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s'opposer à cette tendance | + par des étrésillons p ». PE Di On voit que le système PS "C ,
ainsi constitué est fait pour résister à tous les efforts et que la stabilité des parois est assurée pourvu que les pièces de bois aient un équarrissage suffisant et ne viennent pas à se rompre. Les pièces p, accolées aux pièces n, peuvent être à la rigueur supprimées ; alors les pièces »m et n sont taillées en biseau pour s’archouter dans les angles de la fouille. . |
On pose les cadres au fur et à mesure de la descente ; les pièces de bois n’ont pas exactement la longueur voulue et on les cale à une extrémité avec des coins chassés à la masse. D'un cadre à l'autre, les étrésillons p doivent se correspondre dans les mêmes plans verticaux, afin de laisser des puits verticaux libres pour le montage des déblais et la descente des matériaux. |
La fouille a des dimensions supérieures à celles du massif de fondation qu'elle doit recevoir, et l'excès de ses dimensions en plan est au moins égal à l'épaisseur d’un cadre augmentée de celle d'un blindage. A l rigueur, on peut s’en tenir à cet excès lorsque le blindage est formé
de palplanches jointives battues à l'avance, ce que l'on doit toujours chercher à faire.
Mais, si le blindage en planches verticales est posé au fur et à mesure de l'approfondissement, il faut se garder de s'en tenir aux dimensions strictement suffisantes, sans quoi on est à peu près certain de rencontrer de grosses difficultés ; un cadre peut subir une déformation, c'est un fait qui se produira presque toujours, et il est nécessaire ;que les dimensions de la fouille présentent une certaine marge à cet effet; il faut, en outre, prévoir le cas où l’on serait conduit à installer des appareils d’épuisement et, si l’espace fait défaut, on paie bien cher, par les embarras de tous genres et les chômages, la petite économie qu'on a réalisée sur la longueur des bois et le cube de la fouille.
La remarque que nous venons de faire est générale ; nous la répéterons pour tous les systèmes de fondation; nous la considérons comme fort importante, car les constructeurs inexpérimentés commettent presque toujours la grosse faute de se tenir trop à l'étroit dans l'établissement des enceintes ou des caissons de fondation. Un jeu de 050 est déjà trop faible, et il est beaucoup plus prudent de prévoir un jeu de 4 mètre au moins tout autour du massif, quand on ne forme pas l'enceinte avec des palplanches battues à l'avance.
Cadres pour blindage de puits au réservoir de Torcy (canal de Bourgogne). — Pour la réparation des digues de l'étang de Torcy, on a eu à exécuter dans ces digues des puits de 8 à 140 mètres de profondeur que l’on remplissait de maçonnerie. Ces puits rectangulaires avaient 2 mètres sur 4"50, et on les creusait par profondeurs de 4"50 en bon terrain et de 4 mètre en mauvais terrain.
Le blindage d'une assise s'effectuait au moyen de quatre panneaux, représentés par les figures 5 à 11, planche I, et formés de planches en chêne de 0"025 d'épaisseur, séparées par des vides de 0"08; ces planches sont réunies dans chaque panneau par trois traverses de 0°06 sur 0°42; la traverse du milieu d'un petit panneau a 0°12 sur 0"12 et elle est comprise, à chaque extrémité, entre deux languettes boulonnées de 0"20 de longueur, formant un manchon dans lequel s'engage, lors de l'assemblage des cadres, une pièce de bois A, destinée à maintenir l’écartement des petits cadres, ceux-ci maintenant l'écartement des grands. Les petits panneaux se coincent entre les grands et les pièces À se coincent entre les petits. Quatre crosses G que l'on plante dans les traverses intermédiaires des petits panneaux, devant les traverses À, maintiennent l'assemblage.
On comprend sans peine comment s'effectue le démontage des châssis et d’une assise au fur et à mesure que la maçonnerie s'élève.
Lorsqu'il s’est produit des éboulements sur les parois, on maintient les terres et on bouche les excavalions avec des fascines avant de poser les châssis.
Fondations du pont de Fium’Alto. — Le pont de Fium'Alto, construit en Corse par M. l'ingénieur Doniol, est à une seule arche de
40 mètres d'ouverture. Les fondations ont été exécutées en maçonnerie ordinaire hydraulique, et par épuisement, à 2"55 en contre-bas de l’étiage;
le sol sur lequel on s’est établi consiste en un rocher schisteux assez tendre .
dont les fentes ont été remplies avec du béton. Comme ce rocher inspi-
rait peu de confiance, on a donné, au moyen de trois retraites, un em- :
patement d'un mètre à la maçonnerie.
Fondations du viadue de Morlaix. — «Toutes les piles du viaduc de Morlaix, dit M. l'ingénieur Fénoux, ont été établies directement sur le rocher, formé par un schiste bleu bien résistant. Pour trouver ce terrain solide, on a dû, à certaines piles, descendre à plus de 9 mètres au-dessous du sol naturel : la hauteur moyenne des massifs de fondation a été de 5"80. Sur l'emplacement des piles à flanc de coteau, le rocher se présentait avec une inclinaison assez grande, et on a dû le déraser par larges redans horizontaux, dont l’exécution a conduit, en quelques points, à pousser les fouilles à plus de 6 mètres de profondeur dans le rocher. Ces redans ont été remplis avec de la maçonnerie exécutée au mortier de ciment et conduite de façon à donner, au niveau le plus élevé des fouilles, un plan parfaitement horizontal sur lequel on a établi le massif de fondation construit en maçonnerie avec mortier de chaux hydraulique. Ces massifs ont été élevés verticalement et offrent au niveau du sol, dans tous les sens, un empatement de 0"40 par rapport à la base inférieure des supports.
« Autour des fondations de toutes les piles, on a établi soit des barbacanes, soit des drains à pierres sèches, destinés à assurer aux eaux un prompt et facile écoulement. »
Égouts de Paris, fouille blindée avec épuisements, établissement des fondations en sous-œuvre. — Plusieurs égouts de Paris sont fondés dans un sable fluent au-dessous de la nappe d’eau des puits, dont on considérait autrefois l'épuisement comme presque impossible. Il est impossible d'y fonder par fouille blindée, car on attirerait tout le sable latéral, et les maisons qui sont fondées plus haut s'ébouleraient.
Belgrand a résolu le problème par les opérations suivantes :
4° Construction à ciel ouvert, dans une fouille étrésillonnée, de la partie de l'égout qui se trouve au-dessus de la nappe d'eau des puits ;
2 Assèchement de cette nappe d'eau par un épuisement énergique jusqu’en contre-bas du radier;
3° Exécution souterraine en sous-æuvre des terrassements et des maçonneries de la partie de l’égout pénétrant dans la nappe d'eau. (Figures 42 à 45, planche I.)
Pour l’assèchement, on ouvrait un puisard tous les 100 mètres et on y installait autant de pompes qu'il en fallait, mues par une locomobile. On enlevait ainsi, en certains points, jusqu’à 5,000 mètres cubes d'eau en 24 heures ; mais cela ne suflisait pas à abaisser suffisamment la nappe entre deux puisards consécutifs, elle gardait une forme convexe avec deux versants inclinés vers les puisards. 1] fallut ouvrir dans l'axe du radier;
entre les puisards, une tranchée ou rigole d'assèchement ; cette rigole était formée par des plats-bords enfoncés horizontalement dans le sable et maintenus par des cadres verticaux. Au fur et à mesure qu'on enfonçait deux plats-hords et qu'on fouillait l'intervalle compris entre eux, l’eau se nivelait entre les deux puisards et l'on pouvait recommencer un nouvel approfondissement.
On arrivait ainsi à abaisser la nappe d'eau jusqu'au-dessous du radier.
La reprise en sous-œuvre et l'exécution des maçonneries n’offrait plus alors de difficultés, car le sable fluent, une fois asséché, devient remarquablement ferme et un étaiement élémentaire suffisait pour en maintenir les parois.
On a construit ainsi de grandes longueurs d'égout dans d’excellentes conditions de rapidité et d'économie.
Fondation du viaduc de Dinan: fouilles blindées avec épuisement, bâtardeaux. — La vallée de la Rance, à l'emplacement du viaduc de Dinan, est comprise entre deux coteaux que relie une plaine d’alluvions marines de 150 mètres de largeur (fig. 4 à 4, planche I).
L'épaisseur de la couche d’alluvions vaseuses est de 10 mètres et les hautes mers recouvrent complètement le sol.
Comme le montre l'élévation générale, le viaduc comporte six piles complètes ; les deux extrêmes ont été fondées directement sur le rocher sans difficulté. Restaient les quatre piles médianes qui ont donné lieu à deux opérations distinctes.
1° Une fouille unique, indiquée sur le plan général, fut creusée pour les piles 2 et 3; fouille mise à l’abri des eaux par deux bâtardeaux construits en travers de la rivière, l’un à l’amont et l’autre à l'aval; la rivière est rejetée dans une dérivation creusée à cet effet.
La dérivation, ouverte dans des jardins et contournant un îlot de maisons, était taillée avec bords presque à pic; de là des éboulements dans le terrain vaseux; pour le soutenir on planta le long du pied des talus deux files de pieux soutenant des madriers appliqués contre ces talus mêmes. Des pièces de bois, d’une longueur de 4 mètres égale à la largeur de la dérivation, produisaient l'archoutement des pieux, placés en regard les uns des autres et la destruction des forces qu'il s'agissait de combattre.
Comme on voulait fonder les deux piles en trois semaines, on s’attacha à construire des bâtardeaux peu volumineux ; chacun d’eux fut réduit à un simple corroi de 230 d'épaisseur, contenu entre deux cloisons de charpente, espacées d'autant et reliées par des tirants en fer sur lesquels s’entre-détruisaient les poussées exercées contre les cloisons par les corrois.
Le plan montre que la dérivation coupait deux chemins; on établit sur les coupures des ponts provisoires en bois de 4 mètres de portée. La coupure, de 6 à 7 mètres de profondeur avec parois verticales, ne pouvait être abandonnée à elle-même et il fallait soutenir les parois de
l'excavation. Dans ce but, de simples planches étaient placées debout contre les parois et des madriers appliqués horizontalement contre ‘ces planches; des poutrelles interposées et coincées entre ces madriers produisaient l’archoutement des deux parois.
Au moment de la grosse marée d'équinoxe, la charge d’eau transforma rapidement en grosses filtrations les légers suintements qui se montraient, non à travers les bâtardeaux demeurés parfaitement étanches, mais à travers le gravier et la pierraille qui forment le fond de Ja rivière. Bientôt l'excavation fut envahie et les appareils d'épuisement devinrent impuissants. 1l fallut isoler par un troisième bâtardeau la partie du lit dans laquelle on présumait que les infiltrations prenaient naissance, moyen dont l’emploi fut suivi d'un plein succès. Dès qu'à l'aide de deux pompes Letestu on eût fait descendre l'eau dans la fouille de fondation au-dessous du niveau qu'elle occupait dans l'enceinte formée par le bâtardeau auxiliaire, celle-ci s’assécha pour ne plus se remplir.
2° Les piles 4 et 5 furent fondées également dans une fouille commune. Cette fouille n’était séparée du lit de la rivière que par une digue dont l'épaisseur au sommet n'excédait pas 2 mètres; les marées d'équinoxe, doublant la charge d'eau, accroissaient chaque jour les infiltrations qui, bien que peu volumineuses et faciles à épuiser, délayaient la vase et produisaient des éboulements. — La faible cloison, à l'abri de laquelle le travail s’opérait, était sur le point de donner passage aux eaux, et il fallait conjurer ce danger; à cet effet, on établit un blindage formé d'une ligne de pieux posés sur le rocher, appuyés contre les maçonneries commencées, arc-boutés au moyen d'’étais contre les parois de l’excavalion et maintenant des madriers glissés derrière eux.
À l'abri de ce blindage les maçonneries furent exécutées sans nouvel incident. La pression par centimètre carré, transmise au rocher à la base de fondation, est de 8*#80; il s'agissait d’une roche granitique dure; dans la généralité des viaducs, on se borne à une pression de 5 à 6 kilogrammes par centimètre carré. Cependant, on peut dépasser ces chiffres lorsqu’on est bien certain de la résistance et de l’homogénéité du rocher, car la pression à la base s'élève à 15 kilogrammes pour l'aqueduc de Roquefavour et 19 kilogrammes pour le pont du Gard.
Enceintes de pieux et palplanches battus dans la vase. — Viaduc d'Auray. — « Les fondations par épuisements, dit M. l'ingénieur en chef Croizette-Desnoyers dans son mémoire déjà cité, sont incontestablement les plus satisfaisantes, parce qu'elles permettent de reconnaître dans tous ses détails la nature du fond, de le préparer convenablement en le dérasant ou le nettoyant autant qu'il est nécessaire, et enfin d'élever le massif dans les meilleures conditions possibles, avec tous les soins que comporte l'exécution d'un bétonnage posé à sec ou d’une maçonnerie construite à l'air libre. »
Le viaduc d’Auray est construit sur la rivière du Loc, un peu en amont dela ville d’Auray. L'amplitude des marées, c'est-à-direla distance verticale entre la haute et la basse mer de vive eau, est de 4 mètres. Le fond de la
vallée se compose d’une épaisse couche de vase recouyrant un rocher granitique, sur lequel il fallait asseoir les fondations.
C'est sur la rive gauche que se trouve la plus grande profondeur de vase, mais la marée ne s'élève guère au-dessus du sol, qui est à découvert pendant la basse mer; il était donc facile de protéger les fouilles par un bâtardeau ou bourrelet, formé de deux vannages maintenant entre eux un massif de vase compacte et imperméable.
Pour établir les fondations, on a battu autour de l'emplacement de chaque pile une enceinte formée de pieux de 0"25 d'équarrissage, intercalés par séries entre des pieux verticaux de 0"35 d’équarrissage, espacés de 1"50 à 2 mètres d’axe en axe. Puis on a fouillé dans cette enceinte, en enlevant la vase compacte et en épuisant avec des pompes mues par des locomobiles; à mesure que la fouille descendait, la vase, qui transmet les pressions presque comme un liquide, exerçait sur les parois extérieures de l'enceinte des poussées considérables, et les parois opposées se seraient rapprochées, si l’on n'avait eu soin d’étrésillonner la fouille au moyen de cadres horizontaux en charpente; ces cadres, espacés de 2 mètres à la partie supérieure, allaient se rapprochant vers le bas de la fouille, où ils n’étaient plus qu’à 4 mètre de distance.
Voici dans quels termes M. Croizette-Desnoyers recommande ce système : |
« Pour les fondations par épuisements dans les terrains vaseux, dès que la profondeur atteint 2 ou 3 mètres, il y a presque toujours avantage à blinder la fouille pour éviter d'avoir à lui donner trop d’amplitude ou de s'exposer à des éboulements. Seulement les blindages doivent être plus ou moins complets, suivant la nature du terrain. Il convient de les former de palplanches ou de madriers verticaux battus ‘ d'avance, et qui, à mesure que l’on exécute la fouille, sont maintenus par des cadres horizontaux suffisamment étrésillonnés. D’après la nature du sol, on emploie des palplanches plus ou moins épaisses ; on les écarte ou on les rapproche jusqu’à les rendre jointives suivant les besoins; les cadres sont plus ou moins rapprochés, les étrésillons ont plus ou moins de force : mais cette disposition a le grand avantage de se prêter à des consolidations successives à mesure que la nécessité s’en fait sentir, et par conséquent de ne pas exiger d'avance de trop grands moyens. Ainsi, dans le cas où on reconnaît que les palplanches sont trop espacées, rien n'est plus facile que d’en intercaler d’autres; si les cadres sont trop éloignés entre eux, on en introduit d'’intermédiaires ; si les étrésillons ne sont pas assez nombreux, on les multiplie; mais on agit toujours d’après un plan régulier, on ne fait pas de fausse manœuvre et l’on a une fouille toujours parfaitement en ordre. Si, au contraire, on emploie des madriers horizontaux soutenus par des montants verticaux, dont l’écartement est maintenu par des étrésillons, on peut sans doute encore arriver au but, mais on a une enceinte formée de parties indépendantes qui ne se prêtent pas un appui mutuel; on est par suite beaucoup moins bien protégé contre les éboulements et l'on a beaucoup plus de difficulté à renforcer l'enceinte s'il en est besoin. Enfin, si l’on procède sans plan arrêté et si on dispose les bois d’une manière irrégulière,
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on en emploie beaucoup plus qu'avec une des méthodes précédentes, on gène le travail de la fouille, on éprouve des accidents, et finalement on dépense beaucoup plus de temps et d'argent. Nous ne saurions trop recommander d'opérer d’après un projet bien étudié, pouvant être mo
difié dans ses détails suivant les exigences du travail, mais devant être maintenu dans son principe, et nous insistons vivement pour l'emploi de palplanches verticales et de cadres horizontaux formant une enceinte régulière. Ce mode, simple et économique pour les profondeurs ordinaires, est encore le meilleur pour les grandes profondeurs’, à la condition de renforcer suffisamment l'enceinte. »
Nous avons vu que les fouilles des piles placées près de la rive gauche de la rivière étaient protégées par des bâtardeaux en vase compacte; pour les piles centrales, les bâtardeaux avaient à soutenir une hauteur d'eau considérable, puisque l’oscillation de la marée atteignait 4 mètres, et le travail devenait difficile et dangereux. M. l'ingénieur Sévène eut alors l'idée d’établir à l’aval du viaduc, dans une partie resserrée de la rivière, un barrage, dont la base était en blocs de rochers et le massif en vase ; ce barrage s'opposait à l'introduction des eaux de la mer; on lui avait accolé sur la rive droite un pertuis muni de.clapets ou vannes à charnière, s'ouvrant de l'amont à l'aval. La marée montante appuyait ces clapets sans pouvoir pénétrer dans le bief supérieur; pendant ce temps-là, les eaux douces de la rivière s’accumulaient À l'amont, et, à marée basse, elles forçaient les clapets à s'ouvrir et à leur livrer passage. On arrivait de la sorte à décharger les bâtardeaux de la pression d’une nappe d'eau d'environ 2"50 de hauteur.
Le prix moyen du mètre cube de maçonnerie de fondation a été seulement de 42 francs pour une profondeur d'environ 9 mètres sous les hautes mers. Il est vrai que les travaux remontent à plus de vingt ans.
Viaduc d’Hennebont; épuisements dans une enceinte de pieux et palplanehes. — Le viaduc d'Hennebont est construit sur le Blavet pour le passage de la ligne de Nantes à Brest. Le zéro étant placé au niveau de la mer moyenne, les plus basses mers sont à 2"15 au-dessous et les plus hautes mers à 3"40 au-dessus: d'où une oscillation totale de 5"55. Le fond de la rivière comprend une couche de vase de 4 à 6 mètres sur les rives et de 1 mètre au milieu du lit; au-dessous on trouve une légère couche de sable fin, puis un terrain composé de gravier mêlé de galets, de blocs de roches et d'argile; ce terrain dur, mais de composition inégale, occupe une hauteur variant de 4 à 2 mètres; audessous vient le granite sur lequel il faut asseoir la fondation à une profondeur de 690 à 960 au-dessous des plus hautes mers.
Les sondages s'étaient malheureusement arrêtés sur le gravier dur et n'avaient pas été descendus jusqu’au rocher, ce qui entraîna de graves mécomptes. C’est une nouvelle preuve de l'importance des sondages préparatoires; l'ingénieur doit les suivre et les contrôler tout spécialement, sans quoi il s'expose à de grands embarras.
À Hennebont on a donc battu pour fonder les piles des enceintes de pieux et de palplanches, qui ont pénétré non jusqu’au rocher, mais
seulement jusqu’au gravier, circonstance qui a augmenté les épuisements dans d'énormes proportions.
Pour les piles 4 et 4, on a établi des bâtardeaux de 3 mètres de largeur autour des enceintes; ces bâtardeaux étaient formés de panneaux en madriers s'appuyant sur des pieux espacés de 2 mètres; l'intervalle était rempli avec de la vase bien tassée; mais cette vase peu compacte s'est trouvée aitaquée par les courants ou soulevée par la mer montante, il en est résulté de fréquentes avaries et d'abondantes infiltrations; néanmoins on put effectuer la fouille et la maintenir à sec avec des pompes mues par des locomobiles.
C'est aux piles 2 et 3 qu’apparurent les grandes difficultés, malgré les précautions supplémentaires qu'on avait adoptées, figures 41 à 3, planche VII; l'enceinte de la pile avait été calfatée jusqu'au niveau de basse mer et l'enceinte extérieure destinée à maintenir le bâtardeau avait été composée de pieux plus gros espacés de 1 mètre seulement d’axe en axe ; l'intervalle entre les deux enceintes avait été rempli, non pas avec de la vase mais avec de l’argile, et on avait supprimé les grands boulons en fer qui reliaient les deux enceintes et qui étaient dans les piles précédentes des causes fréquentes de voies d’eau; on avait tenté d'enraciner le bâtardeau dans le gravier en draguant celui-ci entre les deux enceintes, mais cette opération ne put être effectuée que d'une manière superficielle.
Du reste, le bâtardeau, recouvert par les eaux à chaque marée, subissait des dégradations continuelles; on dut le protéger à la surface par des gazons, des planches pressées par des moellons et enfin par des sacs remplis d'argile; ce dernier système donna de bons résultats pourvu qu'on eût recours à un entretien constant.
Lorsqu'on approfondissait la fouille, les infiltrations entraïînaient à l'intérieur, soit le gravier, soit la terre des bâtardeaux, d'où formation de poches et de voies d'eau avec tassements considérables; il fallut se résoudre à battre, à 1"85 de l'enceinte intérieure, une enceinte intermédiaire de palplanches bien jointives et refaire le bâtardeau intérieur avec de bonne argile; malheureusement les moises transversales qu'on ne pouvait enlever continuaient à livrer passage à l'eau chassée par la pression extérieure. |
La coupe en long de la fouille montre sur sa gauche le tuyau d’épuisement des pompes; celles-ci étaient montées avec leurs locomobiles sur un bateau et suivaient ainsi l’oscillation de la mer, de manière à réduire au strict nécessaire la hauteur d'élévation des eaux aspirées; c'est une considération capitale en matière d'épuisements, surtout lorsqu'il s’agit de fouilles profondes pour lesquelles la hauteur d'aspiration s'approche du maximum pratique. Sur la même coupe en long, on aperçoit à droite un tuyau à clapet, c’est le tuyau d'évacuation qui débouche un peu au-dessus de la basse mer et qui sert à vider l'enceinte à marée descendante; ce tuyau servait aussi, avec le tuyau des pompes, à laisser l’eau pénétrer dans la fouille lorsque le niveau de Ja mer s'élevait à une hauteur telle que la résistance de la charpente devenait douteuse et les infltrations trop abondantes; on se hâtait alors d'équilibrer les hauteurs d'eau au dehors et au dedans de l'enceinte.
FONDATIONS Ce
Au fur et à mesure de l'approfondissement, on établissait un bordage jointif sur les pieux et palplanches pour arrêter les infiltrations et les apports de vase ou d'argile. Il n'en fallut pas moins recourir à des scaphandres pour boucher les voies d'eau et pour consolider les b4tardeaux.
Après beaucoup d'essais on finit par obtenir une étanchéité suffisante et par pouvoir pousser la fouille jusqu’au rocher, mais en ménageant des talus dans le gravier au-dessous de la pointe des palplanches. Avec la plus grande hâte on construisit alors les massifs de béton de Portland destinés à porter la maçonnerie supérieure qui, elle, s'exécuta sans difficulté.
Les dépenses ont été considérables; elles ont atteint 71 francs par mètre cube de maçonnerie et seraient plus fortes aujourd'hui puisque le travail remonte à 1860.
On aurait recours aujourd'hui à l’air comprimé qui donnerait toute sécurité et serait plus économique.
Fondations du pont de Menat:s épuisements dans une fouille blindée. — Ce pont a été construit en 1847, sur la Sioule (Puy-de-Dôme), par M. l'ingénieur Aynard; c'est à une note de cet ingénieur que nous empruntons les lignes suivantes qui nous paraissent renfermer quelques observalions intéressantes :
« Les fondations d'ouvrages d’art dans le lit des rivières torrentielles présentent quelquefois des difficultés imprévues, lors même qu'on a reconnu d'avance la solidité de la base sur laquelle on doit les établir.
« Ces rivières, près de leurs sources, coulent en général sur un lit de rocher recouvert d'une couche plus ou moins épaisse de galets et de pierres d'un volume quelquefois considérable.
« Lorsque cette couche est de faible épaisseur, et que l’on doit faire peu d’épuisements, l'établissement des maçonneries sur le roc est un travail des plus simples. C'est ainsi que se présentent le plus souvent, dans les pays de montagnes, les fondations des ponts qui servent à franchir des vallées étroites.
« Mais au contraire, quand la couche au-dessus du rocher a une épaisseur de quelques mètres, et que cette couche elle-même est placée à une certaine profondeur au-dessous de l’eau, on peut être obligé quelquefois d'employer des procédés particuliers de fondalions qui s'écartent un peu des méthodes ordinaires. Ces circonstances se présentent souvent aussi dans les pays de montagnes, pour l'établissement des ponts silués dans les élargissements des vallées principales.
« La construction du pont de Menat, sur la Sioule, dans le département du Puy-de-Dôme, a donné lieu a quelques détails de fondations qui pourraient peut-être s’employer ailleurs avec avantage dans des positions analogues.
« La culée droite de l'ouvrage devait reposer sur un banc de rocher qui apparaissait vers la rive; en sondant pour les piles et l'autre culée, on avait cru rencontrer le même banc à 3 mètres à peu près au-dessous de l'étiage. Gependant la grosseur des galets qui composaient le fond de
la rivière me laissait quelques doutes sur l'exactitude de cette reconnaissance, qui avait été faite, du reste, avec des instruments fort imparfaits.
« Voulant mettre le rocher à découvert, nous devions ou draguer ou faire des fouilles avec bâtardeaux. Le premier moyen était impossible, au moins avec les appareils dont nous pouvions disposer, à cause de la grosseur des matières à draguer. Il fallait donc construire des bâtardeaux, et leur donner des dimensions telles qu'ils pussent contenir les talus de nos fouilles dont le fond devait descendre au moins à 3 mètres et très probablement à une profondeur plus grande, puisqu'il y avait incertitude sur la vérité de nos sondages. Cette grande étendue à donner à nos bâtardeaux, en encombrant énormément le lit de la rivière, nous aurait exposés à beaucoup d'accidents.
« Ï1 me sembla que le seul parti convenable était de faire les parements des fouilles verticaux, en les soutenant avec des palplanches; mais les blocs qui composaient la couche à fouiller présentaient aux palplanches une résistance impossible à vaincre sans les briser.
« Nos palplanches ne pouvant s’enfoncer que de quelques centimètres, l'idée me vint alors de me servir de la fouille elle-même pour les faire descendre jusque sur le rocher.
« Nous avions autour de chaque pile un cadre en bois (fig. 3 et 4, pl. IT), disposé pour battre une enceinte, et tout autour un bâtardeau en terre glaise pour permettre d’épuiser dans l'emplacement des fouilles. Gomme les palplanches n'avaient pas pénétré dans le sol, leur pied reposait simplement sur le fond de la rivière ou s’y enfonçait de quelques centimètres seulement.
« Aussitôt que l'emplacement des fouilles fut à sec, on commença les déblais. |
« Comme je l’ai dit, l'enceinte de nos bâtardeaux était fort étroite, elle avait été disposée pour donner aux fouilles des parements verticaux qui devaient être soutenus par les palplanches que nous comptions battre, et nous n'avions pas pu y réussir; il fallait donc arriver au même résultat par un autre moyen.
« Dès que les déblais furent commencés, il fut facile de voir quels étaient les obstacles quinous avaient arrêtés; la grosseur des blocs nous montra que nous avions eu raison de ne pas persister dans le battage. Mais ce qui nous avait été impossible avant l'épuisement nous était devenu facile; il suffisait, à mesure que le fond de la fouille descendait, de déblayer un peu le pied de chaque palplanche, qui n'ayant plus à vaincre de frottement que sur l’une de ses faces, s'eufonçait alors sous le simple choc d’un maillet. L’enfoncement des palplanches marchant avec l’approfondissement de la fouille, l'office que nous en attendions était complètement rempli, puisqu'elles maintenaient les parements de la fouille verticaux, et que c'était là leur seul but.
« Les fouilles n'ayant pas plus de 6 mètres de largeur, il était facile de maintenirles charpentes au moyen d’étais allant de l’un à l’autre bord.
«a Comme je le craignais, ce n'était pas le rocher qui avait arrêté notre sonde, mais une couche de galets énormes mêlés à des blocs dont quelques-uns cubaïient jusqu'à 025.
« En suivant le procédé que je viens d'indiquer, nous avons fait descendre les fouilles sans la moindre difficulté jusqu'à environ 5 mètres au-dessous de l'eau pour une des piles, sans être obligé d'employer plus de trois vis d’Archimède manœuvrées chacune par des relais de trois à quatre ouvriers. Pour l'autre pile et la culée de gauche, nous avons trouvé le rocher à une profondeur un peu moins grande,
« Nos maçonneries élaient à peine au-dessus de l’étiage qu'une crue emporta nos bâtardeaux; et sans aucun doute, nos fondations auraient éprouvé le même sort, si elle n'avaient reposé sur un fond inaffouillable. »
Massif de héton posé à sec dans une fouille, précautions à prendre. — Au pont de Saint-Pierre-de-Gaubert, sur la Garonne, construit par M. l'ingénieur Regnauld, les deux culées et une partie des piles ont été fondées à sec.
« On transportait le béton dans des brouettes ; on le versait à la place qu'il devait occuper et on le régalait par couches horizontales de 0"20 à 0®25 d'épaisseur afin de rapprocher les cailloux tendant toujours à s'écarter. En outre, pour rendre au béton son homogénéité, pour faire prendre aux cailloux les positions les plus favorables et pour remplir exactement les vides en répartissant uniformément le mortier dans toute la masse, on avait soin de pilonner, à l’aide de pilons en bois, les couches de béton aussitôt qu’elles étaient établies.
« Pour les culées on avait ménagé des rampes permettant le transport du béton à la brouette.
« Pour. les piles où le talus des fouilles était de 45°, on construisait une aire en planches à l'extrémité des fouilles, près du pont de service amont, et on y installait la bétonnière. Les matériaux, amenés à l'aide de chariots roulant sur le pont de service, étaient jetés dans la bétonnière et arrivaient, à l'état de béton, sur le plancher construit. On le chargeait en brouettes et on le transportait dans les différents points de la fouille où il était disposé en couches, comme dans le cas précédent.
« On réalisait ainsi une économie considérable de temps et de maind'œuvre.
« Quand on était obligé d'interrompre les couches de béton, on les terminait par des redans, afin d'assurer le raccordement des parties interrompues avec celles que l’on établissait le lendemain. On lavait alors la surface du redan sur laquelle on posait le nouveau béton; les autres surfaces subissaient les mêmes préparations. On parvenait ainsi à relier parfaitement les couches de la veille à celles du jour même. »
En général, du moment où on a la possibilité de maçonner à sec, il convient d'exécuter de la maçonnerie ordinaire avec moellons bruts, qui donne toujours plus de garanties de solidité que le béton; et qui est presque toujours moins coûteuse. Il est vrai que le béton se fabrique mécaniquement et peut être posé par le premier manœuvre venu, tandis que la maçonnerie ordinaire exige des ouvriers spéciaux, et il n’est pas toujours commode d'en réunir une grande quantité à la fois.
L'emploi du béton permet de se passer de bons maçons et de con-
duire les travaux beaucoup plus rapidement; c'est sans doute ce motif qui en a commandé l'emploi au pont de Saint-Pierre-de-Gaubert, comme dans beaucoup d’autres ouvrages pour lesquels il eût été possible de substituer la maçonnerie ordinaire au béton.
Fondations d'ouvrages et fouilles dans le sable, ports de Dunkerque et de Gravelines. — Dans ces dernières années on a exécuté, à Dunkerque et à Gravelines, plus de dix écluses ou barrages éclusés, établis sur un terrain exclusivement formé de sable pur et fin comme de la farine descendant à 45 ou 20 mèires en contre-bas des plus basses mers.
M. Plocq, inspecteur général des ponts et chaussées, a rendu compte du système suivi pour les fouilles et fondations dans ce terrain, système qui a donné des résultats satisfaisants.
«Ce système consiste dans l'exécution des déblais à sec à l'aide d'épuisements généraux pour chaque grand chantier, de préférence aux dragages sans épuisements au-dessous du plan d’eau naturel qui, dans ces terrains, est voisin du niveau de basse mer. »
Les travaux s’exécutent à l'abri de bâtardeaux insubmersibles, soit naturels, soit artificiels. Les bâtardeaux assurés, on commençait la fouille et on préparait, en un point convenable, l’organisation des appareils d'épuisement, qui n’ont jamais exigé une puissance supérieure à 8 ou 10 chevaux, quelle que fût l'étendue du chantier. Pour parer à tout accident, on accouplait pour chaque chantier deux locomobiles Calla de cette puissance ; chacune travaillait une semaine consécutive.
De la sorte, les machines n'étaient point surmenées, étaient nettoyées et réparées aussi souvent qu'il le fallait; aussi ont-elles duré 15 ans. On ne doit jamais reculer devant cette double organisation pour des travaux de quelque importance, car le supplément de dépense donne toute sécurité et se traduit finalement par une grande économie de temps et d'argent. Le même principe est appliqué dans les distributions d’eau par machines élévatoires.
Le point capital est l'organisation des puisards d'épuisement ; ils doivent se tenir toujours à 4 mètre au moins au-dessous du niveau d'eau qu'il faut obtenir. Si on se contentait de loger les crépines au milieu de trous creusés dans le sable, les pompes s’engorgeraient, elles entraîneraient le sable et désagrégeraient le terrain à grande distance, alors qu'on se propose de conserver à ce terrain toute sa fermeté. Les puisards sont donc composés de cuvelages en bois ou en métal; l'anneau du fond est fermé par un clapet s’ouvrant de bas en haut; lorsqu'il s’agit d’enfoncer le puisard, on ouvre ce clapet, on déblaye au-dessous avec une drague à main ou avec une petite chaîne à godets verticale: l'enfoncement obtenu, on ferme le clapet et le puisard constitue un réservoir fermé par le fond dans lequel les eaux pénètrent par des trous percés dans l'anneau supérieur.
« Grâce à ces dispositions, dit M. Plocq, il a loujours été très facile d'exécuter les déblais dans le sable sec jusqu'au niveau du dessous des fondations, à 8 ou 10 mètres même au-dessous des plus basses mers.
« Il suffisait pour cela que les terrassements et les démolitions d’ouvrages rencontrés dans les fouilles fussent dirigés de manière que les eaux se rendissent facilement dans les puisards, et ce résultat a toujours été assuré sans peine par des rigoles d'assèchement bien tracées, avec pentes convenables , et bien entretenues à une profondeur de 0"50 au moins au-dessous des niveaux successifs de la fouille en cours de creusement. »
Les puisards ont toujours été établis à 145 ou 20 mètres de tout emplacement devant recevoir une maçonnerie de fondation , et du côté de la retenue des eaux lorsqu'il s'agissait d’une écluse. On évitait ainsi l’ameublissement du sol de fondation et la création de petits canaux d'appel ou de cheminement des eaux, canaux qui auraient pu persister après l’achèvement de l'ouvrage.
Du reste, les puisards étant à l’amont, les eaux d’épuisement se trouvaient rejetées non à la mer libre mais dans les bassins et canaux intérieurs à un niveau constant.
Le tuyau d'évacuation dans ces bassins est noyé comme la crépine l'est dans le puisard, de sorte que la circulation de l’eau se fait comme dans un siphon et la hauteur d’ascension à vaincre est réduite au strict nécessaire, c'est-à-dire à la différence du niveau de l'eau dans le puisard et du niveau de l'eau dans le bassin récepteur. La pompe centrifuge est interposée sur le siphon.
Cette disposition est fort importante à observer pour obtenir un fonctionnement régulier et économique ; le tuyau se trouve toujours amorcé et le rendement en travail utile est maximum.
« Les déblais à sec dans ces conditions ont été nécessairement plus économiques et plus expéditifs que si l’on avait essayé de les exécuter par dragages; car ce ne serait pas avec une drague de 8 à 10 chevaux de force que l’on pourrait, en descendant jusqu’à 7 ou 8 mètres sous l’eau, réaliser un cube de 1,200 à 1,500 mètres de déblais par jour, comme on est parvenu à le faire par fouille et charge en sable sec et par transports au moyen de wagons et locomotives sur voies ferrées descendant jusqu'au fond des fouilles, ainsi entretenu à sec par épuisement continu. »
Autre avantage considérable du travail à sec par épuisement : on n'a pas eu besoin d'attendre l’achèvement de la fouille pour commencer le battage des pieux et des palplanches, lorsqu'il y avait lieu de le faire, opération pour laquelle il aurait toujours fallu recourir à l'épuisement à partir du moment où la fouille eût été descendue par dragages au niveau du plan de battage.
Les pilotis et palplanches pouvaient ainsi se trouver presque tous enfoncés peu de temps après l'achèvement de la fouille.
Au même moment tous les engins propres à la fabrication et à l’emploi du béton étaient prêts à fonctionner.
Le plan d'eau se trouvant maintenu au-dessous de la fouille, si l’on dépose le béton sur le terrain sec, on ne tarde pas à voir les eaux s’élever du côté opposé à celui des machines d’épuisement, et l’on constate sous le béton des filtrations qui se traduisent par des bouillonnements au pied du talus de béton; il y a délavage et formation de canaux dans
le massif, circonstance funeste pour la sécurité de la fondation. Quelle que soit la rapidité de prise du béton, ces effets ne tardent pas à se produire et, du reste, si le béton était à prise trop rapide, le travail de la veille se relierait mal à celui du lendemain; l'effet obtenu risquerait d'être le même.
On a conjuré ces inconvénients graves en laissant remonter les eaux dans la fouille à 0®20 ou 030 en contre-bas du niveau supérieur du massif de béton, qui a été immergé sur une hauteur variant de 4 à 2 mètres.
On a pris pour l'immersion des précautions spéciales que nous dirons plus loin en traitant spécialement des fondations sur béton immergé dans une enceinte.
L'exécution des fouilles à sec, par épuisement, a donc permis aux ingénieurs des ports du littoral de Dunkerque de mener de front toutes les parties du travail de fondation; en préférant ce système à celui des dragages, ils ont évité des pertes de temps considérables, ont gagné beaucoup en sûreté et surtout ont réalisé une grande économie comme le montrent les chiffres suivants :
La dépense journalière des épuisements généraux, par 24 heures, est de. 50 h 60 francs.
Répartie sur 4,000 mètres cubes de déblai, elle donne par mètre cube. . 5 à 6 centimes. La fouille proprement dite coûte. .................... 20 centimes. Plus-value pour chargement en wagons... .............. 6 centimes ;
soit un total de O fr. 32 par mètre cube pour fouille et charge. C'est moins que la moitié du prix que coûterait le même travail effectué par dragages sans épuisement.