TUNISIE — TUNNEL

en Tunisie, 1894. — Toutain, Cités romaines de Tunisie, dans Bihl. des écoles françaises de Rome et d\AtMnes, 1896. — Plan TET. Correspondance des beys de Tunisie et des consuls de France, i577-iS50; 1893-95, t. I et II.

TUNJA. Ville de Colombie, ch.-l. du dép. de Boyaca, à 110 kil. N. de Bogota; 5.471 hab. Ancienne capitale des Chibcha. Lainages.

TUNNEL. Historique. — Sous les noms àe tunnel, que Ton emploie aujourd'hui de préférence dans le langage courant, et de souterrain, qui est demeuré, en France, le terme officiel, on désigne indistinctement tous les passages de quelque dimension pratiqués sous terre en vue d'établir entre deux points séparés par un obstacle naturel : montagne, cours d'eau ou bras de mer, une voie de communication sans recourir ni à une tranchée, ni à un pont. Des ouvrages de ce genre se rencontrent dès l'origine des grandes civilisations. Les Assyriens et les Babyloniens, notamment, creusèrent des tunnels. Mais ils n'atteignirent que de faibles proportions et il semble que de tous ceux dont l'antiquité nous a transmis le souvenir ou des vestiges, le premier et le seul qui mérite de fixer l'attention soit celui percé par les Romains, 39 ans av. J.-C, sous la colline du Pausilippe (V. ce mot), pour relier par une route directe Naples et Fuori-Grotta. Encore très bien conservé, grâce aux restaurations d'Alphonse P^ et de Charles III, il mesure 900 m. de longueur sur 7 m. de largeur. Le moyen âge et la Renaissance ne produisirent rien de comparable, et la construction des tunnels ne prit un nouvel essor que dans la dernière moitié du xvu^ siècle, lorsque l'industrie des mines se fut décidée à faire usage de la poudre à canon pour abattre les roches dures et déblayer les obstacles. Le souterrain du Malpas, qui fait traverser au canal du Midi la colline du même nom, fut terminé en sept ans (1674-81). Creusé dans le tuf, presque sans revêtements, il mesure 157 m. de longueur, 6"\90 de largeur et 8"\40 de hauteur. En 1707, une galerie de 64 m. de long sur 4 m. de haut et 3 m. de large, fut taillée en plein roc, dans la partie la plus resserrée de la vallée de la Reuss, pour donner passage à la route du Saint-Gothard : c'est le Trou d'Uri ou UrnerLoch. Par la suite, et, principalement au commencement du xfx® siècle, nombre d'auti-es galeries semblables furent établies tant en Suisse que dans le Tirol et en France, sur les points les plus abrupts ou les plus exposés aux avalanches des grandes routes alpestres. Le travail de percement le plus gigantesque qu'on eût encore entrepris fut toutefois le double souterrain du Tronquoy et de Bony par lequel le canal de Saint-Quentin passe sous le faite d'entre Escaut et Somme : l'un, achevé en 1803, a 1.098 m. de longueur, l'autre, achevé en 1810, 5 . 670 m . Non moins remarquable pour Fépoque est le souterrain de Pouilly, de 3.330 m. de longueur, sur le canal de Bourgogne, qui date de 1824. La même année, Isambert Brunel commença le premier des trois tunnels de la Tamise, qui était en même temps la première voie sous l'eau. Reliant les deux rives du fleuve, entre le Wapping et Rotherhithe (V. Londres, t. XXIÏ, p. 512), et destiné à soulager les ponts voisins, qui ne suffisaient plus à la circulation, il se composait de deux galeries juxtaposées, de 366 m. de longueur et de 3"% 80 de largeur chaque sur 4^^,76 de hauteur, l'une pour les voitures, l'autre pour les piétons. Il traversait des alluvions très perméables et Brunel y lit la première application du bouclier. C'était une suite de douze châssis carrés en fonte, appuyés simplement les uns contre les autres et divisés en trois compartiments, dans chacun desquels se tenait un ouvrier. Des leviers à genoux s'appuyaient d'une part contre les maçonneries déjà achevées, d'autre part contre les châssis. Au-dessus et sur les faces, des longrines et des planchettes soutenaient le plafond et le front de taille. On creusait à la fois de 0"S20 seulement, on faisait avancer d'autant les châssis et, en même temps, on exécutait à l'arrière, sur la partie, de longueur égale, mise à découvert, un nouvel anneau de revêtement. En dix-huit

mois, 160 m. furent excavés. Mais il survint alors une série d'accidents, et le tunnel ne fut finalement terminé qu'en 1841, après seize années de pénibles travaux et au milieu de l'enthousiasme général. Il sert aujourd'hui à la traversée des voies de l'East-London Railway. Depuis, et comme conséquence du développement pris par les chemins de fer, les grands tunnels se sont partout multipliés, et il ne se passe guère d'années où l'on n'en inaugure plusieurs. Ils s'imposent, en effet, pour des voies où le tracé direct et le palier sont la règle, chaque fois qu'elles doivent franchir une montagne ou un monticule de quelque importance et pour le passage de bras , de rivière très larges. Ils sont beaucoup plus économiques que les ponts. Le premier tunnel de chemin de fer est, comme ancienneté, celui de la ligne de Liverpool à Manchester, dû à Stephenson (1826-30) ; le plus long, celui du Saint- Cothard (1872-82), qui n'a pas moins de 15 kil. et qui sera surpassé par celui du Simplon, en voie d'achèvement (V. ci -après). Pour les canaux, on continue de construire des souterrains, mais plutôt en petit nombre et sans que leur importance approche celle des tunnels de chemins de fer. On les dote, d'ordinaire, de services permanents de touage mécanique afin d'y faciliter le plus possible la navigation. Pour les routes, le souterrain est l'exception et on l'évite autant que faire se peut, lui préférant les lacets, mèïùe répétés et un peu raides. Outre qu'en effet il est très coûteux, il entretient les chaussées dans un état d'humidité constante et, même si on l'éclairé, il est toujours pour le piéton et les animaux qui sortent du plein joiir mi-obscur. Quant aux égouts, on les avait jusqu'en ces derniers temps considérés comme des conduites plutôt que comme des souterrains proprement dits ; mais'les dimensions des collecteurs actuels des grandes villes en font de véritables tunnels, et leur mode de construction est, à peu de chose près, le même.

Construction. — En règle générale, et sous la réserve de ce que nous venons de dire à propos des routes, il y a avantage, toutes les fois que l'on serait amené à pratiquer une tranchée de plus de 20 m. de profondeur en terrains solides, de plus de 12 à 15 m. en terrains ébouleux, à recourir au tunnel. Pour les routes, on donne, d'ordinaire, 5 m. de largeur à la chaussée, avec, de part et d'autre, un trottoir de I m., et on ménage, sous clef, 5 à 6 m. de hauteur : 4 m. seulement le long des trottoirs. Pour les canaux, l'ouverture de voûte est, dans les conditions normales, de 8 m. à 8'^,50, la hauteur libre au-dessus du plan d'eau de 3 à 6 m. Pour les chemins de fer, les dimensions minima imposées en France aux compagnies par les cahiers des charges sont les suivantes ; hauteur sous clef, 6 m. (1»\20 en plus, dans tous les cas, que la hauteur du matériel roulant) ; hauteur au-dessus des rails extérieurs, 4«^,80 ; largeur entre les pieds-droits, 8 m. pour les lignes à deux voies, 4'", 50 pour les lignes à une voie. La section fibre se trouve avoir ainsi 42 à 45 m. q. de surface pour les lignes à deux voies, 24 à 25 m. q. pour les lignes à une voie. Que, du reste, le tunnel doive servir au passage d'une route, d'un canal ou d'une voie ferrée, le percement s'en opère suivant les mêmes procédés, lesquels, logiquement, ne devraient varier qu'avec la nature des couches à traverser : dures, friables, compactes, ébouleuses, aquifères, etc., mais qui présentent, en outre, relativement à l'ordre dans lequel les travaux sont exécutés, un certain nombre de différences assez noablcs ne tenant qu'aux habitudes ou aux traditions des divers pays : procédé anglais, procédé belge ou français, procédé allemand, etc.

Marche générale des travaux. Les sondages et les autres études préparatoires, tant topographiques que géologiques, une fois terminées, l'attaque a lieu par les deux bouts à la fois. L'excavation se pratique comme pour le creusement d'une galerie de mine quelconque : au pic si le terrain est meuble, à la dynamite ou à la perforatrice si l'on se trouve dans la roche dure. Le percement est

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réduit tout d'abord à une galerie de faible section, la galerie d'avancement, de 2'^\50 de hauteur sur 2 m. de largeur, par exemple, qu'on élargit ensuite, à mesure. Lorsque la hauteur du sol supérieur n'est pas trop considérable, on multiplie, si le tunnel doit être quelque peu long, les points d'attaque en creusant des puits intermédiaires qui servent plus tard à la ventilation et qui permettent d'ouvrir de nouveaux chantiers, allant, de çart et d'autre de la base des puits, à la rencontre des chantiers voisins. Les déblais sont enlevés par ces puits au moyen de treuils à vapeur. Lorsqu'on opère à une grande profondeur, 01^ pratique, dans le même but, des galeries latérales. Mais la configuration du pays peut ne pas s'y prêter. On poursuit alors, sans discontinuer et sans tout d'abord les élargir, les galeries d'avancement ouvertes des deux bouts ; en concentrant ainsi sur ces deux galeries, dites galeries de direction, toute l'attention et toute l'activité, elles arrivent vite à se rejoindre, surtout si, dans les parties rocheuses, on fait usage de perforatrices. On part ensuite d'elles pour attaquer sur de nombreux points l'élargissemens et donner au tunnel, dans toute sa longueur, sa section définitive. On s'assure, d'ailleurs, une triangulation préparatoire très minutieuse et par des relèvements fréquents, lorsqu'on procède ainsi sans points de repère intermédiaires, que les deux galeries sont et demeurent jusqu'à la fin exactement orientées. On pratique même parfois des puits de sonde de distance en distance. Les éboulements créent la principale source de difli cultes. Ils sont à redouter dès l'instant qu'on ne creuse pas dans la roche dure, ainsi que des déformations et des tassements dans la masse environnante, et, pour les éviter, on doit, au fur et à mesure qu'on avance, boiser. Le boisage, qui, pour des galeries de faible section, comme celles servant à l'exploitation des mines, se borne à de simples cadres, devient, au contraire, pour de grandes excavations comme les tunnels, très compliqué. Il exige des fermes formées de poutres armées, et de véritables échafaudages y sont nécessaires. Il se trouve même, dans certains terrains particulièrement ébouleux ou aquifères, à peu près inexécutable et presque toujours inefiicace. On lui substitue alors, comme nous le verrons, le bouclier. Il n'est jamais, du reste, bien entendu, que provisoire et il fait place au revêtement intérieur et définitif, lequel consiste, le plus souvent, en une voûte en maçonnerie et en plein cintre, d'épaisseur variant avec la nature des terrains qu'elle doit supporter. Deux pieds-droits supportent cette voûte à droite et à gauche et, à la base, un radier les relie. Les eaux d'infiltration constituent une autre source de difficultés. Lorsqu'elles sont très abondantes, lorsque le sol est essentiellement aquifère, elles imposent, nous venons de le dire, des procédés spéciaux de construction. Mais, ce cas particulier mis à part, il y a toujours lieu de s'en préoccuper, car il est excessivement rare, surtout dans les grès et les terrains d'alluvion, qu'elles ne viennent pas gêner les travaux. L'épuisement à l'aide de pompes est le moyen dont on peut toujours user et il est même le seul lorsque les chantiers n'aboutissent qu'à des puits- Toutefois, il est coûteux et, pour les chantiers partant des têtes du tunnel, on a soin, si le profil en long comporte des pentes vers chacune d'elles, de ménager, dès le début, de larges rigoles longitudinales destinées à assurer, le cas échéant, l'écoulement naturel des eaux. On fait, d'autre part, son possible, dans les terrains résistants, pour aveugler les sources rencontrées, en y enfonçant des sacs remplis de mortier hydraulique ou de ciment pur. Le tunnel terminé, un aqueduc disposé dans le radier, entre les deux voies, ou, mais très rarement, sur le côté, procure une issue aux eaux qui continuent, malgré la maçonnerie, de s'infiltrer. Enfin la température peut devenir, elle aussi, une source d'embarras. Tant que la longueur du tunnel ne dépasse pas 2 à 3 kil., elle ne présente pas de sérieux inconvénients. Elle est susceptible, au contraire, de compromettre la santé des ouvriers ou, tout

au moins, de les incommoder lorsqu'on opère à plusieurs kilomètres du jour et à de grandes profondeurs. Lors du percement du tunnel du Saint-Gothard, notamment, on l'a vue s'élever progressivement de -f-8«C., aux deux têtes ^ à -)- 30<» C. au point médian, c.-à-d. à 7 kil. et demi de celles-ci et à 4 .600 m. de la surface. Une puissante ventilation artificielle au moyen de conduites à air forcé a procuré une diminution de 3 à 4^.

Procédé anglais. En Angleterre, on procédait ,pour les premiers tunnels traversant des terrains résistants, comme pour l'exécution de tranchées, c.-à-d. en les attaquant sur toute la section, par gradins : le plus élevé, celui qui comprend la calotte, était poussé le plus avant. De nos jours, on commence, en général, par une galerie de faible section située dans l'axe et au bas du profil. Elle devance le front d'attaque des déblais, dont la profondeur, variant de quelques décimètres jusqu'à 2 et 3 m., est réglée suivant la nature du terrain, et, d^ns les terrains peu résistants, cette longueur est nécessairement fort réduite, l'excavation du profil ayant lieu ensuite en entier dans toute son étendue, avant que le rêtement commence : c'est là, du reste, le caractère essentiel du procédé. Il est indispensable, eu outre, pour maintenir le terrain tout à la fois sur le pourtour de l'excavation et sur le front de l'attaque, que le boisage soit très puissant. Il affecte la forme d'un cintre composé de pièces de faible longueur déterminant un polygone, qu'embrasse, en le suivant du plus près possible, l'extrados de la maçonnerie (fig. 1). Des

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Fig. 1, — Procédé anglais.

longrines relient ces fermes. De plus, si le terrain est mauvais, des étais s'appuyant soit contre celui-ci, soit contre une paroi retenant les matières meubles, soutiennent le front d'attaque, et on a donné à ce boisage de fond le nom de bouclier, aujourd'hui employé dans une autre acception. Le revêtement commence paroles deux pieds-droits et on les relie de suite par la voûte. On procède ainsi par piliers et arceaux successifs. Chaque section, munie du revêtement maçonné, permet le retrait d'une partie des bois soutenant la partie adjacente du terrain. On y gagne de pouvoir faire porter ce dernier directement sur la maçonnerie, sans abandonner une partie des bois, et de réduire l'espace entre la maçonnerie et le terrain. Puis le chantier se trouve plus vite débarrassé. Le procédé anglais s'est répandu et maintenu. On l'a suivi en France, en Allemagne, aux Etats-Unis, dans d'autres pays encore.

Procédé belge ou français. Dans la méthode la plus généralement suivie en France et en Belgique, le percement commence par l'ouverture d'une galerie dans l'axe du tunnel et à la partie supérieure du profil. Elle n'a qu'une faible section et, pourtant, on la pousse vigoureusement, car de son progrès dépend la rapidité d'exécution du tunnel. Avec les coups de mine, on n'avançait autrefois, dès qu'on rencontrait la roche, que de 12 à 15 m. au plus par mois. On obtient avec les perforatrices, si dure que soit la roche, 70, 100 et même 150 m. Dès que la gale-