PIEUX CARRÉS
Section
en centimètres
carrés
cq
Poids dont on peut charger chaque pièce
Ces indications se rapportent à des pieux dont la pointe s'appuie sur le rocher ou sur un sol très résistant et qui sont maintenus, sur toute leur hauteur, par un terrain offrant assez de consistance pour s'opposer à tout mouvement latéral.
Lorsque ces conditions tout à fait favorables se trouvent réunies, on peut, s'il y a nécessité, augmenter encore la charge des pieux. Ainsi, dans un cas semblable» au pont de Neuilly, par exemple, Perronet n'a pas craint de porter cette charge à 52 kilogrammes environ par centimètre carré. Par contre, lorsque des pieux ont été employés dans un fond de vase ou de tourbe donnant lieu de craindre leur déversement, la charge a été réduite à 15 ou 20 kilogrammes seulement par centimètre.
11 n*y a donc rien d'absolu dans tout ce qui précède et il appartient à l'ingénieur, après s'être bien rendu compte des conditions plus ou moins satisfaisantes dans lesquelles les pieux se trouveront placés, et avoir procédé au besoin à des essais, de déterminer le poids qu'il leur fera porter, en ne perdant jamais de vue que pour des fondations de ce genre il faut, autant que possible, exagérer les garanties de résistance.
Les circonstances dan^ lesquelles on peut avoir à employer des pieux sont d'ailleurs très diverses, sous le rapport tant des profondeurs à atteindre que des difficultés spéciales résultant soit de la composition des terrains à traverser, soit de la profondeur d'eau, de la vitesse des courants, des exigences de la navigation qu'il ne faut pas entraver, soit des crues plus ou moins fortes, plus ou moins subites, contre lesquelles il faut toujours se tenir en garde.
Au pont de la Belle-Croix, sur la Loire, à Nantes^ reconstruit en 1861 par M. Lechalas, alors ingénieur ordinaire, le terrain dans lequel les pieux devaient être battus se composait, d'abord, d'une couche épaisse d'anciens enrochements dont l'enlèvement eût été fort dispendieux et qu'on a préféré laisser en place, puis du terrain naturel formé de couches alternatives d'argile et de sable sans grande consistance à l'état ordinaire mais rendu singulièrement résistant, sur ce point, par la présence de débris de maçonnerie, de nombreux pieux restant des. précédentes fondations, enfin par le tassement que la charge séculaire des anciennes piles avait produit.
En outre, le rocher qu'il fallait atteindre était à plus de 19"40 au-dessous de l'étiage, et les pieux à employer devaient en conséquence avoir au moins 20 mètres de longueur.
Il y avait donc là un ensemble de conditions particulièrement difficiles.
Les dispositions adoptées pour le battage des pieux ont été les suivantes :
Comme on n'aurait pas manié commodément des pièces de bois de 20" de longueur et qu'on ne pouvait pas songer à se servir de sonnettes d'une assez grande hauteur pour en effectuer le battage, on a composé chaque pieu de deux parties égales, entées l'une sur l'autre, comme le représente le croquis ci-contre, extrait des Annales des Ponts et Chaussées, * à l'aide d'un manchon de 0°70 de hauteur formé de quatre plaques de tôle réunies par des cornières extérieures ; des trous ménagés dans ces plaques permettaient de les fixer avec des clous en-
1. Note sur (a reconstruction de deux ponts sur la Loire, à Nantes, par M. Lechalas, ingénieur des ponts et chaussées. Annales, 1865 {n^ 92).
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foncés dans le bois. Les bouts posant Tun sur Tautre étaient coupés carrément et frettés ; Tun des deux était en outre garni d'une plaque de tôle recouvrant toute la surface de la section et un fort goujon de O'^SO de longueur, fixé au centre, pénétrait deO'lS dans chaque pièce.
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La sonnette à déclic employée avait 14 mètres de hauteur et était mue par une locomobile de 3 à 4 chevaux, pouvant battre environ 150 coups par heure. Les moutons dont on s'est servi pesaient, l'un 700 kilogrammes, l'autre 1,000 kilogrammes et les hauteurs de chute étaient réglées, pour le premier à 3 mètres, pour le second à 2'"20 seulement. Bien que le poids des sabots, du système Camuzal, eût été porté à 18 kilogrammes, on s'en était tenu à ces hauteurs de chute modérées, parce que les terrains difficiles qui ne se laissent pénétrer que d'une petite quantité, à chaque coup, donnent lieu, comme le fait observer M. Lechalas dans son mémoire, à une réaction d'autant plus violente que l'enfoncement a été moindre et qu'on brise-
Fait certainement les pieux en essayant de leur faire supporter des chocs par trop énergiques.
On a fait usage de sonnettes ordinaires battant 60 coups par heure, en même temps que de sonnettes à vapeur, et des attachemenls tenus avec soin ont montré que la dépense, par mètre courant de fiche, était dans le rapport de 4,55 à 1 en faveur des secondes. Tous les pieux ont d'ailleurs été foncés sans incident particulier jusqu'à la rencontre du rocher, dont la présence était indiquée par la netteté des refus.
Le pont de la Belle-Croix auquel ce procédé de fondation a été appliqué se compose de 5 arches en arc de cercle de 14"30 à 15"40 d'ouverture, avec flèches variant de 1"82 à 2"40, et présente dans son ensemble des dispositions étudiées avec le plus grand soin et d'une réelle élégance.
Les mêmes moyens d'exécution ont été appliqués avec un égal succès au pont de Pirmil, à Nantes, dont une partie a été reconstruite à la même époque. Cette partie est composée de 3 arches en anses de panier, de 18 à 22 mètres d'ouverture.
Dans le cas que nous venons de citer, les pieux atteignaient le rocher et y trouvaient un point d'appui parfaitement fixe ; mais fort souvent il n'en est pas ainsi et il est d'une extrême importance de bien déterminer jusqu'à quelle limite d'enfoncement, c'est-à-dire jusqu'à quel refus^ on continuera le battage.
Lorsque la pointe des pieux doit porter, comme au pont de la Belle-Croix, sur un banc de rocher dont on a relevé la profondeur par avance, il faut, dès que cette profondeur est atteinte, arrêter l'action des sonnettes pour ne pas s'exposera voir les pieux, par l'effet des vibrations qui leur seraient inutilement imprimées, perdre une bonne partie de leur adhérence au sol, et par suite de leur solidité, en supposant même qu'on n'en déterminât pas la rupture.
Il *n'y a d'exception que pour certains calcaires ou bancs schisteux très tendres, dans lesquels les pointes des sabots peuvent plus ou moins pénétrer, et dans ce cas il y a tout avantage à y encastrer, en quelque sorte, les pieux; mais il faut user de beaucoup de prudence, et ne pas chercher à prendre dans le rocher une longueur de fiche dépassant ce qui est réellement utile.
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Lorsqu'on ne peut pas battre les pieux jusqu'à un refus absolu comme dans le cas précédent Ja limite à laquelle on s'arrêtera ne peut pas être déterminée d'après des règles fixes; c'est suivant les circonstances locales, la nature du sol traversé et du terrain que la pointe des pieux doit atteindre, les oscillations plus ou moins fortes auxquelles les fondations seront éventuellement exposées, les affouillements à prévoir, etc., que les ingénieurs décident d'adopter tel ou tel refus relatif.
L'expérience a prouvé, d'ailleurs, que même avec d'assez fortes différences admises sur divers chantiers, les résultats obtenus ont été satisfaisants. Ainsi pour le pont de Neuilly dont les pieux, comme nous l'avons dit, sont chargés à 52 kilogrammes par centimètre carré, Perronet s'en est tenu à un refus de 0^0045 par volée de 25 coups d'une sonnette à tirandes avec mouton de 600 kilogrammes. Au pont de Bordeaux, où les pieux sont d'ailleurs beaucoup moins chargés, le refus adopté a été de 5 millimètres par coup d'un mouton de 550 kilogrammes tombant de 4 à 5 mètres de hauteur. Au pont dlvry, M. Emmery, bien qu'il eût prévu l'éventualité de la construction de voûtes en maçonnerie en remplacement des travées en charpente, a fait cesser le battage lorsque l'enfoncement n'était plus que de0'"0275 sous une volée de 10 coups de mouton de 500 kilogrammes tombant de 3 mètres de hau* leur. A Rouen, au contraire, on a voulu un refus de 0"01 pour une volée de 10 coups d'un mouton de 600 k. tombant d'une hauteur de 3"'50.
Ces diverses quantités ne sont pas comparables, et l'on n'en peut déduire aucune indication précise. D'après M. Moran* dière, un pieu doit être considéré comme parvenu à un refus complet lorsqu'il ne s'enfonce plus que de 3 à 5 millimètres sous une volée de 30 coups d'une sonnette à tiraudes, ou sous un coup de sonnette à déclic avec un mouton de 600 kilogrammes tombant de 4 mètres de hauteur.
Mais il est des terrains presque indéfiniment pénétrables, notamment les terrains vaseux ou tourbeux, dans lesquels on ne peut pas songer à enfoncer des pieux jusqu'à un véritable refus. En pareille circonstance la résistance des pieux provient uniquement du frottement de leur surface contre le terrair\
ambiant; elle augmente à mesure que la longueur de fiche est plus grande, et l'on arrête le battage lorsque renfoncement constaté sous Faction dos derniers coups de mouton est en rapport avec le poids dont on veut les charger.
Les ingénieurs hollandais, qui ont souvent occasion de faire battre des pieux dans les conditions que nous venons d'indiquer, ont adopté une formule que M. Desnoyers a reproduite dans son cours de construction des ponts et dont l'objet est d'établir une relation entre la charge qu on peut faire porter à un pieu et la quantité dont il s'est enfoncé sous l'action du dernier coup d'un mouton de 800 kilogrammes, tombant de 4°" de hauteur.
Cette formule est la suivante :
