux cents mètres de rayon pour les courbes, telles sont les limites qui s'imposent à une exploitation normale, régulière et dans des conditions de sérieuse sécurité.

Il ne faut pas remonter bien haut dans les Alpes pour que ces limites ne soient de beaucoup dépassées. A part les grands fleuves, dont les vallées se développent en un long ruban de terres d'alluvions ou de transport récent, tous les couloirs, toutes les ramifications, toutes les gorges secondaires des affluents torrentiels ont des pentes fort raides. Le profil en long d'un grand fleuve, sa ligne de thalweg dessine, comme nous l'avons dit, une ligne parabolique dont la courbure s'accentue de plus en plus et se dresse très rapidement à mesure qu'on remonte vers la source. Cette parabole est loin

d'être continue et présente une série de ressauts et de seuils. La vallée est une succession de plans inclinés de plus en plus raides séparés par des terrasses. Nous avons décrit ailleurs les cinq seuils que le Rhône franchit en torrent dans le Valais, à travers des « cluses » fort étroites (i). Il en est de même du Rhin et de la Reuss, de l'Inn et du Tessin. On ne peut remonter ces « cluses » avec une voie ferrée qui longerait la rive du torrent. Les pentes seraient trop fortes. Il faut alors accrocher la voie contre les parois latérales de la montagne, la soutenir par des contreforts gigantesques qui viennent chercher leur appui au pied même des escarpements à gravir, la développer en circuits de très faible rayon sur des talus souvent ébouleux et très inclinés. Telle est la rampe de Fourneaux, au-dessus de Modane, sur la terrasse qui précède immédiatement le souterrain du mont Cenis. Quelquefois même cette escalade à ciel ouvert est tout à fait impossible, et les ingénieurs ont eu l'idée véritablement merveilleuse de percer ces seuils presque verticalement et de les traverser par des souterrains hélicoïdaux. C'est ce que l'on peut voir — ou, pour mieux dire, admirer — sur la grande ligne du Gothard, qui remonte au Nord la gorge de la Reuss pour descendre au Sud dans celle du Tessin. Le seuil de Wasen, qui bouche complètement la vallée de la Reuss, les deux seuils de Giornico et de Faïdo, qui ferment celle du Tessin, ne se prêtent pas à l'établissement d'une voie ferrée à

(i) Ch. Lenthéric, Le Rhône, 2* partie, ch. i, Le Rhône alpestre et le Valais, op. cit.

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ciel ouvert. L'étranglement de la gorge, les à-pîc des falaises, le chaos des roches qui encombrent le couloir rendent à peu près impossible le développement d'un tracé en lacets. La hauteur de la terrasse exigerait des pentes supérieures à la limite qu'on ne peut dépasser. Il a fallu dès lors attaquer l'obstacle de front, et la voie s'engage dans l'intérieur du seuil, décrivant une immense spirale en suivant exactement le chemin que ferait un prodigieux tire-bouchon. On s'élève ainsi souterrainement et presque verticalement dans l'intérieur de la terrasse qui ferme la vallée. C'est un véritable escalier toujmant qui pénètre la montagne et dont l'axe, au lieu d'être tout à fait vertical, est légèrement incliné dans le sens de la route à suivre, puisque l'on doit toujours remonter la vallée. La tête aval du souterrain est à l'entrée du seuil, la tête amont est à la sortie sur le plateau de la terrasse supérieure. On pourrait presque le comparer à l'escalier de la tour penchée de Pise, auquel on aurait donné un immense développement et qui serait entièrement creusé dans le roc ; et le voyageur, plongé dans l'obscurité, qui remonte cette curieuse spirale, peut voir l'aiguille aimantée de sa boussole accomplir une révolution complète et revenir, à la sortie du souterrain, à son point de départ.

Les déclivités de o",o35 que nous avons assignées comme limite raisonnable à nos lignes de chemins de fer ont été cependant quelquefois bien dépassées. En France et dans presque toute l'Europe, on se tient presque toujours au-dessous de trente millimètres. Les traversées actuelles des Alpes n'atteignent pas ce chiffre. Celles du mont Cenis, du Brenneret du Semmering sont au plus de o",o25; celles du Gothard sont sur quelques points seulement de o",o27. Seules, la ligne de Gênes à Turin présente, à la rampe de Giovi, une déclivité de o",035, et la petite ligne d'Enghien à Montmorency a même des pentes de o",046.

Mais, de Tautre côté de l'Atlantique , plusieurs grandes lignes ont un profil en long bien autrement raide. La traversée des Alleghanis, aux États-Unis, et celle de la Cordillère des Andes, au Pérou, ont lieu avec des rampes invraisemblables de 0^,050, o",o8o et même o'",ioo.

L'une des plus étonnantes lignes du monde, celle de Callao à Oroya, franchit le faîte séparatif de l'Atlantique et du Pacifique, à la hauteur prodigieuse de 4,750 mètres. C'est presque la hauteur du dôme supérieur du mont Blanc (4,810 mètres). La construction d'une pareille ligne au milieu des rochers et des neiges a été un véritable prodige, et les opérations préliminaires en vue de déterminer le tracé ont été faites souvent par les ingénieurs sus-

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pendus en l'air par des câbles traversant des abîmes. Pour atteindre la crête supérieure des Andes, la pente moyenne a été de o",o27 à o",o3o, et dans les gorges étroites on n'a pas craint de descendre jusqu'à 127 mètres le rayon des courbes que suivent les locomotives sur des pentes atteignant quelquefois o»,o5o (i).

Sur la ligne de Baturite au Pérou, dans la province brésilienne de Ceara, on est allé plus loin encore, et la rampe de Fortalezza atteint même dix centimètres par mètre; mais ce tour de force est unique au monde. Sur une pareille rampe, l'eflFort de traction ne peut dépasser en effet le dixième du poids remorqué ; et, comme l'adhérence qui limite cet effort est à peu près le septième du poids de la machine motrice, il en résulte que la machine ne peut guère mettre en mouvement qu'un poids égal au sien. C'est donc tout au plus une ou deux voitures, deux ou trois wagons, qui constituent les trains lancés à l'escalade de ces plateaux supérieurs, dominant quelquefois de plusieurs centaines de mètres la région des nuages et des tempêtes dans des conditions de raréfaction d'air qui éprouveraient peut-être nos alpinistes du vieux monde. Encore faut-il que le brouillard, très rare d'ailleurs à ces altitudes élevées et dans la zone intertropicale, ne vienne pas graisser les rails et les bandages des roues et diminuer la valeur de l'adhérence ; car alors

(i) Bacle^ Les voies ferrées. PaiTÏs, 1882. Voit {Rev. génèr aïe des chemins de fer, mars, 1883) Graph. compar. du profil et de l'altitude des principales lignes de montagne.

les machines tournent sur place et les trains sont immobilisés. De pareils chemins de fer ne sont, à vrai dire, que des exceptions et ne peuvent exister que dans ces pays jeunes où rien ne semble devoir arrêter la puissance et la fantaisie des inventions, où tout est extrême et touche à la limite de Feffort humain.

Nous l'avons dit et nous l'expérimentons tous les jours : deux cent cinquante mètres au moins de rayon pour les courbes et trente-cinq millimètres au plus pour les rampes, telles sont les conditions normales d'une exploitation régulière des chemins de fer à locomotives circulant sur deux rails lisses comme tous ceux qui sont désormais adoptés sur tous les réseaux du monde et qui ne varieront probablement pas de longtemps, sauf quelques perfectionnements de détails.

La solution qui se présente le plus naturellement à l'esprit pour gravir les fortes pentes, sur lesquelles la locomotive ne produit qu'un effet utile dérisoire, et à plus forte raison sur celles qui dépassent o", lo par mètre, est de haler la charge à élever au moyen d'un câble actionné par une machine fixe. Avec ce mode de traction, on peut escalader les déclivités les plus raides ; le tracé doit seulement se développer autant que possible en ligne droite et sa longueur être assez restreinte pour ne pas avoir à dérouler un câble d'une longueur démesurée, ce qui entraînerait des pertes de forces considérables.

C'est encore en Amérique, au Brésil, qu'il faut aller pour trouver les plans inclinés du plus grand

parcours ; et sur le chemin de fer de Santos à Santo- Paolo, rescarpement de la Sierra délia Mar est franchi avec des pentes moyennes de cinq degrés et demi par quatre plans inclinés chacun de deux mille mètres environ. C^est une ascension verticale de près d'un kilomètre.

Le même système est employé à Lyon pour escalader les collines de Fourvières et de la Croix- Rousse, au Vésuve pour s'élever jusqu'au pied du cône de cendre, qui n'est qu'à soixante-dix mètres au-dessous du cratère. Presque toujours un train descendant correspond à un train montant qu'il contribue à élever par son propre poids, comme le seau vide d'un puits, aidé de la main, remonte le seau qui vient de se remplir au fond. C'est le système automoteur employé pour la manœuvre des wagonnets de mines, qui exploitent à différents niveaux des couches de charbon et de minerai et servent accidentellement au transport de quelques matériaux et même des ouvriers.

Ces procédés funiculaires ont été variés à l'infini, et, sur certaines rampes très variables, on a eu l'ingénieuse idée d'utiliser la locomotive comme machine fixe, lorsqu'elle était impuissante à remorquer son train et pouvait seulement se remorquer ellemême. La locomotive abandonne alors le train et remonte seule la rampe en déroulant derrière elle un câble ; elle s'amarre solidement au sommet de cette rampe en s'accrochant sur les rails avec de fortes mâchoires, devient une machine fixe et, par un mécanisme ingénieux, fonctionne alors comme un treuil sur lequel le câble déroulé s'enroule en lui

ramenant le train qu^elle avait abandonné. C'est le système Handyside, qui est encore employé en Angleterre sur la rampe d'Hopton.

. D'autres fois, lorsque le profil en long de la ligne présente, à la suite d'une rampe difficile à gravir, une pente en sens inverse, on a essayé d'utiliser le poids de la machine descendante. C'est ainsi que pendant les premières années de l'exploitation de la ligne de Saint-Étienne à Andrézieux, alors que les locomotives n'avaient pas encore atteint la puissance qu'elles ont aujourd'hui, on attelait la tranche de wagons à remorquer à un long câble qui s'enroulait sur une poulie de renvoi au point culminant de la ligne. La locomotive, après avoir dépassé ce sommet, descendait la pente, et son effort de traction, augmenté de la gravité, aidait à faire remonter les wagons sur des déclivités de près de o",o5o par mètre. Cette disposition ingénieuse subsiste encore sur la ligne de Dusseldorf à Elberfeld, sur une rampe de o",o33 et de près de trois kilomètres et demi de longueur.

Il convient enfin de mentionner un autre système dont les expériences ont donné des résultats assez curieux, et qui paraît pouvoir rendre de réels services dans quelques traversées de montagnes : c'est la locomotive funiculaire Agudio, sorte de moyen terme entre la locomotive ordinaire et la machine fixe des plans inclinés. Dans ce système, le travail moteur est fourni par des machines fixes et transmis au train au moyen d'un câble marchant à une très grande vitesse, comme dans les transmissions télédynamiques. Les moteurs, d'ailleurs, établis en

haut et en bas des rampes à gravir, peuvent être des machines à vapeur, ou mieux des machines hydrauliques utilisant les chutes d'eau si fréquentes dans les montagnes et presque toujours sans emploi. Le câble n'agit pas directement sur le train, et on interpose entre lui et les wagons à remorquer un appareil spécial appelé locomoteur. Le câble s'enroule sur les poulies de ce locomoteur, qui est mobile avec le train et remplit dès lors un rôle analogue à celui de la locomotive ordinaire. Essayé, en 1869, pendant qu'on creusait le mont Cenis, sur le versant français de la montagne, le long d'une pente de o",24 par mètre au-dessus de Lans-le-Bourg, il nécessita sur cette forte rampe l'adjonction d'un rail central contre lequel frottaient six galets horizontaux du locomoteur, de manière à augmenter notablement l'adhérence. C'est, on le voit, une combinaison du plan incliné à câble, de la locomotive et du rail central. Quoique n'ayant pas reçu d'application définitive, ni la sanction de l'expérience et d'une exploitation suivie, on doit reconnaître qu'il y a là plus qu'un simple perfectionnement. C'est en réalité une solution nouvelle qui paraît pouvoir se plier aux reliefs les plus accidentés en reculant de beaucoup les limites des pentes et des rayons de courbure dans lesquelles on est obligé de se renfermer d'une manière très étroite avec tous les systèmes ordinaires de plans inclinés (i).

(i) Voir le rapport de M. Couche. (Jury international de l'Exposition universelle de 1867.)

Cf. Jacqmin, Des machines à vapeur , t. I, 2* partie, ch. vu, § 8. Paris, 1870.

Tous ces chemins de fer funiculaires ne peuvent d'ailleurs, on le conçoit facilement, fournir qu'une exploitation restreinte, et, même avec le système Agudio, la longueur des câbles est forcément limitée. On a donc dû chercher à gravir les pentes avec des machines libres et mobiles, et pour cela apporter à la voie des modifications qui permettent d'augmenter sérieusement l'adhérence, puisque c'est en fait l'adhérence, combinée avec l'effort de traction, qui est la principale condition du mouvement.

Une idée toute naturelle s'est alors présentée : celle d'un rail supplémentaire établi entre les deux rails extrêmes sur lesquels roulent les roues de la machine. L'idée en elle-même remonte à 1830 et est due à un ingénieur anglais, M. Vignole, et à un ingénieur suédois, M. Ericsson. Elle a été appliquée pendant quelques années à la traversée du mont Cenis entre Saint-Michel et Suse. La distance à parcourir était de soixante-dix-sept kilomètres. Les pentes variaient de soixante-dix à quatre-vingts millimètres par mètre ; dans certains passages elles atteignaient jusqu'à quatre-vingt-dix millimètres. Le col à franchir est à l'altitude de 2, 125 mètres. Dans ces conditions, aucune machine locomotive n'aurait pu se traîner elle-même avec une vitesse raisonnable. M. Fell, reprenant l'idée de Vignole et d' Ericsson, a demandé à uti rail central, saisi latéralement

par des roues horizontales tournant autour d'axes verticaux, le complément d'adhérence nécessaire au déplacement de la machine et du train. C'est le même effet qui se produit lorsqu'une barre de fer est saisie par les mâchoires cylindriques d'un laminoir et est entraînée par le mouvement de rotation de ses deux cylindres. Mais ici la barre est fixe, c'est le rail central ; le laminoir au contraire est mobile, ce sont les deux roues qui pincent le rail et, par l'effet de la réaction, marchent en avant et entraînent avec elles la machine et les wagons. Ce rail central remplit en outre deux autres fonctions importantes : serré comme un étau par les roues de la machine, il s'oppose d'une manière à peu près complète au déraillement latéral dans les courbes, qui peuvent dès lors n'avoir que quarante mètres de rayon ; il permet en outre l'arrêt presque immédiat du train à la descente (i).

Mais depuis quelques années l'escalade des pentes rapides a lieu par des procédés tout différents. Ce n'est plus à l'adhérence des roues lisses sur des rails lisses qu'on a recours, adhérence d'ailleurs insuffisante dès qu'on dépasse des pentes de cinquante à soixante millimètres; c'est à un système d'engrenage au moyen de roues dentées agissant sur un rail à crémaillère. Tout comme celle du rail

(i) Desbrirre, Études sur la locomotion au moyen d^un rail central et expériences entreprises par MM. Brassey, Fell et C»' pour la traversée du mont Cenis. — Extrait des Mémoires de la Société des ingénieurs civils. Paris, 1865.

J. Cl/^vé, La traversée du mont Cenis. Paris, 1869.

central, l'invention du rail à crémaillère pour haler les trains remonte aux premiers temps des chemins de fer (i). C'est en effet en i8i i, deux ans avant la découverte du principe de l'adhérence, que Blenkinsop, directeur des houillères de Middleton, partant de cette idée fausse que les roues de la locomotive ne pouvaient pas prendre un appui suffisant sur le rail, imagina la première roue dentée et la première crémaillère et les fit fonctionner pendant plus de vingt ans pour l'exploitation de ses mines. Les Américains, avec leiu- sens pratique, comprirent bien vite tout le parti qu'on pourrait en tirer sur des lignes que la locomotive à simple adhérence ne permettait pas d'exploiter avantageusement ; et en 1847, ^^^ voie à crémaillère fut construite par l'ingénieur Carthcart avec des pentes de o",o6 par mètre, entre Indianopolis et Madison. La ligne fut régulièrement exploitée jusqu'en 1868. A cette dernière date, l'ingénieur Marsh établissait un chemin de fer de plaisance pour gravir le Mount Washingthon, dans l'État de Newhampsire, à onze cents mètres de hauteur avec des pentes de o",33, jusqu'alors infranchies. Trois ans auparavant, d'ailleurs, l'ingénieur suisse Riggenbach avait fait breveter en France un « nouveau système de voies et de locomotives destinées au franchissement des montagnes » et proposait de l'appliquer à la traversée du col du Gothard, avec des rampes moyennes de cinq pour cent. L'élan était désormais donné, et un des

(i) A. Mallet, L* origine des chemins de fer à crémaillère, Rev. gên, des chemins de fer» octobre, 1888.

collaborateurs de Riggenbach, l'ingénieur Abt, de Lucerne, modifiait de son côté le type de la crémaillère à échelons et indiquait comme perfectionnement un système de crémaillère à dents de scie, agissant sur plusieurs roues dentées (i).

Il ne saurait être question ici de décrire, encore moins de discuter, les différents systèmes qui sont aujourd'hui appliqués depuis une vingtaine d'années. Presque toutes les montagnes de la Suisse ont aujourd'hui leur crémaillère ou leur funiculaire.

Le Righi est escaladé depuis bientôt vingt-cinq ans par un chemin de fer de plaisance qui en est le type pour ainsi dire classique. La voie a sept kilomètres de développement, des pentes qui atteignent o"",25, des courbes très adoucies de i8o mètres de rayon. Le point culminant, le Righi- Kulm, est, à l'altitude de mille huit cents mètres, à 1,363 mètres de hauteur au-dessus de Witznau, station de départ sur le lac des Quatre-Cantons.

En face du Righi et à mille pieds plus haut, se dresse la magnifique pyramide du Pilate, dont l'ascension était fort malaisée jusqu'en 1889. Son sommet est à 2,076 mètres, 1,635 mètres au-dessus du lac. La voie inclinée à construire se présentait dans des conditions très défavorables : pentes abruptes atteignant jusqu'à quarante-huit pour cent.

(i) A. Abadie, Étude sur les chemins de fer à crémaillère. Génie civil, 26 septembre 1885, 3 octobre 1885, ï2 septembre

A. Lev y-Lambert, Chemins de fer à crémaillère. Encyclopédie des travaux publics. Paris, 1892.

rochers d'une instabilité menaçante, terrains convulsionnés et mouvants. Ces difficultés n'ont pas arrêté les ingénieurs. Combinant à la fois le système à crémaillère et le système Fell appliqué au mont Cenis, le colonel Locher a remplacé le rail central par deux crémaillères à dents horizontales disposées dos à dos. La longueur de la ligne n'est que de 4,300 mètres; sa largeur est une des plus étroites que Ton construise : quatre-vingts centimètres seulement. Les rayons des courbes et les rampes sont aussi extrêmes : quatre-vingts mètres et près de cinquante pour cent; mais, grâce à la double crémaillère, l'ascension est assez prompte et l'arrêt par les freins, en cas de rupture, à peu près instantanée (i).

Sur le lac de Genève, aux abords de Montreux, un premier chemin de fer funiculaire gravit, avec une pente de soixante centimètres par mètre et des courbes de très grand rayon, le coteau boisé de Territet à Glion. A cette hauteur de trois cents mètres, il est prolongé par un chemin de fer à crémaillère du système Riggenbach, qui s'élève à 1,682 mètres plus haut, avec des pentes de vingt-cinq centimètres par mètre et des courbes de soixante mètres de rayon jusqu'aux rochers de Naye, dont l'altitude est de 2,075 mètres.

L'un des plus curieux de ces chemins pour ainsi dire suspendus est celui qui escalade la monta-

(i) Daniel Bsllet, Chemins de fer à crémaillère du mont Pilât. Génie civil, 18 janvier 1890, octobre 1891. Voir Revue générale des chemins de fer, pass.

gne de Giessbach et permet de visiter — de traverser presque — les admirables cascades qui tombent de près de cent mètres dans le lac de Brienz. La longueur totale de cette petite ligne n'est que de huit cents mètres et sa pente moyenne de vingt-huit centimètres ; c'est à la fois un chemin de fer funiculaire et à crémaillère n'exigeant aucune machine motrice, le moteur étant fourni par l'eau qu'on emprunte au torrent supérieur alimentaire des cascades, qui entraîne le train jusqu'au lac, où on le vide à l'arrivée, et dont le poids descendant sert à soulever le train montant (i).

Quelques-uns de ces chemins de fer à crémaillère ont un assez grand développement, et leur profil en long présente une succession de pentes très variables. Partout où les déclivités sont inférieures à trente-cinq millimètres par mètre, on se contente alors de l'adhérence sur les deux rails extrêmes. Au-dessus, on emploie la crémaillère. Tel est le chemin de fer mixte de Viège à Zermatt, qui remonte toute la vallée de la Viège, l'un des plus beaux affluents du Rhône valaisan, jusqu'à la petite plaine que domine la magnifique pyramide du Cervin. Sur 35,900 mètres de développement, 28,400 sont à simple adhérence, 7,500 seulement à crémaillère.

Par contre, sur la ligne d'Arth-Righi, qui a un développement total de 13,500 mètres, la crémaillère existe presque partout, et 2,900 mètres seule-

(i) L. Bâcle, Les voies ferrées, op. cit.

ment sont établis dans le système ordinaire à simple adhérence (i).

En dehors de la locomotive à crémaillère et des machines fixes agissant à l'aide d'un treuil sur un câble, Tair comprimé ou raréfié peut aussi être employé comme moteur. Tel a été le principe de l'ancien chemin de fer du Vésinet à Saint-Germain, dont l'élément essentiel était un tube atmosphérique dans lequel, en faisant le vide, on chassait un piston mobile. Ce système a été plusieurs fois employé en Angleterre sur des ligues de faible parcours. Tout dernièrement encore, l'ingénieur Turretini s'en est servi pour gravir la colline de Plain- Palais, à Genève; et on conçoit très bien qu'avec des artifices de mécanisme et en utilisant les chutes d'eau, toujours nombreuses dans les pays de montagne, on puisse ainsi recueillir, dans de bonnes conditions, la force motrice nécessaire pour remonter accidentellement de fortes pentes.

Mais, à yrai dire, tous ces systèmes variés à l'infini, — funiculaires, crémaillères, air comprimé — ne sont que des expédients et ne peuvent être appliqués qu'à une exploitation restreinte, avec un matériel spécial, particulièrement léger, et en se maintenant rigoureusement dans les limites de vitesse que

(i) J. Mkyer, Le- chemin de fer de Viège à Zermati, Revue générale des chemins de fer, août 1890.

Signalons enfin le chemin de fer tout récent de Beyrouth à Damas, terminé le 14 juillet 1895, qui escalade les pentes du Liban. Longueur totale de la ligne : 147 kilomètres, dont 32 à crémaillère, système Abt.

l'on ne saurait dépasser sans grave imprudence. Le nombre de ces chemins de fer audacieux s^est beaucoup augmenté dans ces dernières années. Il en en existe aujourd'hui cent dix en exploitation ou sur le point de l'être, dont quatre-vingt-quinze en Europe, plus de trente en Suisse, une quinzaine dans l'Italie du Nord, presque autant dans la partie occidentale de l'Autriche- Hongrie et au Sud de l'Allemagne. C'est, comme on le voit, dans la région montagneuse des Alpes qu'ils sont le plus répandus. Inutile de dire qu'ils ne transportent aucun tonnage sérieux; ce sont essentiellement des chemins de touristes et d'agrément (i).

(i) Nombre de chemins de fer a crémaillère et de chemins de

fer funiculaires en France et à l'étranger :

France 12

Allemagne 13

Angleterre i

Autriche-Hongrie 11

Espagne 2

Grrèce i

Italie 15

Portugal I

Suisse 40

Brésil 2

États-Unis du Nord 5

Indes Néerlandaises i

Indes Anglaises 2

Japon I

République Argentine i

Saint-Domingue i

Venezuela i

Asie Mineure i

Voir A. Picard, Les chemins de fer de monta^yte à crémaillère.

Ann. des ponts et chaussées, 1875 et 1879.

Quel que soit le mode de traction adopté, en supposant même qu'il soit de nature à remorquer des trains d'une certaine importance, il y a une limite naturelle d'altitude que l'on ne peut dépasser pour une exploitation régulière dans la région des Alpes. La hauteur des cols à franchir, la rigueur du climat, l'éventualité des avalanches, l'amoncellement des neiges sont de très mauvaises conditions pour l'établissement d'une voie ferrée. L'alternative du chaud et du froid produit dans les hautes montagnes un travail lent, mais continu, de désagrégation des roches. A l'époque de la fonte des neiges, rien ne résiste à cette cause incessante de destruction. Les falaises et les escarpements se délitent, s'affaissent et se transforment en bancs de glissement ; les calcaires se pulvérisent et s'émiettent ; les granits déchaussés à leur base sont quelquefois précipités dans de formidables écroulements. La neige seule est pendant plusieurs mois un obstacle à peu près absolu à la circulation. Sur une route ordinaire, cet inconvénient peut être à la rigueur conjuré, quoique avec beaucoup de peine et de frais ; et sur la neige durcie, les traîneaux qui glissent remplacent, pour les transports indispensables et au prix de quelque danger, les voitures qui ne peuvent plus rouler. Mais un chemin de fer demande impérieusement une voie tout à fait libre, Or, dans les Alpes, la cou-

che de neige atteint souvent près d'un mètre à l'altitude de 700 à 1,000 mètres, près de deux mètres à l'altitude de 1,200 à 1,300 mètres; au- dessus de 1,300 mètres, elle comble parfois les tranchées d'une manière à peu près complète. Entre 1,300 et 2,000 mètres, il n'est pas rare d'en rencontrer une couche de dix à douze mètres d'épaisseur; et cette couche demeure sur le sol pendant près de quatre mois de l'année. L'altitude de 1,200 à 1,300 mètres est donc à peu près la limite que l'on ne peut pas franchir en hiver dans les grandes Alpes avec une voie ferrée. On se rappelle les sujétions et les interruptions de toute sorte qu'a éprouvées le chemin de fer Fell, qui traversait à 2,091 mètres le col du mont Cenis. La voie longeait la grande route et occupait à côté une largeur de près de quatre mètres. On fut obligé d'établir de distance en distance une série de tunnels artificiels ou de galeries, les uns voûtés, les autres couverts de toitures en tôle par-dessus lesquels glissait la neige des avalanches. Mais, dans les parties non défendues et à découvert, la circulation était fréquemment interrompue, malgré un travail presque continu de déblaiement. Il fallait aussi compter avec les éboulements. La route et le chemin de fer furent plusieurs fois emportés, et la durée de ces interruptions hivernales fut souvent de plusieurs semaines (i).

Cette altitude de 1,200 mètres environ est d'ailleurs à peu près celle que l'on ne peut dépasser, en remontant les vallées qui pénètrent au cœur des

(ï) Feer-Hbrzog, Les chemins de fer alpestres. Paris, 1865.

Alpes, avec des pentes inférieiires à vingt-cinq ou à trente millimètres qui sont, comme nous l'avons dit, les limites pratiques d'une exploitation régulière. Depuis les derniers contreforts des Alpes Maritimes jusqu'à la grande coupure du Brenner, au cœur des Alpes Rhétiques, quel que soit le point par lequel on aborde le grand massif de la chaîne principale, que l'on remonte le Rhône valaisan ou le Rhin, le Tessin, l'Adige ou le Danube, la Durance ou le Pô, ou l'un de leurs nombreux affluents, on rencontre à peu près invariablement les mêmes pentes et on vient se heurter, à près de 1,200 mètres d'altitude, contre le même obstacle qui présente une épaisseur moyenne de douze à trente kilomètres et une hauteur de près de trois mille mètres, s'abaissant seulement à deux mille aux principales dépressions. Cet obstacle ne peut être franchi à ciel ouvert que par des routes de terre qui côtoient d'abord les torrents, s'élèvent ensuite en lacets à la base des glaciers et traversent quelquefois la région des neiges éternelles pour traverser les cols. Toutes ces routes ne sont carrossables que pendant les deux tiers de l'année au plus. D'une manière générale, elles présentent toutes — montée et descente comprises — un développement de quarante à cinquante kilomètres et des pentes de cinq à dix centimètres par mètre. Il faut au moins douze heures pour effectuer le passage pendant les quelques mois de l'été; au printemps et en automne, les avalanches et les éboulements rendent quelquefois la traversée incertaine. Même dans les meilleures conditions, le tonnage transporté est toujours dérisoire. Au demeu-

rant, le mur des Alpes ne peut être franchi que d'une manière intermittente au prix de sérieux efforts, quelquefois même de fatigues et de dangers qui ne permettent pas, entre les nations qu'il sépare, un grand mouvement d'échange et des communications régulières. C'est une barrière fermée qu'il faut absolument tourner, soit au Brenner, qui est une porte naturelle ouverte entre le Tyrol italien et la vallée du Danube, soit en suivant les derniers contreforts des Alpes Maritimes et en serpentant sur la corniche ligurienne le long de la mer.

Depuis le commencement du siècle, le vieux Piémont se sentait étouffé par cette ceinture qui l'isolait de la Suisse, de la France, de tout le Nord de l'Europe. L'idée de percer les Alpes, bien qu'elle pût paraître chimérique à cette époque, stimulait l'énergie latente de tous les patriotes italiens. Communiquer librement avec la Savoie, berceau de sa famille, et secouer le joug de l'Autriche, — il traforo délie Alpi etla riscossa contro lo straniero, — tels furent, pendant vingt ans, les deux objectifs principaux du roi Charles- Albert et avec lui de tout le petit peuple auquel il avait communiqué la passion de cette double délivrance. Un modeste habitant de la vallée de la Dora Riparia fut le premier qui précisa, avec une netteté parfaite, le point le plus favorable pour attaquer la formidable barrière. Joseph Médail, dont le nom mérite d'être retenu, était un petit entrepreneur de travaux publics à Bardonnèche (i). Très montagnard, il avait, dès

(i) Hudry-Menos, // traforo délie Alpi. Paris, 1865.

Tenfance, parcouru en tous sens les hautes régions des Alpes, depuis le mont Blanc jusqu'au mont Viso. Il en avait escaladé tous les versants, traversé tous les plateaux, franchi tous les cols, pénétré toutes les gorges, remonté tous les torrents. Il connaissait à fond la Maurienne, la Tarentaise et la Novaraise et avait remarqué avec une sagacité parfaite que la vallée savoisienne, dont la grande courbe a donné son nom à la rivière de TArc, était celle qui se rapproche le plus des nombreux sillons qui convergent du côté du Piémont vers l'émissaire du Pô. Les deux couloirs de TArc et de la Dora Riparia ne sont séparés, en effet, que par un massif de douze à treize kilomètres. Nulle part dans les Alpes, la chaîne n'estplus étranglée. M édail fixait par avance la direction du souterrain à construire au-dessous du col de Fréjus, dans le massif limité parle col du petit mont Cenis et le col de la Roue, sans se préoccuper des moyens d'exécution. Mais avec la ténacité du montagnard et presque du voyant, il affirmait que le percement serait prochainement exécuté; il avait relevé plusieurs fois, avec ses instruments rudimentaires de géomètre de campagne, l'axe du souterrain futur; il avait indiqué Modane pour point de départ au Nord, Bardonnèche pour point d'arrivée au Sud, et communiqué un mémoire détaillé et explicatif à un général piémontais qui devait en faire part au roi Charles- Albert. Ce n'était, à vrai dire, qu'un simple tracé. Mais l'idée était juste; elle passionna tout de suite l'opinion publique, et un ingénieiir belge distingué, M. Maus, qui s'était acquis une réputation considérable en établissant un nouveau système de

436 l'hommb devant lbs alpbs.

locomotion sur les plans inclinés de Liège et au chemin de fer d^Ostende, fut chargé d'étudier la question de près et d'aviser aux voies et moyens. Le projet de M. Maus consistait dans une perforation rectiligne du massif de Fréjus. On entrait dans la montagne un peu au-dessus du village de Modane, à Taltitude de 1,150 mètres; on en sortait à Bardonnèche à l'altitude de 1,363 mètres, et on accédait des deux côtés par des plans inclinés analogues à ceux de Liège. Le souterrain devait avoir une seule pente continue de o",oi88, allant du Piémont vers la Savoie; disposition absolument vicieuse et qui aurait pu amener, si les eaux d'infiltration avaient pris un débit considérable, ce que l'on doit toujours prévoir, l'inondation complète de la galerie d'avancement. On avait du reste très bien compris, dès cette époque, que pour un souterrain de douze kilomètres de longueur, percé au-dessous d'un massif qui présentait une épaisseur de rocher de mille mètres en moyenne, il était impossible, dans le but d'aérer les galeries et de multiplier les points d'attaque, de songer à des puits échelonnés de distance en distance le long du tracé. D'après les calculs de M. Conte, ingénieur en chef du département de la Savoie, un seul de ces puits aurait exigé près de quarante ans avant d'arriver au niveau du tunnel, en le creusant verticalement, et on pouvait se demander comment il aurait été possible d'installer pratiquement un chantier à cette profondeur (i). Il

(i) Conte, Sur le percement du grand tunnel des Alpes. Annales des ponts et chaussées, année 1863.

fallait encore moins chercher à établir des puits inclinés. Cette inclinaison, pour pouvoir être utile, aurait dû être assez prononcée, et le puits aurait eu alors une longueur à peu près égale au tiers de Tune des galeries d^avancement. On devait donc se résigner à n'avoir que deux points d'attaque, deux ateliers de forage allant à la rencontre l'un de l'autre ; et le succès d'une pareille opération ne pouvait être assuré que si on trouvait quelque procédé d'aération et de perforation différent de tous ceux connus jusqu'alors.

C'est ce que le projet Maus indiquait tout d'abord» Le moteur était emprunté à la chute des torrents qui tombent en magnifiques cascades à Modane et à Bardonnèche même, dans les vallées supérieures de la Doria Baltea et de l'Arc, force permanente sans cesse renouvelée, éternelle comme les neiges et les glaciers dont elle émane. Un câble continu devait se dérouler sans fin sur une série de poulies et actionner à son extrémité une machine perforatrice armée de plusieurs ciseaux qui auraient entaillé la roche. Des ventilateurs devaient être placés de distance en distance, aspirant et refoulant l'air, mis en mouvement par les mêmes poulies qui servaient à la transmission de la force au moyen du câble. Les ciseaux attaquaient la roche et la découpaient à froid sur le front de taille comme dans une carrière, et on l'abattait ensuite avec des leviers et des coins sans le secours d'aucun explosif, pour ne pas vicier l'air. Une machine Maus fonctionna à titre d'expérience dans une petite galerie près de Turin. Charles-Albert allait la visiter fréquemment

en grand équipage, escorté de généraux et d'ingénieurs. Ce fut pendant plusieurs mois un pèlerinage d'enthousiastes et de patriotes, et Ton crut un moment que Ton tenait en main Toutil magique qui devait percer les Alpes et briser comme par enchantement la barrière qui séparait le Piémont du reste du monde. Il fallut bientôt en rabattre. On ne tarda pas d'abord à s'apercevoir que la force motrice aurait bien de la peine à pouvoir être transmise en quantité suffisante au moyen de câbles à plus de deux ou trois mille mètres, si même elle pouvait aller jusque-là. On émettait ensuite des doutes sérieux sur l'efficacité des ventilateurs qui devaient fournir l'air vital aux ouvriers travaillant au fond du tunnel, dans l'étroit espace d'une galerie d'avancement qui devait atteindre six kilomètres. On avait sans doute d'excellentes raisons pour proscrire les explosifs, dont les gaz auraient rendu les chantiers à peu près inhabitables ; mais le système d'abatage à froid avec des ciseaux, des coins et des pointeroUes, comme le pratiquaient les Romains ou les Sarrasins, semblait bien primitif et bien lent, et on pouvait craindre une durée indéterminée pour le percement de douze kilomètres de roches. Survint la guerre de l'Indépendance qui absorba toutes les ressources financières du pays. Le désastre de Novare refroidit tous les enthousiasmes, et la machine Maus, un peu discréditée, finit par être complètement écartée.

La question, cependant, tenait trop à cœur aux

(i) Hudry-Menos, op. cit.

populations pour ne pas être reprise et exciter le génie des inventeurs. Un ingénieiir anglais, M. Bartlett, imagina un nouvel outil qui apportait de notables perfectionnements et accélérait le travail dans une très forte proportion. C'était une machine locomobile dont le piston, mû parla vapeur, comprimait et raréfiait Tair dans un cylindre qu'on appelait à cause de cela a pneumatique » . Cet air, tour à tour distendu ou concentré, faisait mouvoir, par un mécanisme spécial, une barre à mine et formait une sorte de matelas élastique qui empêchait le choc trop brusque du perforateur sur la roche et les trépidations multipliées qui auraient eu pour conséquence de disloquer tout le système. Le perforateur frappait en effet trois cents coups par minute, et Ton conçoit sans peine l'ébranlement qui en serait résulté sans un tampon d'air graduellement compressible, La barre à mine tournait sur elle-même après chaque coup, imitant ainsi, mais avec une rapidité et une régularité beaucoup plus grandes, le coup de main du mineur qui imprime un mouvement de rotation à sa barre dans le trou qu'il vient de creuser. Les essais de la machine Bartlett à Gênes et à Chambéry donnèrent les résultats les plus satisfaisants. Les roches les plus dures étaient perforées avec une pierveilleuse facilité, et le système parut parfait.

Il l'était en effet pour un travail à ciel ouvert ou dans des souterrains de faible longueur, dans lesquels l'aérage est assez facile ; mais il était impossible de songer à introduire une machine à vapeur dans la profondeur des Alpes, à plus de quelques centaines de mètres; c'eût été l'asphyxie certaine. Il fallait

donc chercher, sinon un autre outil, du moins un autre moteur. Le mérite de cette invention capitale appartient au célèbre physicien de Genève Daniel Colladon, qui, le premier, proposa de substituer la force motrice de l'air à celle de la vapeur. En même temps que M. Bartlett prenait un brevet pour son ingénieuse perforatrice, il en prenait un de son côté pour le principe du creusement des galeries par l'emploi de Tair comprimé. Malheureusement, il n'indiquait aucun moyen pratique pour comprimer cet air et l'amener à la pression dynamique nécessaire pour agir, en place de la vapeur, sur le piston qui actionnait la tige perforatrice. Tout le succès de l'entreprise était dans la découverte de ce moyen. Ce fut un ingénieur sarde, M. Sommellier, qui le trouva. Il associa très heureusement les deux inventions de Colladon et de Bartlett et réussit, par un ingénieux mécanisme, à comprimer l'air en utilisant la force des torrents et à transporter ensuite cet air comprimé à des distances considérables de manière à pouvoir l'utiliser à la fois pour la marche des machines perforatrices et l'aérage des galeries. Trois autres ingénieurs, Grantis, Gratton et Ranco, amis et collaborateurs de Sommellier, contribuèrent à divers titres à la découverte, et ces quatre noms doivent être associés dans le même honneur.

A vrai dire, cependant, l'idée n'était pas nouvelle ; car rien n'est absolument nouveau dans le domaine des sciences physiques, et toutes les lois de l'hydrostatique sont depuis très longtemps connues. Il y a plus de deux mille ans en effet. Héron, physicien d'Alexandrie, avait construit, par un coup de génie,

cette petite fontaine intermittente qui porte son nom et montre aux yeux, pour l'instruction et Tamusement de tous nos écoliers, la force élastique de l'air agissant sur un réservoir d'eau et la chassant ensuite en jets intermittents à une certaine hauteur. L'air comprimé dans une chambre sans issue peut devenir ainsi une force puissante, et cette force jouit d'une très grande élasticité, peut circuler et être transportée au loin sans déperdition sensible, si on a soin de maintenir dans la réserve alimentaire une quantité d'air suffisante avec une très forte tension. A Modane et à Bardonnèche, le moteur qui devait fournir cette pression était tout indiqué ; c'était l'eau des torrents. Des récipients de dix-sept mètres cubes chacun de capacité emmagasinaient de l'air auquel on donnait une tension de six atmosphères, à l'aide de divers systèmes de compresseurs, les uns à choc, analogues au bélier hydraulique, les autres à pompe, tous actionnés par des roues. De ces récipients partaient des tuyaux en fer qui escaladaient les flancs de la montagne jusqu'à l'entrée du souterrain. Ces tuyaux avaient déjà un développement extérieur de deux mille mètres environ avant d'arriver au commencement des travaux. Ils se prolongeaient ensuite dans l'intérieur de la galerie au fur et à mesure de son avancement, et la conduite d'air comprimé a fini ainsi par atteindre de chaque côté plus de six kilomètres.

Sur tout ce parcours, la déperdition de la force élastique de l'air était insignifiante ; ces pertes servaient d'ailleurs à la ventilation et à l'assainissement. Neuf machines étaient installées à chaque front

d'attaque, chacune munie de six tiges perforatrices travaillant incessamment sur une surface de près de 2", 60 de hauteur sur 2", 80 de largeur, criblant la roche de trous réguliers qui atteignaient quatrevingts centimètres de profondeur et queTon garnissait ensuite de cartouches. L'opération était renouvelée trois fois par jour. Après chaque explosion de mine, on enlevait les débris de roche éclatée ou pulvérisée et on élargissait la galerie par les procédés ordinaires employés dans tous les souterrains. L'avancement moyen variait de un à deux mètres par vingrtquatre heures, suivant la nature des roches, de chaque côté du front d'attaque.

La première mine avait été tirée par le roi Victor- Emmanuel en personne, le 15 avril 1857; mais on n'avait, dès le début des opérations, aucune idée bien nette sur la durée totale des travaux. C'était à peu près l'inconnu. On avait estimé tout d'abord qu'il ne faudrait pas moins d'un quart de siècle; et, dans la convention financière dressée à l'époque de l'annexion de la Savoie à la France, celle-ci, ayant pris à sa charge une partie de la dépense, avait stipulé qu'une prime de cinq cent mille francs serait accordée aux entrepreneurs pour chaque année gagnée sur les vingt-cinq que l'on avait prévues. Les perfectionnements apportés aux perforatrices, aux compresseurs et aux conduites d'air comprimé, une meilleure utilisation de la force motrice et par-dessus tout l'intelligence et le dévouement de tout un personnel d'ingénieurs et d'ouvriers merveilleusement entraînés permirent d'avancer de beaucoup l'échéance glorieuse qu'on attendait avec une fiévreuse im-

patience. On avait pu craindre un instant que deux galeries allant à la rencontre Tune de Tâutre ne vinssent pas exactement se rencontrer au cœiir des Alpes, après un parcours souterrain de six mille mètres. Une simple déviation d*un demi-centimètre par mètre de chacune d^elles aurait eu pour résultat de les éloigner de plus de cent-vingt mètres au centre de la montagne; un écart presque inappréciable d'un millimètre les aurait encore séparées de plusieurs mètres. Tout le travail eût été alors à reprendre, à modifier, et le découragement eût pu s'ensuivre. Mais les mesures géodésiques avaient été prises avec une rigueur absolument mathématique, et le 25 octobre 1870, treize ans après le premier coup de pioche, les ouvriers des deux chantiers qui cheminaient l'un vers l'autre, engagés dans les profondeurs de la montagne à plus de six mille mètres de leur point de départ et portant sur leur tête une masse de rochers de plus de quinze cents mètres de hauteur, perçurent très distinctement le grincement des fleurets qui attaquaient la roche à travers la paroi de rocher de plus en plus mince qui les séparait les uns des autres. Quelques heures après, la brèche était ouverte. Il était quatre heures vingt minutes du soir. Les merveilleuses machines donnaient leur dernier coup de barre dans le vide, au point précis que les ingénieurs leur avaient assigné. Les deux galeries n'en faisaient plus qu'une. Les Alpes étaient percées.

Les travaux d'élargissement du souterrain, son aménagement complet, l'installation de la voie exigèrent encore une année de travail, et, dès la fin de

1871, la ligne était en pleine exploitation. La durée du percement avait été de treize ans environ, sur lesquels trois ou quatre avaient été absorbés par les tâtonnements inévitables d'une entreprise jusqu'alors sans précédent et que l'on peut considérer comme l'un des plus prodigieux efforts du génie humain et l'une de ses plus nobles victoires sur les forces de la nature.

La solution était désormais trouvée, et on pouvait l'appliquer avec une certitude complète de succès à toute autre percée des Alpes. L'air comprimé présente, en effet, un avantage inappréciable sur la vapeur d'eau; celle-ci se condense et perd toute son énergie dès que le feu qui l'a produite vient à se ralentir ; l'air comprimé survit au contraire à sa cause efficiente. On peut le laisser emprisonné dans les récipients et dans les tubes de transmission pendant plus de vingt-quatre heures sans qu'il perde une partie notable de sa force, et la source de cette force est inépuisable et gratuite, puisque c'est l'atmosphère indéfinie qui nous environne. Le moteur lui-même est à peu près gratuit dans les Alpes ; ce sont les torrents dont l'eau s'échappe en éblouissantes cascades et dont la puissance est presque toujours perdue. L'air comprimé permet en outre de renouveler, de purifier et de rafraîchir l'atmosphère viciée des galeries; et l'on conçoit facilement l'énorme consommation qu'il en faut, à mesure qu'on pénètre plus profondément dans un souterrain de section très réduite, où les travaux de déblai, les explosions de mines, la respiration des ouvriers et des animaux, la chaleur humaine développée par les efforts manuels finiraient

par rendre Patmosphère tout à fait irrespirable. Tous les appareils employés au mont Cenis ont d'ailleurs acquis aujourd'hui de notables perfectionnements ; mais les principes sont toujours les mêmes, et leur application est du domaine courant de la science de l'ingénieur moderne. Les résultats sont désormais certains, et les deux grands souterrains des Alpes qu'on a creusés depuis, celui du Saint- Gothard et celui de l'Arlberg, ont naturellement bénéficié de l'expérience acquise. Tandis qu'au mont Cenis l'avancement annuel n'avait été au plus que de 2", 35 en vingt-quatre heures, il s'est élevé à. 5") 50 au Saint-Gothard et à 8", 50 à l'Arlberg. Le souterrain du mont Cenis, quia 12,233 mètres de longueur, a exigé treize ans de travail; celui du Saint-Gothard, dont la longueur est sensiblement plus grande (14,912 mètres), n'en a pas demandé huit; l'Arlberg, dont la traversée est de 10,248 mètres, presque égale à celle du mont Cenis, a été percé dans quarante mois. L'économie de temps a eu naturellement pour résultat une notable écononomie de dépense, et jamais le proverbe classique « Time ts money » n'a reçu une plus éclatante démonstration. Le perfectionnement des procédés mécaniques, la meilleure utilisation des outils anciens, l'introduction d'appareils nouveaux, la substitution de la dynamite à la poudre, l'usage de l'air comprimé non seulement pour l'aérage, mais pour une foule de mains-d'œuvre accessoires, la presque certitude d'éviter de fausses manœuvres ont pour ainsi dire supprimé tous les aléas de ces sortes d'entreprises et déjà diminué de plus de moitié la durée

de l'exécution et presque d'autant le coût des travaux. Le souterrain du mont Cenis a en effet coûté soixante-quinze millions, soit six mille cent francs par mètre courant ; le souterrain du Saint-Gothard a coûté cinquante-sept millions, soit trois mille neuf cents francs par mètre coiu-ant; le dernier en date, le souterrrain de l'Arlberg, n'a coûté que trente millions, c'est-à-dire 2,944 francs le mètre. Ce dernier a donc été exécuté trois fois plus rapidement et a coûté deux fois moins cher que le premier (i).

Dans le principe, une sorte de terreur de l'inconnu avait failli tout faire échouer, et ce n'était pas sans inquiétude que l'on songeait à ces deux galeries qu'il fallait percer dans les ténèbres de la montagne à plus de six kilomètres du jour et de l'air, sous une calotte de près de quinze cents mètres d'épaisseur, à travers des bancs de rochers dont aucun sondage n'avait pu donner la nature, la composition, la densité. On peuplait même ces mystérieuses profondeurs de cavernes insondables, d'abîmes sans fond, de terrains mouvants ; on redoutait des inondations qui se seraient produites par des effondrements de lacs supérieurs dont le souterrain aurait touché le fond, ou des glissements formidables comme ceux que l'on observe quelquefois dans certaines parties des Alpes. Les deux géologues les plus autorisés de l'époque, Élie de Beaumont et Sismonda, avaient cependant déclaré qu'il n'y avait rien à craindre (i).

(i) J. Meyer, Le percement des grands tunnels des Alpes. BulL de la Société vaudoise des ingénieurs et des architectes, Lausanne,

Élie de Beaumont, Note sur les roches rencontrées dans le

L'étude des affleurements, rinclinaison, la succession et répaisseur des couches qui se montrent à la surface leur avaient permis de déterminer avec précision la structure intérieure du massif à traverser. Mais la confiance n'était pas partagée par tous. Les demi-savants, qui forment trop souvent Topinion, émettaient des doutes qui étaient de nature à semer le découragement. Il faut bien le dire, ce furent les simples, comme toujours, qui eurent la foi, — et avec la foi la raison. Tous ceux qui étaient à la tâché ne doutèrent jamais du succès. Les ouvriers, frappés chaque jour davantage de l'exactitude des renseignements qu'on leur avait donnés à l'avance sur la nature des roches qu'ils allaient rencontrer, répétaient sans cesse qu'il fallait aller de l'avant et semblaient avoir l'intuition que les hommes de science qui les avaient conduits à la peine, et qui partageaient avec eux le danger, ne pouvaient pas se tromper et devaient voir clair dans cette obscurité souterraine, a Les montagnes, disaient-ils, sont pour eux transparentes. » Noble et simple parole qui est bien le plus bel éloge que l'on puisse faire des éminents géologues et des ingénieurs courageux pour qui les affleurements des Alpes étaient comme les feuillets d'un grand livre jusqu'alors fermé et qui s'ouvrait tous les jours devant eux.

creusement du tunnel des Alpes entre Modane et Bardonnèche, Paris, 1871.

44B l'homme devant les alpes.

Il y avait cependant, dans cette première percée du grand massif des Alpes, une inconnue à laquelle on n'avait pas trop songé et qui se manifesta vers la fin des travaux d'une manière inquiétante. Cette inconnue, ce fut la chaleur (i).

Nous avons eu l'occasion déjà de parler de l'augmentation de la température de la terre à mesure que l'on pénètre plus profondément dans le sol. On a essayé de représenter cette loi d'accroissement par une formule et de l'appliquer aux souterrains ; mais la formule est empirique , et les résultats obtenus ne la vérifient pas d'une manière parfaite. D'une manière générale, la température augmente, mais non proportionnellement à la profondeur ou à la distance du fond de la galerie au front d'attaque. Elle dépend aussi de l'épaisseur des masses latérales du massif montagneux, de la nature des roches, de leur conductibilité, des fentes et des crevasses qui peuvent amener des infiltrations , réfrigérantes si elles viennent de l'extérieur et du haut de la montagne, réchauffantes si elles dérivent de sources thermales et profondes, de diverses réactions chimiques enfin assez difficiles à déterminer. Toutes ces causes influent sur le degré géothermique , c'est-à-dire sur

(z) E. Stockalper, Les grands tunnels alpins et la chaleur sou* ter raine. Lausanne, 1883.

la profondeur correspondante à l'augmentation d'un degré. Dans les Alpes, cette profondeur oscille entre trente et soixante mètres.

Au mont Cenis, pendant le forage de la galerie d'avancement, la température de la roche était de 27% 5 à cinq mille mètres environ de l'entrée du jour. Elle s'est élevée graduellement à vingt-huit et vingt-neuf degrés et a même atteint, sur les derniers cinq cents mètres de la partie centrale, 2g%^. A cet endroit l'altitude du souterrain était de 1,296 mètres, celle de la montagne au-dessus était de 2,905 mètres. On était donc séparé de 1,609 mètres du col alpin, dont la température moyenne est de trois degrés au-dessous de zéro. D'après ces chiffres, on voit que le degré géothermique correspondait environ à quarante-neuf ou cinquante mètres (i).

On ne s'inquiéta pas tout d'abord de cette haute température. L'attention publique était absorbée d'ailleurs par les événements de la guerre francoallemande. La fin des travaux était en outre imminente, et, dès que les deux galeries purent se rejoindre, l'aération vint rafraîchir les parois des rochers et modifier heureusement les conditions hygiéniques

(i) D'après le D' Stapff, la température souterraine pourrait être calculée par l'une des deux formules : f* ■= 0,02068 h, ou i** =• 0,02159 n, dans laquelle t représente l'excès de température de la roche souterraine sur celle du sol, h la hauteur verticale en mètres entre le point considéré du souterrain et la surface, n la distance de ce même point au point le plus voisin de la surface. Ces deux formules empiriques laissent subsister entre les observations et le calcul des écarts de 20 pour 100 environ.

des chantiers. Il était temps, car la maladie spéciale connue sous le nom d* a anémie des mineurs » commençait déjà à faire quelques victimes.

La situation fut bien autrement grave au Gothard. La température de 29" centigrades y a été constatée à la même distance des têtes qu'au mont Cenis, soit à cinq mille cinq cents mètres de la tête Nord et à quatre mille cinq cents mètres de la tête Sud. Le tunnel devant avoir près de quinze kilomètres, il restait encore à percer près de cinq mille mètres de galerie. La température de la roche progressa alors jusqu'au centre du souterrain, où elle atteignit 31% et celle de l'air ambiant, supérieure de 4% s'éleva même pendant quelques jours à près de 35*. Toutefois, elle ne dépassa pas, en général, 32^5, chiffre déjà très élevé, si l'on observe que tous les suintements d'eau étaient transformés en vapeur et que l'air était à peu près saturé d'humidité. Dans ces conditions, le travail ne pouvait être continu, la vie même devenait quelquefois difficile, et les chevaux employés dans le souterrain au transport des déblais succombaient presque tous (i).

L'homme est plus dur à la peine que les animaux. A la rigueur, dans un air absolument sec, il peut supporter pendant un temps plus ou moins long une température de 50". On l'a vu même pouvoir résister accidentellement dans une atmosphère sèche de 60'* à 70% et le cas s'est présenté quelquefois dans les travaux destinés à arrêter ou à limiter les incen-

(i) D' F. M. Stapff, Études delà répartition de température au Saint-Gothard, Berne, 1877.

dies spontanés des houillères (i). Mais dans une atmosphère presque saturée d'eau — et c'est le cas des souterrains — où la roche suinte de toutes parts et où la transpiration des ouvriers remplit l'étroite galerie de gaz méphitiques, une température de 30* provoque de sérieux malaises. Au-dessus, les forces diminuent sensiblement; entre 25" ^^ 4o*) il ^st presque impossible de vivre. La température moyenne du corps humain s'élève alors d*une façon inquiétante. On sait que cette température normale ne doit pas dépasser 37%5. Le docteur Stapff a observé sur lui-même qu'à l'extérieur du tunnel, sa température propre était de 36", 58, et qu'après un séjour de peu de durée, sans effort ni fatigue corporelle, elle s'était élevée dans l'intérieur du souterrain à 38%5. Le nombre de ses pulsations, qui n'était que de quatre-vingt-huit à l'extérieur, était monté à cent-vingt-trois (i). C'était la fièvre. Cet état physiologique a été observé chez presque tous les ouvriers obligés de dépenser une certaine force. Pour un grand nombre, la chaleur corporelle s'élevait à 40" et le nombre des pulsations à cent quarante et même cent cinquante par minute. Les plus robustes étaient obligés de chômer un jour sur trois; encore cette journée de travail était-elle réduite à cinq heures, au lieu de sept ou de huit. D'après les contrôles du docteur Giaccone, qui a consacré douze ans de sa vie à soigner les ouvriers mineurs du

(i) D' Stapff, Notice sur la ventilation^ la température, le refroidissement et V humidité de l'air dans le grand tunnel du Go' thard.

mont Cenis et du Saint-Gothard , le nombre des malades s'est élevé à 60 pour 100. A la fin des travaux, on était arrivé à cette période critique où l'atmosphère humide, raréfiée, saturée de gaz chauds, oblige l'homme à augmenter le nombre de ses respirations pour se procurer la quantité d'oxygène nécessaire à la vie. Les battements du cœur deviennent alors de plus en plus fréquents, le pouls bat quelquefois cent cinquante, la température du corps approche de 41". On a donc de beaucoup dépassé tout ce qu'il est possible de supporter sans accidents sérieux, et on est arrivé à la limite qui précède la mort (1).

Les rapports des nombreux médecins qui ont séjourné sur les chantiers ont même permis de constater chez les ouvriers la présence de parasites intestinaux désignés sous le nom d' a ankylostones », que l'on observe en Egypte et dans les pays tropicaux. La discussion s'est élevée naturellement entre eux pour savoir si ce parasite provenait de l'aggravation de l'anémie des mineurs, ou si elle l'avait provoquée; mais le fait indéniable, c'est qu'il existait et provoquait cet état pathologique que l'on désigne sous les noms savants de « chlorose égyptienne » ou « hypoémie intertropicale » , et que l'on n'éprouve que dans les pays les plus chauds de la terre. L'homme devient alors maigre, pâle et somnolent; il est inondé par une transpiration qui ne

(i) D' GiACCONE, Le gaîletie a foro circoeîa malattiadei mina- ■ tort. Torino, 1882.

E. Stockalper, op. cit.

peut s'évaporer, dévoré par une soif inextinguible; il a une tendance à l'évanouissement, la respiration haletante, le cœur précipité, les pieds enflés, la fièvre continue. Il a donc suffi au montagnard le plus robuste de passer quelques mois dans les profondeurs du massif des Alpes pour contracter les germes des maladies des tropiques. Sous l'épaisse couche de neige et de glace qui l'enveloppe, il doit travailler nu comme le nègre dans la zone équatoriale ou le chauffeur indien qui traverse la mer Rouge; et, dans ce monde alpestre où tout rappelle à l'extérieur le climat polaire, il étouffe comme dans une chaudière et meurt souvent de chaleur (i). On peut cependant réagir contre cette chaleur humide et pernicieuse par une ventilation énergique , et, partout où l'on dispose de forces hydrauliques assez puissantes, un bon aérage permet d'abaisser légèrement la température de l'air ambiant. Si les moteurs hydrauliques n'avaient pas fait quelquefois défaut au Saint-Gothard , le percement aurait pu être exécuté dans d'aussi bonnes conditions qu'au mont Cenis. En pleine marche, lorsque les perforatrices dépensaient par minute huit mètres cubes d'air comprimé à près de cinq atmosphères, la température du chantier s'abaissait en moyenne à deux degrés au-dessous de celle de la roche. Cette amélioration

(i) D' GiAccoNE, op. cit,

D* SoNDEREGGER, CorrespondatiB. Blati fur Sckw. Aerate Jakrg,,yi, 1880.

D' H. C. Lombard, Les maladies des ouvriers employés au percernant du Saini-Goihard. Genève, 1880.

E. Stockalper, ot>. cit.

ne se faisait sentir, à la vérité, que dans l'espace assez restreint où étaient installées les machines, et à cinquante mètres à peu près en arrière du front d'attaque, la température remontait immédiatement; mais les ouvriers occupés au travail le plus délicat, ceux qui dirigeaient la marche des perforatrices, les véritables pionniers de l'entreprise, en avaient bénéficié et, se sentant relativement rafraîchis, pouvaient à la rigueur lutter contre la chaleur et l'humidité.

D'autres améliorations pourraient encore être obtenues en appliquant des procédés mécaniques à tous les travaux des tunnels : élargissement des galeries , montage des matériaux , enlèvement des déblais par des locomotives spéciales mues par l'air comprimé, des dynamos ou des accumulateurs, remplacement des lampes ordinaires par l'éclairage électrique, suppression complète des chevaux, qui succombent d'ailleurs à la peine et consomment inutilement un air précieux.

Il ne serait pas impossible encore d'obtenir un rafraîchissement sensible par l'emploi de frigorifiques. Il y a quelque temps déjà, un ingénieur allemand, M. Poetsch, est parvenu à déterminer dans le forage des puits de mines la congélation des sables aquifères traversés, en abaissant la température de + II" à — 19"; et on peut concevoir qu'en établissant dans l'intérieur des galeries une canalisation spéciale convenablement feutrée, dans laquelle on ferait circuler sous une forte pression des solutions salines, dont la composition abaisse considérablement le point de congélation,, ces liquides, en passant à travers des condenseurs, pourraient réduire dans

une assez forte proportion la température de la roche avec laquelle ils seraient directement en contact, et même celle de l'air qui les environne (i). L'application de ce procédé a été faite avec succès, il y a une vingtaine d'années, à un souterrain construit près de Stockholm. L'ingénieur Lindmark y fit installer une machine à air froid qui fournissait par heure sept cents mètres cubes d'air à une température de — 20' . Au bout de trois jours de fonctionnement, les parois du tunnel, qui consistaient en gravier et en sable noyés dans une pâte argileuse et qui se délayaient sous les infiltrations de l'eau, étaient complètement gelées et durcies (2). Le procédé n'a, à vrai dire, été employé que pour une traversée souterraine assez courte, et il est possible qu'il ne donne pas des résultats aussi complets dans des tunnels de plusieurs kilomètres où l'on aurait à lutter contre une somme de chaleur pour ainsi dire inépuisable. Toutefois ce peut être un précieux auxiliaire, et en le combinant avec la ventilation il peut , dans certains cas exceptionnels, transformer rapidement l'air suréchauffé et humide et rendre habitable un chantier que l'excès temporaire de température forcerait à abandonner.

Il est possible, il est probable même que les mauvaises conditions rencontrées au Gothard se retrou-

(i) Haton de la Goupillière, Cours d'exploitation des mines, t. II.

(2) Ed. LuLLiN, La glace» Bibliothèque universelle, janvier 1888.

Ch. DE SiNNBR, La France et le Simplon, Paris, 1888.

veront dans les nouvelles traversées des Alpes dont on a parlé dans ces dernières années, au Simplon, au Saint-Bernard, au mont Blanc (i). Il est même à craindre qu'elles soient plus défavorables encore, et on peut y prévoir sans exagération des températures de 35" et peut-être même de 42\ Pour le mont Blanc en particulier, ce chiffre pourrait bien être de beaucoup dépassé. D'après M. de Lapparent, tout massif de grande altitude porte à sa partie supérieure une immense et épaisse calotte gelée qui influe sur l'augmentation du degré géothermique, en ce sens que ce dernier ne devient sérieux qu'à partir du point où la congélation permanente ne se fait plus sentir. Or, ce massif gelé n^est pas rigoureusement proportionnel à l'altitude, en raison de la mauvaise conductibilité des roches , et pour le mont Blanc le réchauffement graduel commence à une hauteur beaucoup plus élevée que pour les autres montagnes et doit, par conséquent, atteindre un degré supérieur à celui que l'on est fondé à prévoir dans les autres traversées souterraines.

Quelque obscures et même un peu incertaines que soient ces théories, tous les faits observés jusqu'à présent leur donnent à peu près raison. L'ingénieur Stockalper (2) , qui a dirigé pendant plusieurs années l'un des chantiers du Gothard et a fait de cette question thermique une étude très approfondie, n'hésite pas à déclarer que, sous le mont Blanc, la

(i) Renevier et Heim, Rapport d'expertise géologique. Bulletin de la Société vaudoise des sciences naturelles, t. XIX, 1883. (2) E. Stockalper, op, ait.

température marquerait 33* à trois kilomètres de l'entrée, lorsque la hauteur au-dessus du tunnel serait de 1,550 mètres et qu'on passerait à peu près au-dessous des Grands Mulets; qu'elle atteindrait 50" au-dessous de l'arête de Saussure, sous une épaisseur de deux mille huit cents mètres ; qu'elle s'élèverait à 53^,50 dans la partie centrale du souterrain, au-dessous de l'aiguille de Tacul, dont la distance verticale au tunnel serait de trois mille mètres, et qu'elle descendrait ensuite graduellement jusqu'à 31" près d'Entrèves, dans la Vallée Blanche, M. Haton de la Goupillière confirme les mêmes prévisions et admet une température probable de 50"*. M. de Lapparent enfin considère même que l'hypothèse de 55* est modérée et pèche plutôt par défaut que par excès (i).

Ce ne sont sans doute que des probabilités; mais on comprend toutes les mesures préventives qu'elles commandent. L'expérience, d'ailleurs, a déterminé les divers procédés de ventilation, d'aérage et de refroidissement que l'on peut appHquer,.et les progrès continus des arts mécaniques en augmenteront certainement les bons effets. Ces procédés sont au nombre de quatre : l'air comprimé, la ventilation mécanique, la pulvérisation de l'eau et les réfrigérants chimiques. L'air comprimé peut procurer par sa détente un premier abaissement très sensible de température dans tous les chantiers où il sert de moteur ; il peut en outre être utilisé pour tous les travaux mécaniques, montage des matériaux, trans-

(i) Ch. DE SiNNER, La France et le Simpion. Paris, 1888.

port des outils et des déblais, qui usent inutilement la force des ouvriers et augmentent leur chaleur corporelle. La ventilation à pression normale, en évitant les changements brusques de température, toujours pernicieux dans la période du travail, combat énergiquement l'humidité des galeries et agit d'une manière très efficace au point de vue de l'assainissement. L'eau pulvérisée, en même temps qu'elle exerce une influence très salutaire sur la santé des ouvriers, peut refroidir très rapidement le front d'attaque et dissiper le nuage de poussière et de gaz qui se forme après le tirage des mines. La circulation sous pression de solutions salines, dont le point de congélation peut être abaissé à plus de 20" au-dessous de zéro, permet enfin de rafraîchir considérablement une certaine zone qui entoure les tuyaux réfrigérants.

Grâce à l'emploi simultané de tous ces procédés, on peut lutter aujourd'hui victorieusement contre la chaleur intérieure dans les grands souterrains des Alpes. Il est cependant curieux et presque paradoxal de se trouver sous la neige dans des conditions physiologiques analogues à celles des pays de la zone torride et d'être privé d'air dans la région des tempêtes. Sous son enveloppe de glaces éternelles, le massif des Alpes est en réalité une véritable fournaise, et nulle part dans la nature on ne trouve d'une manière plus saisissante un contraste plus frappant entre l'extrême froid des cimes supérieures et la source inépuisable de chaleur emmagasinée dans les profondeurs du sol.

La percée du mont Cenis est la première qui ait été faite à travers les Alpes ; elle a précédé de dix ans celle du Gothard, de quinze celle de l'Arlberg. Logiquement, si l'on n'avait eu en vue que la réunion de la France et de l'Europe septentrionale à l'Italie, de la Méditerranée et de l'Adriatique à la mer du Nord et à la Manche, la première traversée aurait dû être celle du Simplon(i).

Ane considérer en effet que les circonstances de topographie, d'altitude, de climat, d'épaisseur de la la muraille rocheuse, de facilité des abords, le Simplon présente de sérieux avantages sur presque tous les autres passages (2). Au point de vue spécial de l'Italie, qui tenait à rompre le plus rapidement possible la barrière qui l'enfermait comme dans une prison, le mont Genèvre s'offrait même comme le souterrain le plus court. Mais la préférence accordée au mont Cenis s'explique facilement. L'Italie, mat- Ci) Cf. PoLONCEAU, DoppLER, HuBER et DvuxjR ^ Ropport sur le percement du Simpîon. Lausanne, 17 novembre 1886.

Mémoire technique à l'appui des plans et devis dressés en 188 1 et 1882^ publié par le comité du Simplon. Lausanne, 1882.

Th. -G. LoMMEL, Examen critique relatif au tunnel alpin du Simplon, Lausanne, 1882.

(2) Chardon, Mont Blanc ou Simplon. Paris, 1880.

D. CoLLADON, Notes sur le tunnel étudié sous le mont Blanc et avantages d*un chemin de fer international par le Simplon, Genève, 1880.

tresse alors de la Savoie, désirait avant tout être rattachée à ses provinces d'outre-mont. Le mont Genèvre ne conduisait qu'en Dauphiné, le Simplon dans le Valais ; le mont Cenis seul ouvrait la Savoie et menait droit à Turin. Ce ne furent donc pas seulement des intérêts commerciaux et matériels, mais «un véritable sentiment patriotique qui déterminèrent le choix du mont Cenis.

Des considérations du même ordre ont motivé le percement du Gothard. Si les rivalités de peuple à peuple n'existaient pas, nul doute qne le Simplon n'eût obtenu dans le principe la préférence sur les autres solutions. La France, l'Allemagne, la Suisse et l'Italie auraient pu facilement se mettre d'accord pour l'établissement d'une grande ligne internationale au cœur même de la chaîne des Alpes. Presque tous les cols, d'ailleurs, avaient fait l'objet de projets spéciaux : le mont Genèvre, qui ouvrait la vallée de la Durance, le Petit Saint-Bernard, qui conduisait dans la Tarentaise et le Dauphiné, le mont Blanc qui menait à Genève par la vallée de l'Arve, le Grand Saint- Bernard, qui débouchait par la Dranse dans le bas Valais, le Simplon, qui joignait le val d'Ossola à la haute vallée du Rhône, le Saint-Gothard, le Luckmanier, le Bernardin, le Septimer, le Splugen enfin, ces derniers mettant en communication une des vallées supérieures du Rhin avec les lacs italiens (i). L'accord entre l'Allemagne et

(i) LoMMELf Simplon, Saint-Gothard et Luckmanier, Lausanne,

E. ViLLKVERT, La nouvelle percée des Alpes et les relations in* ternationales, Paris^ 1886.

l'Italie se fit pour la ligne du Gothard, et nous ne saurions oublier en quelles circonstances. C'était à la veille des événements de 1870. A la suite de quinze conférences internationales entre la Confédération de l'Allemagne du Nord, le grand-duché de Bade, le royaume d'Italie, la Confédération Suisse et le royaume de Wurtemberg, un traité fut . signé le 15 octobre 1869 entre l'Italie et la Suisse, pour assurer la jonction entre les chemins de fer allemands et les chemins de fer italiens par une ligne neutre à travers le massif du Gothard (i). C'était le complément du programme de M. de Cavour, qui, dès 1852, avait pressenti l'unité italienne et commencé à négocier d'abord directement avec la France pour se retourner ensuite et négocier avec l'Allemagne. La ligne du mont Cenis était ouverte; il ne restait plus qu'à percer le Gothard. « Lesgouverne- « ments de la Confédération du Nord, » déclarait netment M. de Bismarck dans la séance du Reichstagdu 25 mai 1870, a doivent être profondément « convaincus que des nécessités politiques exigent « la création d'une route directe reliant l' AUema- « gne à l'Italie, d'une route qui ne dépende que <i d'un pays neutre comme la Suisse et ne soit « pas entre les mains d'une grande puissance. Il a « fallu de graves circonstances mûrement pesées « pour nous amener au désir inaccoutumé, et même « sans précédent, d'engager des gouvernements

(i) Voir les procès- verbaux des conférences internationales tenues à Berne les 15, 16, 23, 27, 29 septembre, 2, 4, 6, 7, 8, 9, 10, II, 13 octobre 1869.

« voisins à faire une demande de fonds aussi con- « sidérable pour subventionner une ligne de che- « mins de fer située non seulement en dehors de la « Confédération du Nord, mais encore au dehors de « l'Allemagne. Les considérations qui ont décidé « les gouvernements à cette démarche inusitée sont « tellement évidentes, elles ont été si bien exami- « nées, elles sont en partie d'une nature tellement a délicate que je vous prie de me dispenser de les « énumérer publiquement. »

On ne saurait se méprendre sur le sens de ces paroles. C'était, deux mois avant la guerre parles armes, la guerre, permise sans doute mais nettement déclarée, sur le terrain économique et commercial par l'établissement d'une grande ligne internationale destinée à détourner à son profit le trafic qui circulait d'un côté sur une partie des lignes françaises, de l'autre sur une partie des lignes autrichiennes (i). Sans doute ce détournement n'a pas été aussi complet qu'on l'avait espéré. Il suffit cependant de jeter les yeux sur une carte pour en saisir l'importance et en comprendre le danger. L'Autriche releva la première le gant. Elle vit dans la ligne du Gothard une menace sérieuse pour son commerce national et le transit sur son territoire , et la trouée de la Reuss au Tessin était à peine terminée qu'elle entreprenait le percement du contre-

(1) F. Dreyfus, Le tunnel du SimpUm et les intérêts français, Paris, 1879.

W. HuBER, Les divers percements des Alpes,

J. Michel, Les chemins de fer et la géographie. Revue scientifique, 30 mai 1885.

fort de l'Arlberg, établissant ainsi une ligne directe de Paris à Vienne, un courant régulier du Rhin au Danube pouvant conduire par Innsbruck et le Brenner aux ports de l'Adriatique (i). Ce fut une admirable et prompte réplique au souterrain du Gothard. La France s'émut aussi, un peu trop tard peutêtre, et la question du Simplon, depuis longtemps agitée, fut de nouveau l'objet de vives polémiques. Elle avait tout d'abord pour elle le prestige de souvenirs glorieux. C'était en effet par le col du Simplon que passait, dans les premières années du siècle, la grande voie triomphale de Paris au cœur de la Lombardie, celle qui reliait l'arc de triomphe du Carrousel à l'arc de triomphe de la Paix à Milan, et on trouvait assez naturel de ne pas changer l'assiette de la route magistrale des anciens courriers del'Empire. Aussi, dès 1852, la compagnie qui obte nait la concession des premiers chemins de fer suisses remontant, à partir du Léman, la vallée du Rhône, mettait-elle un certain empressement à s'intituler « ligne d'Italie », avait la prétention de desservir le trafic international entre Londres, Paris, Suez et l'Orient et désignait très nettement le Simplon comme le point de passage des Alpes. On a vu comment le désir ardent du Piémont de relier Turin à la Savoie avait hâté la solution du mont Cenis, et l'ambition politique et commerciale de l'Allemagne scelle du Gothard. Le Simplon, qui. ne soulevait pas d'aussi vives passions, eut le sort de toutes les

(i) A. Marteau, Le Saint-Gothard et VArlherg. Mémoires au ministre des affaires étrangères, 5 juillet 1882 etj juin 1884.

solutions intermédiaires qui ne conviennent exactement à personne et resta pendant vingt ans à l'état de projet. Les conséquences de ce siatu quo prolongé sont faciles à déduire, et, sans exagérer le détournement que la ligne italo-allemande opère au préjudice des lignes françaises, il est certain qu'elle établit un lien direct entre T Allemagne occidentale, la Méditerranée et même l'Adriatique, rapprochant Milan, Trieste et Gênes de Zurich, de Bâle, de Francfort, de Cologne, de Bruxelles, d'Ostende, d'Anvers, d'Amsterdam et de Hambourg (i). Il est donc prudent d'offrir au commerce une autre ligne qui, sans nuire à celle du mont Cenis, contre-balance les effets de celle du Gothard. Ce n'est plus, d'ailleurs, Turin et le Piémont qu'il faut aujourd'hui viser; c'est Milan, le cœur de la Lombardie et surtout Plaisance, qui est le nœud des lignes italiennes et commande la route de Brindisi (2).

On a beaucoup parlé, dans toutes les polémiques qu'a suscitées la question des différentes traversées des Alpes, d'un grand transit continental entre l'Angleterre et les Indes. A vrai dire, le courant angloindien n'existe pas à travers l'Europe et est déjà entièrement acquis à la voie de mer. Les voyageurs et les marchandises anglaises, en effet, à destination des Indes sont embarquées directement dans les ports anglais, presque jamais à Marseille, à Gênes,

(i) A. Marteau, Le chemin de fer du Saint-Gothard et son "^influence au point de vue des intérêt français. Paris, 1882.

(2) R. Gentilini, La traversée des Alpes par le chemin de fer du Simplon, Paris^ 1 887.

à Trieste ou à Brindisi. Le tonnage qui traverse les voies ferrées de la France sous forme de transit de frontière à frontière n'est qu'une fraction très modeste du tonnage général qui circule sur nos chemins de fer, et, pour ne parler que des charbons, leur fret est de quinze francs par tonne de Newcastle à Marseille, pour une distance de quatre mille kilomètres. Le même transport par voie ferrée d'Anvers ou de Calais à Marseille ou à Gênes coûterait deux fois plus cher pour une distance trois ou quatre fois plus courte — onze cents kilomètres seulement. Un détour de deux mille à trois mille kilomètres par la voie de mer n'influe pas sensiblement sur le prix du fret et les dépenses de l'armateur, tandis que les transbordements de wagon à navire, la manutention et les déchets qui en sont la conséquence, augmentent d'une manière considérable le prix déjà fort élevé du transport par chemin de fer. L'Angleterre continuera donc à expédier par mer et sans rompre charge, à destination de la Méditerranée et surtout à destination de l'extrême Orient, • la plus grande partie de ses produits manufacturés, et elle recevra directement par la même voie toutes les matières premières qui lui manquent.

Mais il existe un autre transit de l'Angleterre et surtout de la Belgique avec la Suisse et le Nord de l'Italie, et c'est celui-là que le Saint-Gothard a en partie détourné. Avant l'ouverture du Gothard, le trafic entre la Méditerranée et les ports allemands suivait soit la ligne du Brenner, soit même celle du Semmering , la première conduisant à Venise, la seconde à Trieste. Quant au trafic entre les ports

français de la mer du Nord et de la Manche et ceux de la Méditerranée, il circulait presque en entier sur les lignes françaises jusqu'à Marseille. Enfin, une partie des échanges entre l'Angleterre et la Belgique, d'une part, et l'Italie, de l'autre, transitait à travers notre territoire et passait par le mont Cenis. La trouée du Saint-Gothard a déplacé sensiblement tous ces courants. La subvention de près de quatre-vingts millions que l'Itahe et l'Allemagne ont accordée à l'entreprise indique bien la nature des intérêts engagés. Or, Paris et le Nord de la France constituent le groupe industriel et commercial avec lequel l'Allemagne est aujourd'hui le plus ouvertement en lutte. La question de concurrence que soulève le Gothard est donc très nettement posée et se réduit pour la France à l'établissement d'une ligne rivale permettant aux chemins français de faire arriver à Milan, plus rapidement et plus économiquement que les chemins de fer allemands, les marchandises de l'Angleterre, de la Belgique et de la zone française septentrionale dont Paris est le centre, Rouen, le Havre, Boulogne et Calais les ports principaux. La ligne duSimplon permettra d'atteindre ce but; et l'un des avantages qu'elle présente est tout d'abord de traverser le massif des Alpes à une altitude beaucoup plus faible que le mont Cenis et le Gothard. Le souterrain qui éventrerait l'énorme massif du monte Leone aurait sans doute une vingtaine de kilomètres de longueur; mais le point culminant du passage serait à peine à huit cents mètres. Les Alpes seraient donc traversées par leur pied, de plaine à plaine et dans des conditions d'ex-

ploitation particulièrement faciles, à une assez grande distance de la ligne du mont Cenis pour ne pas lui faire une concurrence sérieuse, assez près au contraire du Saint -Gothard pour diminuer d'une manière sensible l'étendue de son bassin commercial. Il n'existe sans doute pas de règles bien sûres pour déterminer avec précision la ligne de partage entre deux bassins commerciaux. Le choix des voyageurs et des expéditionnaires dépend de considérations nombreuses et quelquefois arbitraires : le prix, le temps, les formalités douanières, les nationalités, diverses questions de responsabilité, de garanties, d'agrément, etc. Toutefois, on peut considérer qu'une ligne de chemin de fer, à part quelques empiétements et quelques pénétrations, a son bassin commercial comme un fleuve a son bassin hydrographique, et l'application des tarifs aux distances kilométriques donne la direction que prennent en général les voyageurs et les marchandises, comme les lignes de plus grande pente déterminent le sens dans lequel s'écoulent les eaux. La distance kilométrique est donc sinon le seul, du moins le principal élément qui détermine le trafic à passer sur telle ou telle voie , ou à délaisser une route jusqu'alors suivie et à laquelle on en substitue une nouvelle plus rapide et plus économique. Or la rapidité et l'économie sont absolument liées à la question de distance; et par distance il faut entendre ici, non la distance réelle mesurée sur les rails, mais cette distance majorée suivant un certain coefficient de déclivité qui représente l'effort que doit faire la locomotive pour gravir de fortes rampes et qui se

traduit naturellement par une perte de temps et des dépenses supplémentaires.

Tout le monde comprend sans peine que le prix de revient du transport d'une marchandise quelconque à une distance quelconque est d'autant plus élevé que les pentes à remonter sont plus fortes. Il suffit, pour s'en rendre compte, de constater le coup de collier que trois forts chevaux ont à donner pour traîner au pas, sur une rue en pente, un de nos omnibus modernes que deux chevaux enlèvent facilement au trot dès que le terrain devient horizontal. Il en est de même sur les chemins de fer. Diverses formules de majoration ont été proposées. Elles ne sont, à vrai dire, qu'empiriques; mais elles donnent toutes à peu près les mêmes résultats, et, si l'on représente par cent la dépense d'exploitation sur les lignes à faible rampe de zéro à dix millièmes, cette dépense peut être estimée de deux cents à deux cent quarante sur les lignes en rampe de vingt à vingt-cinq millièmes, ou en d'autres termes, au point de vue des frais de transport, un kilomètre sur une rampe de vingt à vingt-cinq millièmes équivaut à deux kilomètres au moins sur un palier (i).

Les distances ainsi majorées, qu'on désigne sous

(i) Ruelle, Ann, des ponts et chaussées, 1865.

GoTTSCHALK, Mémoires de la Société des ingénieurs civils,

CÉZANNE, Rapport »• 240$ à l'Assemblée nationale, 1874.

A. Amiot, Influence des pentes sur le prix de revient kilométrique d'une tonne de marchandises. Ann. des mines, 1879.

Ch. Baum, Longueur virtuelle d'un tracé de chemin 'de fer. Ann. des ponts et chaussées, 1880.

La convention internationale conclue entre la Suisse, l'Aile-

le nom de « distances virtuelles » , sont donc en fait les grands régulateurs des courants commerciaux. Malgré que les ingénieurs ne soient pas tout à fcdt d'accord sur ces distances, — ni même quelquefois sur les distances réelles, — la plus rapide inspection d'une carte des chemins de fer de l'Europe permet de vérifier que la ligne du Saint-Gothard n'enlève rien au trafic franco-italien, qui emprunte toutes les voies françaises du Centre, de l'Ouest, de la vallée du Rhône et de ses affluents. Il y a donc lieu seulement de comparer, pour le transit anglo-italien et anglo-oriental, l'itinéraire de Calais à Plaisance et à Brindisi, suivant que l'on prendra la voie du Gothard ou que l'on traversera les Alpes en un point intermédiaire entre le Gothard et le mont Cenis, au Simplon, par exemple.

La France forme, en effet, à l'extrémité occidentale de l'Europe, une sorte d'isthme dont Marseille sur la Méditerranée, Calais et Boulogne sur la mer du Nord et la Manche, occupent les deux extrémités. Les voyageurs et le commerce qui traversent cet isthme constituent un sérieux aliment du port de Marseille. Or les grands courants des ports du Nord vers l'Italie et la Méditerranée peuvent traverser à leur choix la France ou l'Allemagne. La percée du Saint-Gothard a eu pour but et a déjà pour conséquence d'isoler la France. Ce danger

magne et l'Italie au sujet du Saint-Gothard admet que les tarifs seront augmentés d'une surtaxe de 50 pour 100 sur les parties de la ligne où les déclivités sont supérieures à 15 millièmes. (CÉZANNE, op. cit.)

peut cependant être facilement conjuré. Il est inutile, sans doute, de chercher à concurrencer les ports de la Hollande et du Nord de l'Allemagne ; mais la lutte est possible pour Ostende et surtout pour Calais. L'avantage est certain pour Boulogne, à plus forte raison pour Rouen.

Milan ou plutôt Plaisance, qui est le nœud des chemins de fer italiens, peut être considéré pour tous ces ports comme l'objectif du transit par voie rapide à travers la Suisse et l'Italie. De Plaisance à Brindisi, en effet, voyageurs et marchandises ne peuvent suivre qu'une seule route le long du littoral. Tout se borne donc à comparer les distances réelles et virtuelles de Calais et de Boulogne à Plaisance par le mont Cenis et le Simplon, et à mettre en regard les mêmes distances par le Saint-Gothard, qui est la ligne qu'il s'agit de gagner de vitesse.

En voici le tableau à peu près exact, d'après les nombreuses études faites dans ces dernières années par nos ingénieurs :