EXEMPLES DE FONDATIONS SUR PILOTIS

Les fondations sur pilotis donnent lieu à l'emploi de trois procédés différents :

4° On peut poser sur les pilotis un grillage et un plancher en bois, placé à peu près au niveau de l’étiage, et sur ce plancher on élève la maçonnerie de l'édifice;

2 On peut enchâsser et noyer dans le béton la tête des pieux de manière à les rendre solidaires, et c'est la surface du béton, convenablement dressée, qui reçoit la maçonnerie supérieure et en transmet le poids aux pilotis;

3° Enfin on peut échouer sur les pieux recepés à la même hauteur, au-dessous de l’étiage, un caisson étanche dans lequel on épuise ensuite pour maçonner à sec.

Nous donnerons quelques exemples de chacun de ces trois procédés.

1° Fondation sur pilotis et grillages. — À. Pont de Staines

SES sur la Tamise. — Les piles et culées du pont

L de Staines sur la Tamise sont fondées sur des

pieux de 0"46 de diamèfre espacés de 1"52

d'axe en axe. Ils sont coiffés de chapeaux de

/ 046 d’équarrissage portant un plancher de hp omppne7+ 045 d'épaisseur.

É: Cette fondation est entourée par une file de

-.! |..." palplanches moisées; ces palplanches ont

x 3®80 de long, 036 de large et 0"23 d'épais-

is seur. Les moises ont 046 sur 0"93 et sont

"solidement reliées aux pieux par des boulons.

B. Pilotis et plancher de fondation d'un pont sur le canal de l'Escaut. — La ligne de Busigny à Somain traverse le canal de l’Escaut par un pont métallique à deux travées de 10°25 d'ouverture. Le sol est tourbeux et la fondation est établie sur pieux de 15 mètres de long et 0"30 d'équarrissage, recepés au

big. 66 niveau du plafond du canal; la pile et les ns culées sont fondées sur trois files de pieux et les murs de soutènement des chemins de halage du canal sont fondés sur deux files. À est le profil en travers de la pile et B celui du mur de halage. Pour la pile, les pieux, espacés de 0"75 d’axe en axe dans le sens transversal et de 4 mètre dans l'autre sens, sont coiffés de traversines de 0"30 d’équarrisage; et sur les traversines est cloué un plancher longitudinal formé de madriers de 0"20 sur 010.

La figure 68 donne le détail à grande échelle de l'assemblage des trois éléments; la traversine coiffe le pieu qui la pénètre par un tenon droit de 0"10 de haut, 0"20 de large et 0"10 d'épaisseur; les madriers du plancher assemblés à trait

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Fig. 617.

de Jupiter simple sont cloués sur la traversine par de forts clous à tête noyée.

Tous les pieux sont ainsi rendus solidaires et de plus ils sont pris dans une couche générale de béton ayant une épaisseur de 4 mètre sous

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Fig. 68.

le plancher. La présence de celui-ci était nécessaire, parce qu'il devait supporter de la maçonnerie de briques; on le supprimerait si on pouvait constituer la base des piles avec quelques assises de forts libages.

La figure 69 représente la fondation sur grillage des piles du viaduc du Mans sur la Sarthe.

C. Pilotis et grillages du viaduc de Paludate. — Le viaduc de Paludate, qui fait suite au grand pont de Bordeaux, est établi sur un sol d'alluvions de grande épaisseur, formé de couches alternatives d'argile et de sable fin plus ou moins ébouleux, de glaise mélangée de sable; le luf ne se rencontrait qu’à 20 mètres au-dessous du niveau moyen de la mer.

Les palées voisines de la Garonne sont fondées sur pilotis et les autres sur grillage. En vue de tassements possibles, le viaduc est formé de poutres droites indépendantes et les travées n'ont, du reste, que 7"20 d'ouverture.

Les palées à pilotis reposent sur deux lignes de neuf pieux chacune espacées de 1"40 ; les pieux, espacés de 17275 dans chaque ligne, ont un

diamètre minimum de 0"925 et une longueur de 850 à 40 mètres; ils sont moisés deux à deux et reliés transversalement par des chapeaux de 030 d’équarrissage supportant un plancher de 0"20 d'épaisseur. Le tout est donc solidaire; chaque pieu, en pin des Landes, est exposé à porter au maximum 18 tonnes.

Pour les palées à grillage, on répandaït au fond de la fouille une couche de gros sable que l’on pilonnait et sur laquelle le grillage était posé.

Chaque grillage se compose : 1° de longrines de 0"30 d'équarrissage

Fig. 69.

entaillées de 0"05; % de traversines de 0"23 d'équarrissage entaillées de 010, de sorte que l'épaisseur totale est de 0"40 et la saillie des traversines sur les longrines 0"40. Les longrines qui sont en deux pièces sont assemblées à mi-bois et chevillées, le joint est consolidé par deux couvrejoints latéraux avec chevilles en acacia.

Les intervalles entre les traversines sont remblayés en sable fin pilonné au niveau des longrines, et sur le tout repose un plancher de 010 destiné à recevoir la maçonnerie de fondation. Au fur et à mesure que cette maçonnerie s'élevait, on remblayait autour avec du gros sable pilonné avec soin par couches de 0"20. La hauteur du massif de maçonnerie enfoui dans le sol est d'environ 1"80.

La charge répartie à la base d'une de ces fondations sur grillage est de 071 par centimètre carré. Ge chiffre est très réduit, si l’on remarque

qu'un camion chargé passant sur un pavé de 022 donne une pression qui dépasse souvent 2 kilogrammes par centimètre carré.

D. Fondation d'une pile du pont des Arts, à Paris. — Le pont des Arts, réservé au passage des piétons, est formé d'arcs Lomme en fer de 2370 d'ouver- ÉLLLOLLD ture reposant sur des piles EPL, en maçonnerie. Les piles, LAON qui ont 2 mètres de lar- ——— LD geur à la base, se prolongent par deux assises de libages de 045 de hauteur, surmontant un grillage porté par trois files de pieux (fig. 169); ces pieux, de 0"30 de diamètre, sont espacés de 1"40 | d'axe en axe dans les deux sens; chaque file longitudinale est coiffée d'un chapeau et chaque file transversale extrême d’une traverse de 0"35 de hauteur; les pièces longitudinales s'assemblent dans ces traverses et le tout forme le cadre qui supporte un plancher en madriers de 0"10. La tête des pieux est :

perdue dans un enrochement solide; la vase ne tarde point à boucher tous les vides et à donner un massif compacte.

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E. Fondation d'un mur de quai sur la Tamise. — La figure 71 représente la fondation d'un mur de quai sur le bord de la Tamise à Londres. Ce mur est établi dans Ja tourbe et la vase et il importait de le disposer de telle sorte qu'il résistât efficacement à la poussée des remblais fluides ; il est à profil courbe vers la rivière et relié par des tirants et des ancres à des pieux inclinés battus en arrière.

La maçonnerie repose sur un plancher porté par quatre files de pieux de 0"30 de diamètre; la file extrême est inclinée au 4/4, la suivante au 142 et les deux files internes sont verticales : les pieux sont coiffés d'une lraverse qui reçoit les madriers du plancher. |

On conçoit sans peine que l’inclinaison des pieux produit un arcboutement très favorable à la résistance au renversement. Les Anglais ne reculent pas comme nous devant la sujétion du battage des pieux inclinés; cette sujétion n'est du reste pas bien grande et il est facile

d'établir à peu de frais des sonnettes inclinées, qu’elles soient à bras ou

à vapeur. En plusieurs cas les ingénieurs français auraient dù suivre sur ce point la pratique anglaise.

F. Fondations sur pilotis et grillage dans les terrains vaseux. — Sur la ligne de Nantes à Châteaulin, qui nous a déjà fourni plusieurs exemples, on a fondé plusieurs ouvrages sur des pilotis supportant un grillage, et on a eu beaucoup de peine à conjurer les mouvements des maconneries :

« On sait, dit M. Croizette- Desnoyers, que dans les terrains vaseux, même lorsque les pieux pénètrent jusqu'au solide, les fondations ordinaires sur pilotis manquent complètement de stabilité, parce que les remblais apportés derrière les culées font chasser la vase, qui presse alors contre les pieux et tend à les déverser ; si les remblais ne sont pas conduits très régulièrement contre les deux culées à la fois, l’ouvrage entier s'incline du côté le plus ichargé; si cette précaution est prise, les culées tendent à se rapprocher l'une de l'autre; enfin, même lorsqu'on évite des déformations, des ruptures de matériaux ou des accidents plus graves encore, le pont reste dans un état d'équilibre inquiétant. Au contraire, si d'avance, en effectuant le remblai à l’emplacement de l'ouvrage, on a produit sur le terrain inférieur toute la compression qu'il doit recevoir plus tard, les pieux battus, en partie dans le remblai enfoui, en partie dans le terrain inférieur comprimé, possèdent une grande fixité et n'ont pas d’ailleurs, plus tard, à supporter de poussées latérales, puisque les remblais effectués dès l'origine contre l’emplacement des culées ont déjà produit tout leur effet.

« Ce procédé, qui améliore beaucoup les conditions de solidité des fondations sur pilotis, en conserve en même temps presque toute l'économie, car le chargement en remblais, dont une grande partie est reprise et utilisée plus tard, n’augmente évidemment pas beaucoup la dépense totale.

« Ce mode très simple serait d'un succès infaillible, si le terrain inférieur prenait toujours, avant la construction de l'ouvrage, tout le tassement qu'il est susceptible d'acquérir. Malheureusement , il n'en est pas ainsi, et le procédé a besoin d'être complété dans certains cas par des précautions supplémentaires. »

Un premier exemple du mode de fondation que vient de décrire M. Croizette-Desnoyers, est un petit pont construit sur le Brivet. Les figures 1 à 8, planche XVI, représentent les fondations defce pont dans tous ses détails. Le terrain est formé d’une couche de tourbe recouvrant une couche épaisse de vase; le tout est très compressible, comme on le reconnaît en comparant le volume de remblai enfoui au volume de vase soulevé latéralement en bourrelet. On a donc comprimé le sol, à l’emplacement du pont, en lui imposant le même remblai qu'aux parties voisines ; puis on a enlevé l’excédant de terre, on a creusé l’emplacement des pilotis jusqu'à 1"25 au-dessous du niveau moyen de la mer, on a battu les pieux qu’on a réunis par des chapeaux et des moises supportant un plancher, sur lequel on a élevé les culées. Pour empêcher tout rapprochement des culées, on a réuni par quatre cours de moises les files de pieux limitant intérieurement chaque culée, ef ces moises sont elles-mêmes croisées par une lierne, les remblais ont été élevés en même temps et avec la même vitesse en arrière de chaque culée.

Les figures 9 à 19, planche XVI, représentent les fondations du pont sur l’Oust, dont la disposition est remarquable et intéressante. L'ouvrage a été établi dans une dérivation à l’abri du courant de la rivière; après de grandes difficultés, on a pu surcharger l'emplacement avec un remblai considérable qu'on a ensuite enlevé; on a commencé alors la fouille des culées jusqu'au niveau de la plate-forme de fondation; mais à mesure qu'on fouillait, la vase remontait par l’effet de la sous-pression , et l’on n’avançait pas; peu à peu cependant, les remblais voisins ont descendu et ont pris la place de la vase qu'ils chassaient, le mouvement s’est arrêté et on a pu achever la fouille; les pieux battus ont été recouverts d’une plate-forme analogue à celle que nous avons vue plus haut pour le pont sur le Brivet. Malgré toutes ces précautions, les premiers pieux battus à la culée, rive droite, avaient chassé sous la pression du remblai, et leur tête s'était avancée vers les piles de 2 mètres ; on résolut, pour s'opposer à ce mouvement, d'augmenter la force du contreventement; à 1"50 au-dessous du premier cadre horizontal, on en établit un autre identique et les panneaux verticaux, formés par les pièces homologues de ces deux cadres, furent garnis de croix de Saint-André, de manière à former de véritables fermes en charpente. Elles suffisaient seules pour résister à la poussée; mais on a craint que plus tard elles ne vinssent à disparaître, et on a coulé du béton dans cette sorte de caisson à claire-voie ; le béton a le temps de durcir et un jour il pourra suppléer avec avantage la charpente qui disparaîtrait.

Les travaux que nous venons de décrire ont bien réussi et ont fait grand honneur à l'ingénieur qui les a exécutés; mais ils montrent que les fondations sur pilotis dans les terrains vaseux exigent de grandes précautions pour ne pas devenir dangereuses. Les pieux abondonnés à

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eux-mêmes y obéissent au moindre effort latéral et se déversent; il faut disposer des contreventements solides pour résister à cette tendance.

Z2 Fondations sur pilotis et massifs de béton. — À. Fondations du pont de la Bidassoa. — La ligne de Bayonne à Irun traverse la Bidassoa par un pont en maçonnerie à cinq arches de 20 mètres d'ouverture.

Le fond de la rivière est un sable mêlé de vase et de gravier jusqu’à une profondeur moyenne d'environ 7 mètres; alors on trouve la marne solide. Les piles et culées ont été fondées sur pilotis.

Les pieux ayant été enfoncés au refus, on a battu autour de l'emplacement de la pile une enceinte de pieux et palplanches jointifs, enceinte rectangulaire terminée par deux trapèzes, forme correspondant à celle des piles dont la section est un rectangle terminé par deux demicercles. Dans l'enceinte on a immergé un massif de béton enchâssant la tête des pieux, et c'est sur ce massif que reposent les libages du socle. .

Chaque pile a exigé 140 mètres de bé-

: ton. Les pieux de fondation sont battus

Fig. 73. en quinconce sur sept rangs dont les

axes sont espacés de 0"50; dans chaque

file l’'espacement est de 4 mètre. 11 y a ainsi dans chaque pile 84 pieux

de 0"25 d’équarrissage, soit 4 pieux par mètre carré, avec une fiche de 8 mètres.

Il n'y a pour l'enceinte de chaque pile que huit pieux avec palplanches de 0"08 d’épaisseur ; le tout est maintenu par un cours de moises horizontales de 0"20 d'équarrissage, suivant tout le pourtour de l'enceinte. Celle-ci descend à 6 mètres au-dessous des moises,

Le battage des pieux a été précédé du dragage à gueule-bée de la vase à l'emplacement des piles.

B. Fondation d'un pont en plein cintre de 24 metres d'ouverture. — La figure 73 indique la disposition adoptée pour les pilotis soutenant la culée d’un passage inférieur pour chemin de fer, voûte en plein cintre de 25 mètres de diamètre. Les pieux, de 44 mètres de longueur et de 0"30 d’équarrissage, sont enfoncés dans un terrain d'argile molle, de tourbe et de marne, et leur pointe pénètre d'environ 3 mètres dans un calcaire tendre. Les pieux, plantés par lignes, sont espacés entre eux de 0"80 d'axe en axe dans les deux sens, de sorte que, pour une largeur de pont de 8 mètres entre les têtes, il existe à chaque culée 88 pieux.

La tête de ce faisceau de pilotis pénètre de 4 mètre dans le massif de béton de fondation qui a 2 mètres de hauteur totale.

La charge fixée est de 23 à 25 tonnes par pieu, soit 26 à 30 kilogrammes par centimètre carré de section pour chaque pieu. Le bois employé est du sapin.

C. Fondation d’un pont sur l’Adour. — Le pont de Lanne, sur l’Adour, compte sept arches de 24 mètres d'ouverture. Les piles reposent sur des couches de béton coulé dans des enceintes de pieux et palplanches et d'une épaisseur de 2"50. Ce béton porte lui-même sur des pilotis qui s'engagent de 0"50 dans sa masse. Les pieux sont disposés par files perpendiculaires à l'axe du pont, espacées de 0"80 d’axe en axe; les pieux sont espacés de 1 mètre dans une même file ; leur diamètre moyen est de 0*30, leur longueur de 6 mètres; pour les pieux d’enceinte la longueur a été portée à 10 mètres et ces pieux ont été recepés au niveau du dessus du béton. Il y a 80 pieux par pile supportant 3537 par centimètre carré de section.

Le béton est arasé à 0"12 sous l’étiage. Un socle faisant saillie de 0*30 sur le nu des maçonneries rachète le niveau des naissances. Le béton, composé de pierre calcaire cassée et de mortier de chaux hydraulique d’Echoisy, a été coulé sous l’eau après dragage.

La fondation achevée, on a construit autour de chaque pile un bâtardeau à l’aide de vannages cloués sur des montants munis de goujons qui pénétraient dans le massif; ces bâtardeaux avaient 2 mètres de hauteur à cause des marées. Pour empêcher l’eau de mer de les détruire avant leur prise, on a posé au fond de chacun d'eux une buse en

ciment de 0"15 de diamètre. A marée montante, l'enceinte se remplissait sans se délaver, puis elle se vidait à marée descendante. On bouchait alors la buse à l’aide d’un mandrin en bois calibré et enveloppé d'étoupe et l’on pouvait maintenir l'intérieur à sec à l’aide d'une pompe d'épuisement.

D. Fondations de l'écluse du canal Saint-Louis. — Le canal Saint-Louis, qui établit une communication directe entre la partie profonde du Rhône et la mer, est creusé dans une terre d'alluvion formée d'un mélange de sable fin et d’argile.

Les têtes de l’écluse, ses bajoyers et ’ses murs en retour ont été fondés sur pilotis; le radier du sas est fondé directement sur le sol. La tigure 75 donne la coupe d'un bajoyer avec l’amorce du sas.

Les pieux, en bois de sapin écorcé, ont 0"30 de diamètre moyen et 12 mètres de longueur; ils sont espacés de 4"15 d'axe en axe. Ils sont coiffés, sans grillage, d'un massif de béton qui a 1"50 d'épaisseur pour les têtes et 1 mètre seulement pour les . bajoyers du sas.

Fig. 15. L'écluse et ses murs ont été

construits à sec à l’abri d'un

bâtardeau; ce bâtardeau était simplement formé par le terrain naturel

que l’on avait laissé instact le long du Rhône sur une largeur de quel-

ques mètres. Un bâtardeau semblable séparait les fouilles de l’écluse

de celles du bassin, afin qu’en cas de rupture du bâtardeau du Rhône le bassin ne fût pas envahi par les eaux.

FE, Fondation du viaduc de C'omelle. — Les piles du viaduc de Comelle, lignée dé Paris à Chantilly, sont fondées sur un sable tourbeux d'épaisseur indéfinie, et ont donné lieu à de grandes difficultés et à des craintes.

Elles reposent sur des pieux de 40 mètres de longutur moyenne, de 0"30 d'équarrissage, correspondant chacun à une surface horizontale de 2/3 de mètre carré. |

Autour dus pieux, on a établi une enceinte légèré de pieux et palplanches, on a enlevé le sol natutel jusqu’à 3 mètres de profondeur, et le vide a ét6 rérhpli avec un bon béton hydraulique. Enfin, la tête des piéux a été enehâssée dans une marannerio de ciment élevée jusqu'au sol naturel.

Les terrains sablonneux sont très dangereux, sous le rapport du battage des pilotis; après avoir battu un pieu jusqu’au refus, on s’imagine qu'il est solide et ne s’enfoncera plus; or, si on vient recommencer le battage quelque temps après, on est tout étonné d'obtenir très facilement un nouvel enfoncement, parfois considérable. Ainsi, au viaduc de Comelle, après un premier refus, le rebattage a souvent donné un nouvel enfoncement de plus d’un mètre. On comprend que de pareilles circonstances inspirent des craintes sérieuses.

C’est pourquoi M. Mantion, au viaduc de Comelle, a en quelque sorte

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Fig. 76.

adopté une double fondation : d'une part, les pieux qui, s'ils portaient seuls la construction, seraient chargés à 22 ou 23 tonnes par pieu; d’autre part, le massif de béton qui, s’il travaillait seul, supporterait à sa base 3 à 3*625 par centimètre carré.

Avant de livrer le viaduc à l'exploitation, on l’a chargé d'une couche de ballast d’un mètre d'épaisseur, et on l’a abandonné pendant plusieurs semaines sous cette charge, qui a produit quelques centimètres de tassement.

Depuis lors, aucune fissure ne s'est produite, mais les tassements observés montrent assez la nécessité des précautions prises et justifient l'emploi d'une double fondation.

Variations dans la résistance à l'enfoncement des pieur dans certams

terrains. — L'exemple du viaduc de Comelle nous montre à quelles variations peut être exposée la résistance à l’enfoncement des pieux dans certains terrains de vases ou de sables fins et humides.

À un moment donné, un pieu refuse tout enfoncement, et cependant, quand on recommence le battage quelques jours après, il descend de plusieurs centimètres sous la première volée; l’eau comprimée dans le sol environnant a probablement eu le temps de s'échapper, et l’incompressibilité de la masse a disparu avec elle. D'autres fois, on voit des pieux qui s’enfoncent moins sous les premières volées que sous les suivantes; c'est que l'adhérence latérale du terrain agit plus énergiquement dès l’abord et se trouve détruite après un certain temps de battage.

F, Fondation d'un mur de quai, au Havre. — Voici la description du mode de fondation du môle du nouvel avant-port du Havre. Le mur de ce môle est fondé sur pilotis; les pieux ont 4 à 9 mètres de longueur avec un diamètre de 0"30. La hauteur des murs est de 10"50, non compris la couche de béton de 1"50 qui coiffe la tête des pieux; la ligne de pieux vers la mer est battue inclinée dans le prolongement même du parement et la base de l'assise de béton est elle-même normale au parement du mur, disposition évidemment favorable à la résistance au renversement.

« Ces murs ont été fondés en fouille blindée. Les terrassements généraux ayant atteint la cote 3"15 au-dessus du zéro du port, on a ouvert sur l’emplacement du mur une tranchée dont les parois, à peu près verticales, étaient maintenues au moyen d’un revêtement en madriers, avec fermes en charpente, composées d'étais horizontaux et de montants verticaux. Dès qu’on fut parvenu en moyenne à la cote 3"40 au-dessous du zéro, on a battu les pieux et construit le mur. Les bois employés à l’étaiement des fouilles étaient enlevés au fur et à mesure de l’avancement des maçonneries; leur cube était d'environ 2°85 par mètre courant ».

La composition du mortier employé à la confection des bétons est de 400 kilogrammes de Portiand pour 4 mètre de sable. Les épuisements généraux s'effectuaient au moyen de trois appareils comprenant chacun deux locomobiles et deux pompes. |

G. Fondation du pont Hutcheson, à Glascow. — Autour de chaque pile on a constitué d'abord une enceinte de bâtardeaux : chaque bâtardeau comprenait deux files de pieux de 7"32 de long, enfoncés de 4"88 sous l’étiage, reliés par deux cours de moises entre lesquelles on battait des palplanches jointives de 6"40 de long et de 0*14 d'épaisseur. Entre les deux files de pieux, espacées de 0"94, le terrain était ensuite dragné jusqu'à 2"74 sous l’éliage, puis le vide était rempli avec de l'argile damée et corroyée jusqu'au sommet des palplanches.

Dans l'enceinte formée par les bâtardeaux, on a dragué le terrain naturel jusqu'à 3"05 sous l'étiage ; puis on a battu dans le fond des pieux de 0"923 d'équarrissage, de 5"15 de long, espacés de 0"84 d’axe en axe;

ces pieux étaient enfoncés au refus de 0"025 par volée de 40 coups d’un mouton de 254 kilogrammes tombant de 9 mètres de hauteur.

Les pieux ayant été recepés de niveau au fond de la fouille, on a déblayé le sol de 0"50 entre les têtes de ces pieux, qui ont été reliées ensuite par des moises et des longrines boulonnées. Le vide entre les têtes des pieux a été rempli d’un bon béton damé par couches de 015 d'épaisseur.

Sur la plate-forme obtenue on a posé une assise maçonnée de pierre de taille, qui a reçu la maçonnerie des piles.

Ces précautions étaient nécessaires vu la mauvaise nature du sol, composé de sable mouvant ; encore a-t-il fallu, pour quelques piles, conserver la file intérieure de pieux jointifs du bâtardeau d'enceinte.

H. Fondation sur pilotis du viaduc du Point-du-Jour. — Le pont-viaduc du Point-du-Jour sert au passage du chemin de fer de ceinture sur la Seine à Paris.

« Le système de fondation a dû varier suivant la nature du sol. La culée et l’arrière-culée, rive droite, ont été fondées sur pilotis ; les pieux ont, en moyenne, 8 mètres de longueur : ils atteignent la craie solide après avoir traversé des bancs d'argile mêlée de tourbe et de vase. Ces pieux en chêne ont 0"30 d’équarrissage; ils sont espacés de 4705 en moyenne et supportent chacun 28 tonnes. Il n’y a pas de grillage, mais la solidarité des pieux est établie au moyen d’une forte couche de béton hydraulique posée à sec sans épuisement.

La culée et l'arrière-culée ont été fondées sur le gravier au moyen d'un massif de béton posé à sec dans une enceinte de pieux et de palplanches jointives. Par suite de la nature perméable du sol, l'emploi de pompes a été nécessaire pour épuiser les eaux d'infiltration.

I. Fondation du pont sur la Meuse, & Rotterdam. — La largeur de la Meuse, à l'emplacement de ce pont, est de 370 mètres, l'amplitude moyenne de la marée, 4"27, la profondeur maxima atteint 44 mètres, et le lit est formé de vases plus ou moins compactes jusqu’à 20 mètres de profondeur.

Les culées et les piles voisines de la rive gauche ont été fondées sur pilotis, les autres dans des caissons par l'air comprimé.

La figure 77 donne la coupe et l'élévation d’une pile fondée sur pilotis. Les pieux de fondation sont espacés entre axes de 0"75 dans un sens et de 080 dans l’autre ; ils sont battus dans une enceinte de pieux jointifs recepés à 0"14 au-dessous de la basse mer moyenne, et cette enceinte enveloppe un massif de béton de 3"50 de hauteur qui coiffe la tête de tous les pilotis sur une hauteur de 0"70; tous les pilotis sont ainsi rendus solidaires et les effets de déversement ne sont pas à craindre.

Le lit du fleuve, au pourtour de l'enceinte, est recouvert de platesformes en fascines, sur lesquelles reposent les enrochements ; la pile est donc parfaitement protégée contre les affouillements, et il suffit de surveiller les enrochements pour les nourrir et les renforcer au cas où quelque tassement viendrait à se produire. Généralement , la vase ne tarde pas à cimenter entre eux les blocs de l’enrochement et à en faire un massif inébranlable.

Pour les culées, les pieux de fondation sont recepés plus haut, la hauteur du massif de béton qui les coiffe a été réduite, mais ce massif sur-

Fig. 71.

monte un massif de sable de 2 mètres de hauteur remplissant l'enceinte. C'est un sable pur, incompressible, qui remplace des assises de vase peu résistante et qui ne peut être entraîné car il est maintenu par l'enceinte, entourée elle-même par le terrain naturel.

K. Fondations des piles du pont de Mærdyck, sur le Hollandsch-Diep ; recepage à grande profondeur. — Dix des treize piles du grand pont construit sur le Hollandsch-Diep, près Mœærdyck, sont fondées sur pilotis.

Comme le montre la figure 78, les dispositions adoptées diffèrent peu de celles du pont de Rotterdam; l’espacement des pieux d’axe en axe est de 1 mètre dans un sens et 0"94 dans l’autre. Le terrain du fond est un sable assez résistant, un peu mêlé d'argile ou de vase; il est recouvert d'un massif de béton immergé dans l’enceinte de pieux jointifs et coiffant les pilotis de fondation sur 0"70 de hauteur. Le massif de béton a 5"50 de hauteur; les pilotis sont recepés à 5"50 sous la basse mer moyenne et l’enceinte à 0"70 sous le même niveau.

« Le recepage , dit M. Desnoyers, était effectué au moyen d’une scie circulaire à vapeur qui donnait d'excellents résultats. Nous en avons vu exécuter, à Amsterdam, à 7 mètres de profondeur, au moyen d’une simple scie à bras, dont on était également très satisfait.

Ces profondeurs de recepage dépassent de beaucoup celles qu sont usitées en France , et elles méritent d'autant plus d'attirer l'attention que c'est en faisant descendre ainsi très bas le dessous des massifs de béton que l'on peut donner aux fondations sur pilotis des garanties suffisantes contre les chances de déversement qui motivent la principale objection à ce système, »

On a employé par pile 178 pieux de 148 mètres de longueur en pin ou sapin du Nord, ronds ou équarris, à volonté. Les pieux ronds devaient

avoir 0"32 de diamètre au milieu et 0"23 à la pointe; les pieux équarris 0"28 de côté au milieu et 0"20 à la pointe.

La fondation de chaque pile était enveloppée d’une enceinte de pieux jointifs débités à la scie, ayant 44 mètres de longueur et pénétrant à 1130 sous la basse mer moyenne. Ils étaient assemblés à languettes et

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devaient rester jointifs jusqu’à 7"30 sous la basse mer; au delà , ils pouvaient être arrondis ou démaigris; leurs dimensions étaient de 0"25 sur 025, la largeur était portée à 035 pour les pieux d'angle.

La partie de l'enceinte dépassant le béton formait un bâtardeau à peu près étanche, à l'intérieur duquel on épuisait sans peine pour poser à sec la maçonnerie en pierre de taille constituant le socle de la pile.

Le développement de l'enceinte d'une pile est de 51"40. Chaque pile est entourée d’enrochements immergés sur plates-formes en fascines; la superficie de ces plates-formes atteint 2,500 mètres pour chaque pile.

8° Fondations par caissons foncés sur pilotiss — A. Ponts d'Austerlitz, d'Îéna, de Rouen. — L’inventeur de ce système est l'ingégénieur Larmañhdé, à qui l’on doit les ponts d'Austerlitz et d'Iéna à Paris et le potit de pierre à Rouen. Il en a rendu compte en 1838, dans un mémoire dont nous reproduisons les paragraphes ci-après :

« C'est presque toujours par leurs fondations qu'ont pér! los constructions hydrauliques dont la durée ne s’est pas prolongée jusqu'à nos jours. Leut destruction a été produite par des inégalités de tassement dans leurs points d'appui, qui, ne posant pas sur un terrain assez ferme ou

sur une base assez bien consolidée par des travaux d’art, n’ont opposé qu'une résistance insuffisante au poids des masses dont ils étaient chargés, soit encore par des affouillements creusés par la rapidité du courant des eaux au milieu desquelles ces ouvrages étaient placés, ou par des infiltrations dues à la colonne d’eau qu'ils étaient destinés à soutenir.

« En considérant les ruines qui nous restent des temples, des palais et autres monuments antiques bâtis sur le sol, si nous en exceptons ceux qui ont été renversés par quelque grande catastrophe, telle qu’un tremblement de terre, on remarque que le plus souvent leurs fondations sont intactes et ont conservé leur niveau et leur aplomb : ce qui nous indique qu'ils ont été détruits ou par la main de l’homme, ou parce que l’on a négligé de les entretenir et que le temps, après avoir corrodé les parements des maçonneries, a attaqué les parties extérieures de l'édifice et a ouvert des brèches par lesquelles les eaux de pluie, la gelée et les autres causes destructives ont porté successivement la dégradation jusque dans l'intérieur. Si, d’un autre côté, l'on examine attentivement les ruines de la plupart des constructions hydrauliques , l'on aperçoit des déplacements dans leurs bases, lesquels attestent que leur destruction ne peut être attribuée qu'à l’imperfection des méthodes qui furent employées pour les fonder, et à l’une des causes que nous avons énoncées dans le paragraphe précédent.

« Il est incontestable que les moyens de fondation doivent varier suivant les localités, la nature du sol, la hauteur habituelle et les crues extraordinaires des eaux du fleuve ou de la baie dans lesquels on a à construire, et enfin, suivant la résistance que l'édifice doit opposer, soit à la pression de l’eau, soit à la rapidité du courant, soit au choc des vagues. fl doit donc être bien reconnu qu'il n’y a pas de méthode qui puisse recevoir une application générale, pas plus qu’il n'y a, en médecine, de remède universel ou panacée. Cependant il n’est pas rare de voir des constructeurs qui, encouragés par un premier succès, proposent de nouvelles applications du procédé qui leur a réussi dans un cas spécial, sans avoir auparavant assez considéré les différences résultant des circonstances dont je viens de parler.

« Lorsqu'on a à fonder dans un terrain d’une nature tendre et compressible, mais qui est homogène, l'ouvrage en maçonnerie peut être établi sur un simple grillage avec plate-forme en charpente, posé sur le sol après qu'il a été bien dressé et nivelé. L'on encaisse cette fondation par des files de pieux et de palplanches jointives, et les premières assises sont posées par retraites, de manière à donner à la base un large empatement et à répartir la pression sur une grande surface. Les travaux s’exécutent dans une enceinte entourée de bâtardeaux, élevés, si l'on est dans un port maritime, au-dessus du niveau des hautes mers de vives eaux, et si l’on fonde dans une rivière, au-dessus du niveau de ses crues ordinaires. L'intérieur de l'enceinte est mis et maintenu à sec avec des machines à épuiser.

« Cependant il est rare que l’on rencontre un terrain assez complétement homogène pour qu’il n'y ait pas à craindre quelques inégalités de tassement, lesquelles pourraient, si elles dépassaient une certaine

limite, altérer la solidité des ouvrages. Par ce motif, et pour éviter ainsi les dangers des infiltrations qui pourraient avoir lieu sous le radier des écluses, l'administration s’est déterminée, malgré l'augmentation de dépense, à adopter pour les écluses plus récemment construites au Havre ainsi qu’à Dieppe, en 1806, et dans les ports de Fécamp et de Saint- Valery, depuis 1830, le mode de fondation sur pilotis. Ce mode est celui qui a été presque généralement employé pour fonder les grands ponts construits en France pendant le siècle précédent, notamment par le célèbre Perronet, qui, dans son dernier projet, celui du pont Louis XVI, eut pour collaborateur notre savant ingénieur, M. le baron de Prony.

« Les fondations sur pilotis sont, quand on ne peut pas s'établir immédiatement sur le roc, celles qui, dans le plus grand nombre de cas, offrent les plus sûres garanties pour la solidité et la durée d'une grande construction hydraulique, parce que l'on peut d'avance les soumettre à un calcul rigoureux, dans lequel il n'y aura aucune donnée incertaine, Bn effet, on connaît, par de nombreuses expériences, la résistance des bois chargés dans le sens de la longueur de leurs fibres.

« Toutefois il est bien essentiel de reconnaître d'avance, par des sondes, la nature des différentes couches du sol dans lequel on enfonce les pilots, jusqu'au delà de la plus grande profondeur à laquelle ils doivent pénétrer dans ce sol; car il arrive fréquemment que, par l'effet de la pression latérale exercée par le terrain, un pieu s'arrête sans pouvoir être enfoncé plus profondément, avant que sa pointe ait atteint une couche suffisamment résistante. Si l'on négligeait d'opérer ces sondages préalables, on s'exposerait à des tassements, comme il s’en est manifesté à une pile du pont d'Orléans pendant sa construction, et à l’une de celles du pont de Tours.

« Quelquefois encore ces sondes serviront à constater que, jusqu'à une profondeur plus grande que celle à laquelle les pieux peuvent être enfoncés, l’on ne rencontre pas le terrain ferme. C'est alors qu'il faudra s'attacher à maintenir cette résistance latérale dont j'ai parlé et à l’augmenter par des enrochements, jetés tant entre les pilots qu’extérieurement à l'enceinte dans laquelle ils sont placés. Le poids de ces enrochements, en même temps qu'il comprime le terrain et le préserve des affouillements, exerce contre les faces de chaque pieu une pression qui, ajoutée à celle du sol, tend à accroître la résistance. Ce moyen a été appliqué par M. Deschamps pour consolider les fondations du pont de Bordeaux, établi sur un fond vaseux d’une épaisseur presque indéfinie.

« Après le battage des pilots, on les recèpe dans un plan horizontal, pour placer ensuite la plate-forme en charpente destinée à recevoir la première assise de fondation. Cette opération de recépage, quand on doit fonder au-dessous de l'étiage, se fait, soit en travaillant dans une enceinte entourée de bâtardeaux, et que l’on a mise à sec au moyen d'épuisements ; soit en employant une machine qui serve à scier les pieux sous l’eau. Dans ce dernier cas, l’on évite la dépense, souvent excessive, des bâtardeaux et des épuisements, et l’on échoue sur les têtes des pilots,

après qu'ils ont été recepés de niveau, [un caisson dans lequel on pose les premières assises, jusqu'à ce que la maçonnerie soit élevée à la hauteur des eaux ordinaires. Le premier ouvrage important auquel ce mode de fondation ait été appliqué, en France, estle pont de Saumur, construit par M. de Cessart en 1756. Malgré le succès complet qu’il obtint, ce système fut rarement employé pour la fondation des grands ponts, jusqu’à l’époque à laquelle furent en même temps construits à Paris le pont des Arts, par M. Dillon, et le pont d'Austerlitz, dont je fus chargé. Je crus devoir proposer de faire une nouvelle application de ce système, parce que je trouvai qu'il en résultait une économie notable. On trouve (fig. 1, pl. XVII) une coupe indiquant le mode de fondation d'une des piles du pont d'Austerlitz. On voit sur la même planche (fig. 3) le dessin d’une des piles du pont d'Iéna. J'avais à travailler dans la même localité, dans des circonstances tout à fait analogues : il n’y avait donc aucun motif pour ne pas fonder ce dernier pont en suivant les mêmes procédés qui m'avaient si bien réussi pour la fondation du premier. Les détails de construction du caisson sont exprimés (f#g. 4 à 7, pl. XVIF): j'ai apporté à l’ancien système de charpente quelques perfectionnements. J'ai diminué beaucoup l’équarrissage des principales pièces. J'ai rendu moins compliqués les moyens d'assemblage des bords avec le fond du caisson, et plus faciles la pose et le déplacement de ces bords. Je crois enfin être parvenu à réduire ce système de fondation à sa plus simple expression.

« L'emplacement de chacune des piles du pont d'Iéna a été entouré par une enceinte de pieux et de palplanches jointives. Dans cet encaissement, ayant 6 mètres de largeur, on a battu d'autres pieux espacés de 1246 de milieu en milieu. L'intervalle a été rempli en béton, qui a été arasé de niveau à quelques centimètres plus bas que le plan du recepage

des pieux.

Sur ces pieux recepés dans l'eau, à 1"65 au-dessous du plus bas étiage,

on a échoué le caisson.

« L'enceinte a été garantie des affouillements par des enrochements

en moellons.

« Une décision du directeur général des ponts et chaussées, du 3 septembre 1810, prescrivait, pour la fondation des piles du pont en pierre qu'il s'agissait alors de construire sur la Seine à Rouen, un mode à peu près analogue à celui qui avait été adopté pour fonder les piles des ponts d'Austerlitz et d'Iéna. Mais, lorsque je fus envoyé à Rouen, en 1842, pour prendre la direction de ce pont, je reconnus que les moyens d’exécution, employés avec succès aux ponts que je venais de construire à Paris, ne pouvaient pas être appliqués à celui de Rouen sans de grandes modifications.

« En effet, la profondeur de l’eau, dans l'emplacement des piles sur les deux bras de la Seine, est à Rouen de 8"70 au-dessous du plus bas étiage. La marée monte d'environ 2 mètres. Ainsi, à l'époque des plus basses eaux, la profondeur de l'eau est de 10"70. A Paris elle n'est, au plus, que de 4"50. Les sondes que je fis faire m'apprirent que le fond du lit du fleuve est un terrain peu résistant et qu'il fallait donner aux pieux

FONDATIONS et

plus de 43 mètres de longueur pour pouvoir atteindre un banc marneux qui présentât une dureté suffisante. En me rendant compte de la plus grande profondeur à laquelle il me serait possible, au moyen d’une machine à scier dans l’eau, d'opérer avec une précision parfaite le recepage des pilots, je trouvai qu'il restait encore, à partir du plan de recépage jusqu’au fond du lit du fleuve, une hauteur de 5"60.

« Cela posé, pour défendre l'enceinte de la fondation par de simples enrochements, en ne leur supposant qu'un talus de.45 degrés, on aurait beaucoup diminué la section du fleuve. Or ce n’est qu’en anticipant sur son lit que les ports qui bordent ses deux rives ont été formés. Il n'est pas même présumable que des enrochements se fussent maintenus avec un talus incliné à 45 degrés; car le courant de la marée montante et descendante, qui, lorsque les vents soufflent de l’ouest, a une rapidité très forte, aurait régalé, en amont et en aval de l'emplacement du pont, les blocs que l’on aurait jetés pour former la partie supérieure de ces enrochements. Je jugeai donc nécessaire d'appeler l'attention du Conseil général des ponts et chaussées sur les inconvénients que je viens d’énoncer, et j obtins que la décision précitée fût modifiée. Sur l'avis de ce Conseil, l'administration adopta le nouveau projet de fondation que je proposai, et qui consistait à construire autour des pieux de la pile une crèche basse, formée d’un second rang de pieux jointifs (fig. 2, pl. XVII), saillant de 2"50 au plus, au-dessus du fond du lit, et à remplir l'intérieur de cette crèche en béton. Par ce moyen je rendais, d'une manière factice, aux pieux d'enceinte de la pile la profondeur de fiche qui leur manquait, à cause de la grande distance qu'il y avait entre la plate-forme du caisson et le fond du lit de la Seine. Diminuant très peu la section de ce fleuve, je n'avais plus d’affouillements à craindre; et les têles des pieux de cette seconde ligne d'enceinte se trouvant à 6 mètres au-desous du plan des plus basses eaux, la crèche était à l’abride toute atteinte de la part des glaces et du courant.

« À mesure que les années augmenteront la consistance du béton, le système que j'ai proposé acquerra plus de solidité. Une fondation ainsi établie devrait donc être considérée comme indestructible, si elle était bien exécutée.

« L'une des difficultés d'exécution était de poser avec exactitude, sous l’eau et à une aussi grande profondeur, le châssis en charpente formé par les ventrières et ceinture de la crèche. Voici comment j'ai procédé à cette opération.

« On a commencé par déterminer d'une manière précise, par des repères tracés sur les chapeaux du pont de service, la direction et la distance, rapportées à l’axe de la pile, des files de pieux jointifs formant la double enceinte. Ces pieux ont été mis successivement en fiche dans l'ordre suivant, savoir : le pieu du milieu de chaque file, les pieux extrêmes, deux autres pieux intermédiaires et les deux pieux d'avant-bec et d'arrière-bec. Après que ces douze pieux de chaque enceinte ont été enfoncés à la profondeur qui avait été déterminée par des sondes, l’on a présenté le châssis formant la double ceinture de ventrière; et l’on a enfoncé le châssis ABCD (Ag. 2), en appuyant dessus avec des poteaux

de pression disposés de manière à régler le mouvement. Puis, en battant à la fois avec plusieurs sonnettes à déclic, manœuvrées simultanément et avec une précision égale à celle d'un exercice militaire, ou agissant isolément sur les points où l’on rencontrait plus de résistance, on a fait descendre par degrés tout le système, en maintenant sa position horizontale, jusqu'à ce qu'il reposât sur des tasseaux qui avaient été placés d'avance sur une des faces de chacun des pieux régulateurs.

« Lorsque le battage des pieux jointifs des deux lignes d'enceinte a été achevé, l’intérieur de la crèche a été dragué jusqu'à 1"30 de profondeur moyenne et rempli en maçonnerie de béton.

__ « Le dragage a été ensuite opéré dans l’intérieur de l’encaissement avant de battre les pieux de fondation destinés à recevoir le fond du caisson, et dont les intervalles ont été également remplis en béton.

« Je fus rappelé à Paris en 1813, et les travaux du pont de Rouen furent, à cette époque, pendant quelque temps suspendus. Îls ont été plus tard repris et achevés par M. Drapier, sous la direction de M. Mallet, puis de M. Letellier. Ces ingénieurs ont fondé les piles qui restaient à construire et sans aucun changement, par le procédé que je viens de décrire et que j’avais appliqué avec un succès complet à la première pile de ce pont.

B. Pont de Libourne.—Le pont de Libourne (fig. 1 à4, pl. XVIII), sur la Dordogne, pour le passage du chemin de fer de Tours à Bordeaux, comprend neuf arches de 20 mètres fondées sur pilotis et caissons foncés. Les pieux descendent jusqu’à 12 et 13 mètres de profondeur dans la vase et le sable; ils ont 0"30 d’équarrissage et sont espacés de 0”70 d’axe en axe. On les a recepés sous l'étiage au moyen d'une scie circu- Jaire. Ils portent un grillage et un plancher qui a reçu le caisson sans fond ; ce caisson, très robuste, était évasé à la base afin de permettre d'établir à sec un soc en saillie pour la pile. Cette forme compliquée de caisson ne nous paraît pas à imiter. Il est probable que, si l'on avait à refaire le pont de Libourne, on augmenterait l'ouverture des arches et on établirait les fondations d’une manière plus économique avec des caissons à l'air comprimé.

C. Pont de Vernon-sur- Seine. — Les piles du pont de Vernon, sur la Seine, ont été fondées à l’aide de caissons étanches échoués sur pilotis. M. l'ingénieur Picquenot a inséré, dans les Annales des ponts et chaussées de 1874, une description de ce travail et nous donnons, d'après lui, les renseignements ci-après (fig 5 el 6, pl. XVII).

Le système de fondation est une combinaison mixte de pilotis et de caisson ; les pieux, de 0"30 sur 0"30, ne supportent pas plus de 30 tonnes l'un; ils sont entretoisés par de forts enrochements et reliés à leur partie supérieure par une couche de bon béton de 1"50 d'épaisseur coulé dans un caisson et par un grillage placé à sec et arasé à 0"50 au-dessous de l'étiage. Le grillage supporte une plate-forme en mortier de ciment de 0"50 d'épaisseur sur laquelle repose la première assise du socle au niveau même de l'étiage.

Chaque pile contient 104 pieux; ils ont été battus à l'aide d'une machine à vapeur, à raison de 8 à 10 par jour.

Les caissons sans fond et à parois étanches, figure 6, ont une hauteur de 3 mètres; ils comprennent trois cours de moises de 0"“14 gur 0°"20 et 0=07 sur 020, régulièrement espacés. Les parois ont une inclinaison totale de 015; elles sont formées de deux couches de madriers de 0"05, l'une à joints verticaux, l’autre à joints horizontaux, et fixées l’une sur l’autre. Les angles des caisses sont consolidés par des feuilles de tôle de 0005 sur 003 sauf un intervalle de 0"40 réservé au-dessus des moises du milieu pour permettre le recepage. Des entretoises transversales de 0°95 sur 027 maintiennent l’écartement des moises dans les plans supérieurs et inférieurs du caisson. Les parois sont contre-buttées en leur milieu par des liens pendants de 0"16 sur 0"16 et soigneusement calfatées. |

Les caissons ont été montés sur les échafaudages ayant servi au battage des pilotis et ensuite mis en place à l’aide de six sonnettes soulagées par des poulies de retour.

Après l'écrasement des enrochements avec un mouton de 100 kilogrammes et le calage du caisson avec des enrochements extérieurs et des liens d'attache aux pieux de fondation, le béton a été immergé en une seule couche de l'amont à l'aval.

Trois semaines ou un mois après l'immersion, l’enceinte était épuisée pour le recepage des pilotis, la pose du grillage, le remplissage à sec des cases entre les longrines et les traversines et la confection de la plateforme en béton de ciment.

Les voies d'eau étaient aveuglées dès qu'elles se produisaient avec des gâchées de ciment. Les épuisements s’opéraient avec trois fortes pompes Letestu.

Quand les maçonneries étaient sorties de l’eau, la partie supérieure du caisson était recepée un peu au-dessus des moises médianes: on avait renoncé à exécuter le caisson avec la partie supérieure mobile, ce qui eût été beaucoup plus facile pour le recepage, de crainte de se rendre difficilement maître des épuisements.

La fondation d'une pile au-dessus du socle est revenue à 26,400 francs. Il est à remarquer que dans les conditions où se présentaient ces fondations, fond de marne à 7°50 sous l’étiage supportant une couche de graviers de 3 à 4 mètres, on pouvait employer d’autres systèmes de fondation, tels que caissons descendus jusqu’au solide avec béton immergé, enceinte de pieux et palplanches, air comprimé. Il est probable qu’'aujourd'hui l'emploi de l'air comprimé donnerait des résultats économiques, ce qui n’était pas possible en 1860.

À notre avis, il eût été préférable de substituer à la couche de béton de ciment posée sur le grillage une assise de forts libages; on eût été plus certain d'être à l'abri des dégradations futures.