C.VtSSUN-HATAHDKAU DIVISIBLK Et MOBILE

Cuupi' vei-licuk un IruTcrs.

Ce sont là, du reste, des opérations de détail que les ingénieurs sauront toujours bien régler dans chaque situation parculière pour en assurer te succès sans avoir k surmonter aucune dinîcuUé bien sérieuse.

Le caisson étant supposé amené et coulé en place, on a dû se rendre compte, par avance, du poids additionnel dont il faudra le charger pour en éviter le soulèvement pendant le travail à l'air comprimé. C'est d'habitude à l'aide de gueuses de fonte brute que cette surcharge est obtenue, et comme il faut se tenir en garde contre les crues qui poiirraicnt se produire pendant la duri^e des travaux, et contre les augmentations de vitesse du courant à en provenir, le poids total ajouta

doit dépasser de beaucoup celai sirictemeni nécessaire pour tnaintenir^ en temps normal» Tadhérenoe du caisson contre le fond.

Bateaux accouplés, avec échafaudage, pour la mise en place

du Caisson-batardeau.

Au pont du Garrit, par exemple, où M. Liébaut employait pour la première fois l'appareil Mentagnier, la surcharge était de 130.000 kilogrammes, poids que le toit de la cloche pouvait porter sans fatigue ; grâce à cette précaution, une crue de 5 mètres s'étant produite, il a suffi de laisser Tintérieur du caisson se remplir pour que, malgré la hauteur de la crue et Textrême vitesse du courant, Tappareil se maintint parfaitement et qu'après quelques jours seulement d*interruption, dès que la baisse de Feau a été suffisante, le travail ait pu être repris sans qu'on ait eu aucune avarie à réparer.

Au début, la marche des travaux est exactement la même que pour les fondations ordinaires à Tair comprimé; on effectue tout d'abord le déblai jusqu'à ce que le sol de fondation soit atteint, puis on pose les premières assises de maçonnerie, également à l'air comprimé, et dans ces conditions il est aisé de les exécuter avec tout le soin nécessaire et de les encastrer même dans le sol, s'il y a lieu, de la quantité qu'on juge utile.

Ainsi que nous l'avons dit, au lieu de continuer les maçonneries à Tair comprimé jusqu'à un niveau dépassant celui de l'eau extérieure, on se borne à poser de cette façon les deux ou trois premières assises, puis on continue à l'air libre en utilisant le caisson, comme un batardeau ordinaire.

g IV — FONDATIONS A L'AIR COMPRIME 998

Il faut pour c«1b que l'eau ne puisse pas rentrer par dessous le bord inférieur lorsque cesse l'action de l'air comprimé ; dans ce but, on avail d'abord pensé qu'il suftiraïl de loger soUs la taillant des coins jointifs, en bois, qu'on supposait devoir produire une étanchéité parfaite lorsqu'ils seraiaot, en quelque sorte, écrasés sous le poids du caisson et de sa swcbarg;e. Mais l'effet n'il pas élé esactcment celui qu'on attendait, et it a fallu chercher un autre moyen. Celui qu'on a employé consiste à garnir & l'intérieur le bas de la paroi, sur tout le pourtour, d'un bourrelet en mortier de ciment de 0",fO à O",! S d'épaisseur, fortement pressé contre les coins de bois et contre la tdle.

Le croquis ci-contre suffira pour faire oom- - prendre cette disposition, dont l'effet a été excellent.

Par mesure de précaution, lorsqu'on veut commencer le travail à l'air libre, au lieu de démonter le toit en entier on n'en enlevé que les parties extrêmes, sur l'étendue seulement nécessaire pour le passage des matériaux et des ouvriers. De cette façon, si les épuisements, pour quelque cause que ce soit, venaient à offrir par la suite des difficultés exceptionnelles, il suffirait de remettre en place tes panneaux démontés pour avoir ainsi, sou<! la main les appareils à air comprimé tout prêts à fonctionner de nouveau.

Une expérience répétée à diverses reprises, au pont du Garrit, a prouvé qu'il suffisait d'une demi-heare tant pour passer du travail comprimé au travail à l'air libre, que pour faire l'opération inverse.

Les résultats obtenus de cette première application du oaisson-batardeau ont été, en résumé, tes suivants :

Les épuisements effectués k l'aide de la même machine qui servait pour le fonctionnement de l'air comprimé n'ont exigé qu'un travail de 10 à 15 minutes par heure, pour maintenir l'intérieur du batardeau parfaitement à sec.

La première assise, celle qu'on tenait k encastrer à une certaine profondeur dans le sol de fondation, a été'seule exécutée à l'air comprimé ; tout le surplus de la maçonnerie a été fait à l'air libre.

296 GrtAPITRE II — fONDATtONS

Deux piles établies de cette façon cubaient ensemble 131'"'^ 80, et M. Montagnier s*était chargé de leur exécution à forfait moyennant un prix de 42.000 fr.

Le prix du mètre cube est donc revenu à 318 fr.

C'est assurément \k un prix très élevé, mais, par contre, les travaux ont été exécutés avec une rapidité qu'aucun autre procédé de fondation n'aurait comportée, et qui dans ce cas particulier était nécessaire. On sait du reste que toute application d*appareils nouveaux, faite pour la première fois, est toujours plus dispendieuse que lorsqu'on a acquis une certaine pratique de leur emploi. En ce qui touche le caissonbatardeau de M. Montagnier, disposé de façon à servir plusieurs fois, même pour des piles de dimensions très différentes en faisant varier le nombre de ses panneaux, les frais de son premier établissement ont dû^ par la suite, peser beaucoup moins sur le prix du mètre cube de fondation que cela n'a eu lieu au pont du Garrit.

Enfla, on ne doit pas perdre de vue que les délais d'exécution et la certitude de ne pas les dépasser peuvent^ dans certaines circonstances, prendre une importance exceptionnelle, justifiant une augmentation de dépense, et sous ce rapport l'appareil Montagnier offre des garanties que ne comporterait aucun autre procédé de fondation.

Le caisson-batardeau que nous venons de décrire n'avait que 5 mètres de hauteur, ne pouvant ainsi être utilisé que pour des fondations de 3 à 4 mètres au plus sous l'eau ; mais rien n'empêcherait de lui donner une hauteur plus grande et les essais déjà faits dans ce sens permettent d'affirmer que son emploi resterait très pratique jusqu'à des profondeurs d'eau d'environ 6 mètres, en donnant sous le rapport de la sûreté et de la parfaite exécution des travaux de bien meiU leurs résultats que les batardeaux ordinaires, les pilotis ou les caissons sans fond avec massifs de béton immergé.

Quant au prix du mètre cube de maçonnerie de fondation exé cutée de cette manière, M. Liébaux estime qu il ne dépasserait probablement pas 120 francs et que la construction d'une pile en rivière n'exigerait pas plus de 20 à 30 jours, c'est-àdire moitié moins de temps qu'avec l'un quelconque des au*^

i II — FONDATIONS A L^AIR COMPRIMÉ Wl

ires procédés susceptibles d'être adoptés dans les mêmes conditions.

L'inventeur, M. Monlagnier, a, du resté, eu occasion de faire usage de son appareil pour diverses entreprises autres que celle dont il vient d'être question, notamment pour la construction du pont de Mareuil, sur la Dordogne, ligne de Montauban à Brive.

Pour ce dernier ouvrage, le rocher sur lequel les fondations devaient être établies était de consistance très inégale^ tantôt très compacte, tantôt fissuré, et on avait reconnu la nécessité de porter pour quelques piles la profondeur de Fencastrement jusqu'à 2°" 50. Ces piles étaient au nombre de six, et les fondations, en y comprenant celles des culées, ont été établies à des cotes variant de 3" 50 à 6* au dessous de Tétiage.

Une amélioration très heureuse apportée à cettç occasion au caisson batardeau a consisté à disposer le plafond à 2"" 50 seulement au-dessus du bord tranchant, pour réduire ainsi dans une très forte proportion le volume de l'air comprimé à dépenser. Au-dessus du plafond, l'enveloppe du caisson formait une chambre ouverte par le haut dans laquelle on a pu placer du sable pour servir de surcharge.

Le fonctionnement a été d'une parfaite régularité et n'a donné lieu à aucun mécompte.

Dans une brochure qu41 a publiée en 1882 à ce sujet, M. Monlagnier, après avoir rendu compte des travaux pour lesquels son appareil a été utilisé, croit pouvoir affirmer que pour des profondeurs de fondations variant de 1 à 7 mètres, alors que l'emploi de l'air comprimé à la façon ordinaire donnerait lieu à une dépense de 122 à 143 francs par mètre cube, son procédé permettait d'exécuter les mêmes travaux aux prix de 91 et 111 francs le mètre cube, soit avec une économie de 25 à 22 0/0.

Nous n'avons pas besoin de faire remarquer que l'un des principaux avantages du système est de comporter le démontage et l'enlèvement complet des appareils, de façon à n'avoir pas la moindre parcelle de métal perdue dans les fondations»

Sous ce rapport, comme sous beaucoup d'autres, le caisson'-

i9S CHAPITRE II — FONDATIONS

batardeau dioisible et mobile se recommande donc à l'attention des ingénieurs et l'on ne peut que soubaiter d'en voir multiplier les applications.

FONDATIONS DANS LES TERRAINS VASEUX, A L'AIDE DE PUITS BLINDÉS OU DE MASSIFS ISOLÉS.

Circonslancen dans lcs(|udlcs il y a lieu de lomler dca ouvrages au moyeu de puils blindéBi dispositions ordinairuintinl adoptées. — Pont de Redon, sur la Vilaine ; silualiou et conditions particulières d'établissement des roiidations; détail d'exéculion dos puits blindés: résultats obtenus. — Fondatioasde ponts & flanc de montagne, dans les Pyrénées, au moyen de puits blindés el de galeries Boulerraioes. — Fondations sur maasirs isolés ; en quoi consiste le prDcé<lé. — Moyens à employer pour empêcher la dislocation des inai^onneries pendant la descente des massirs. — Fondations d'un bniisin de radoub & Rochetort. — Fondations du bas-iin à flot du mime port. — Dispositions particulières à prendre lorsque la surface du rocher sur lequel on doit établir les rondalioDs se trouve fortciiienl inclinée. — FondaUons du bassin de Penhouet A. St-Nazaire ; dimensions des massifs ; disposlUons adoptées A la roncoiilre du roi.'ber ; ri'sollats obtcnutt. — Conclusions.

Pourconiplélur l'expusé qui précède ttos divers procédés de fondation auxquels la construction des ponls peut donner lieu de recourir, il reste encore à mentionner les fondations exécutées k de grandes profondeurs, dans les terrains vaseux, au moyen de puits blindés ou de massifs isolés.

Il a été déjà question de travaux de ce genre dans un paragraphe précédent, à propos de l'emploi des caissons sans fond, notamment dans la description des caissons en fonte des ponts du canal de Nordzée, en Hollande (page 198), et des grands caissons en charpente du pont de Poughkeepsie sur l'Hudson, aux États-Unis (page 199). Ces caissons, en effet,» mesure qu'ils s'enfonçaient par suite du dragage du fond vaseux sur lequel ils étaient descendus, constituaient de véritables puits blindés, destinés à atteindre le sol résistant sur lequel on voulait s'éta-

g V - FONDATIONS OANS LES TElllUtNS VASEUX â9à

Avec l'emploi des puits blindés proprement dits, au contraire, on se propose d'atteindre, à travers de profondes couches de vases imperméables, le niveau auquel on veut asseoir les fondations, pour exécuter ensuite celles-ci à sec et à l'air libre sur toute leur hauteur.

D'ordinaire, au lieu de massifs occupant toute la superficie delà fondation, on se propose d'obtenir, après le remplissage des puits, un certain nombre de massifs de dimensions plus restreintes, voisins les uns des autres, formant comme des piliers, à section rectang-ulaire en général, dont la base repose sur le fond solide, et qu'on réunit, ù leur sommet, par des voûtes, au-dessus desquelles est disposée une aire g&nérale destinée à servir de base à la culée ou à !a pile à construire.

Bt loua les procédés de fondation usités, il n'en est pas qui csigeiMlaot de sagacité, d'ingéniosité en quelque sorte, pour appliquer, Akos cbaquc cas particulier, non pas tels ou tels moyens bien connus à l'avance et toujours les mêmes, mais bien des dispoùlions spéciales, susceptibles de varier à l'infini dans leurs détails, pour parvenir à surmonter les difficultés de toute nature contre lesquelles on a le plus souvent à lutter en pareille circonsiwicc.

Nous citerons quelques oxemples pour montrer comment, dans telle ou telle situation déterminée, des fondations importantes ont pu être exécutées de celle façon, avec un plein succès.

L'un des principaux ouvrages à mentionner est certainement le pont de Redon, construit sur la Vilaine, en 1S60, par M. Croizette- Desnoyers, alors ingénieur en chef, chargé des travaux du chemin de fer de Nantes à Lorient. C'est là, d'ailleurs, que le procédé parait avoir été appliqué pour la première fois dans des conditions aussi difficiles.

Sur le point où la culée de rive gauche devait être établie, le banc de rocher schisteux sur lequel il fallait asseoir les fondations était recouvert d'une couche de vase de 15 à 16 mètres d'épaisseur, dans laquelle des pilotis n'auraient pas pu se maintenir, lors de l'exécution du remblai sur la rive, en arrière de la Culée.

300 CHAPITRE îî - FONDATIONS

Celte vase ayant paru suffisamment étanche, on prit le parti d'y creuser des puits blindés jusqu'à la rencontre du rocher, pour les remplir ensuite de maçonnerie et les réunir, dans le haut, par des voûtes transversales.

La culée devant avoir 15 mètres de longueur sur 10 de largeur, le nombre des puits fût lise à 6, en leur donnant en plan une section carrée d'environ 4'",60 de côté.

Après divers essais, le procédé définitivement adopté pour rétablissement de ces puits a été le suivant. ^

Une fouille générale a d'abord été ouverte jusqu'à 3 mètres en contrebas de la surface du sol, sur l'emplacement de la culée, «pour diminuer d'autant la profondeur des puits à creuser, et atténuer dans une certaine mesure les pressions auxquelles les blindages allaient avoir à résister. Cela fait, autour de l'emplacement de chaque puits, on a battu, pour diriger la fouille, des pieux espacés de 1"*20 d'axe en axe, formant ensemble une enceinte carrée d'environ 5 mètres à l'extérieur. De suite après le battage, un premier cadre en charpente de 4 mètres de côté, solidement étrésillonné^ était disposé en dedans des pieux et fortement coincé contre eux, puis la fouille était commencée, en glissant des madriers en arrière du cadre, dans Tintervalle des pieux, pour maintenir les parois de l'excavation à mesure de Tavancement du déblai. A l'",20 de profondeur, un nouveau cadre, de mêmes dimensions que le premier, était fixé comme lui entre les pieux, et ainsi de suite jusqu'à une profondeur de 8 mètres qu'on pût atteindre sans de trop grandes difficultés.

A partir de ce point, on s'aperçut que la vase, sous l'action des pressions extérieures, remontait dans la fouillle à mesure qu'on la déblayait, et il fallut aviser aux moyens de l'en empêcher. M. Malibran, ingénieur ordinaire, eût recours pour cela à des palplanches jointives battues sur tout le pourtour de la fouille, en dedans du septième cadre, puis on continua le déblai entre ces palplanches, en donnant aux cadres suivants

1. Annales des ponts et chaussées, 1864, l«f semestre (uo 80). Mémoire sur rétablissement des travaux dans les terrains vaseux de la Bretagne, par M, C roi zet te- Desnoyers, ingénieur en chef des ponts et chaussées.

g V — FONDATIONS DANS LES TERRAINS VASEUX 301

dos dimensions nécessairement un peu moindres, el l'on pût descendre ainsi jusqu'au fond sans rencontrer d'aulre obstaole.

Le fond de la fouille fùL d'abord rempli, pour chaque puits, avec une première couche do béton hydraulique fortement pressé contre le fond et contre Routes les parois, puis on éleva par dessus les massifs de maçonnerie.

La durée du travail a été de 20 jours pour la battage des pieux, la fouille et le Mindag'ed'un puits el de 43 jours ensuite pour le remplisagc ; soit un peu plus d'un mois pour l'exécution d'un massif.

Les %ure8 suivante*, empruntées au mémoire de M. Croizelte-Desnoyers, feront exactement comprendre les dispositions do l'un de ces puits blindés, dont elles représentent une coupe verticale et des coupes horizontales k diverses hauteurs.

Coupe Bi

Les voûtes réunissant les piliers de maçonnerie, k la partie supérieure, ont ^",50 de diamètre et leur ensemble a permis l'établissement d'une aire suffisante pour donner aux murs en retour de la culée la longueur de 15 mètres qu'on avait prévue. Il y avait lien de présumer que les meilleures conditions de stabilité se trouveraient ainsi assurées, el cependant, après

302 CIIAPITRKII — FONDATIONS

l'exécution du remblai en arriëre de la culée, celle-ci s'est légëremeot inclinée vers la rivière, perdant le fruit suivant lequel le parement en avait été élevé. Le mouvement s'est heureusement arrêté là, el la solidité de la construction n'a pas été compromise ; mais cet exemple est bon à citer pour montrer à quel point il est nécessaire, lorsqu'oii a affaire à des terrains du genre de celui dont il s'agit, d'exagérer, en quelque sorte, les précautions prises et les dimensions données aux fondations, afin d'éviter tout mécompte ultérieur.

Dans le cas particulier dont nous venons de parler, la vase avait une assez grande consistance , et n'était traversée en aucun point, pas môme au contact du rocher comme cela se présente souvent, par des couches sableuses ou caillouteuses à travers lesquelles l'eau peut arriver en abondance.C'est pour cela, et gr&ce aux dispositions adoptées, que les fondations se sont trouvées, en définitive, établies dans des conditions satisfaisantes.

Mais il n'en est pas toujours de même et parfois, par suite de la Ûuidité du sol ou de l'abondance des eaux, les difîcultés s'accroissent à tel point que le creusement des puits à sec devint impraticable, même en y employant de puissantes pompes k épuisement, et qu'il faut recourir à d'autres moyens, comme nous en avons cité des exemples, pour continuer le travail.

Lorsque les circonstances ne sont pas trop défavorables, une disposition particulièrement ingénieuse à adopter est la suivante, appliquée dans la traversée des Pyrénées par M. £. Gouin, concessionnaire de la construction des chemins de. fer du Nord de l'Espagne.

La difficulté provenait là, non du manque de consistance du terrain ou de trop grandes diflicultcs d'épuisement, mais de ce qu'on se trouvait à flanc de montagne,surunpoinloù le rocher à atteindre pour les fondations était recouvert d'une couche de terrain argileux et glaiseux, de 19 mètres d'épaisseur, dans lequel on aurait certainement déterminé des glissement de nature danerereuse en v nratiauant des fouilles de