FONDATION DANS UNE ENCEINTE DE BATARDEAUX, AVEC ÉPUISEMENT

Généralités sur les bâtardeaux. — On appelle bétardeau (bâtard d'eau, digue bâtarde)une digue provisoire, ou muraille en terre, destinée à circonscrire un espace donné et à le séparer des eaux voisines, de telle sorte que l'on puisse épuiser et travailler à sec à l’intérieur de l'enceinte ainsi formée.

Les fondations dans des enceintes de bâtardeaux sont les plus fréquentes, et cela se comprend, car ce sont les plus commodes et les plus sûres ; elles conviennent, en général, pour les ouvrages établis sur de petits cours d'eau et pour ceux que l'on fonde sur les fleuves à large lit, h'offrant, pendant une partie de l’année, que de faibles mouillages.

L'inconvénient des Lâtardeaux est qu'ils sont exposés a être surmontés ou eitiportés par les crues, et cet inconvénient s'est plus d’une fois rencontré.

Le massif des bâtardeaux s'exécute, en général, avec de la terre franche ou de l'argile que l'on pilonne avec soin; l'argile ne doit pas

être employée en mottes, telle que le déblai la donne, ces mottes se lieraient mal, il faut lui faire subir un corroyage préalable, et la débarrasser des pierres, branchages ou racines qu'elle peut contenir. Une branche, par exemple, placée transversalement, peut servir à guider les eaux, el l’on voit alors une source qui surgit à l’intérieur de la fouille.

C'est pour la même raison qu'il faut avoir soin d’enraciner les bâtardeaux dans le sol de fondation; sans cela la liaison ne s'établit point entre la glaise et le terrain, il y a une surface de séparation par où l'eau s'ouvre un passage; on s'expose alors à ne pouvoir épuiser, ou bien on est forcé de recourir à des machines puissantes et coûteuses.

En règle générale, le bâtardeau doit pénétrer assez profondément dans le sol pour rejoindre les couches imperméables; sans cette précaution, les eaux filtrent toujours sous le massif et viennent remplir la fouille.

Quoi qu'on fasse, l'étanchéité n’est jamais parfaite et l’on doit recou- : rir à des machines d'épuisement plus ou moins compliquées.

Lorsque la hauteur d'un bâtardeau dépasse 1"50 ou bien lorsqu'on est limité par l’espace, ce qui ne permet point de laisser à l'ouvrage ses talus naturels, on bat une ou deux files de pieux parallèles; s'il n'y en a qu'une, l’un des talus se trouve remplacé par un plan vertical, contre lequel vient s'appliquer la glaise; s’il y en a deux, c’est un véritable mur en glaise avec parements en bois. Pour compléter ces parements, on ajoute aux pieux des palplanches verticales ou tout simplement des voliges horizontales; ce procédé est moins coûteux et, néanmoins, donne souvent de bons résultats.

On doit éviter de réunir les deux files de pieux et palplanches par des pièces transversales qui seraient noyées dans la glaise, parce que ces pièces de bois, sans adhérence pour la terre, livreraient passage à l'eau.

Le sommet d’un bâtardeau doit dépasser le niveau ordinaire des eaux, afin de protéger la fouille contre les petites crues accidentelles.

Souvent on substitue à la glaise un massif de béton que l'on verse entre les deux enceintes; on obtient de la sorte de bons résultats ; toutefois, le procédé est dispendieux, et l’adhérence entre le sol et le bâtatdeau n’est guère meilleure avec le béton qu'avec l'argile.

Ces bâtardeaux en béton peuvent rendtre d'excellents services, lors« qu'ils reposent sur un radier général lui-même en béton. Voici paï exemple comment on peut fonder une écluse sur un terrain de gravier : on drague à gueule-bée l'emplacement de l'écluse, puis on construit une enceinte de pieux et palplanches qui suit tous les contours extérieurs de l'ouvrage; dans cette enceinte, oi achève le dragage jusqu’à la profondeur voulue, puis on dresse le fond et on immerge une couche de béton, dont l'épaisseur est variable avec la sous-pression qu'elle doit supporter: Cela fait, on immerge le long de l'enceinte des murettes de béton qui viennent se souder au radier et qui prennent à l'intérieur leur talus naturel, à moins qu'on ne préfère les maintenir par une enceinte provisoire engagée dans le béton du radier. La masse de béton forme alors une cuve étanche, dans laquelle on épuise; après l'épuisement, on établit à sec toutes les maconneries; on ne démolit pas les bâtardeaux, on

les comprend dans les bajoyers ou murs latéraux de l’écluse et c'est tout économie.

Les figures 6, 7, 8, représentent trois bâtardeaux simples, dont la construction se comprend à la seule inspection du dessin. Dans le premier exemple, les terres reposent sur un plancher incliné que soutien-

nent des étais; dans le second exemple, on voit un coffrage formé de pieux verticaux, réunis à la partie supérieure par des traverses el

contre lesquels s'appuient des voliges horizontales; dans le troisième exemple, il n’y a qu'une paroi verticale.

La figure 9 montre un bâtardeau à coffres : les pieux sont moisés longitudinalement et maintenus par des traverses ; entre les deux files de pieux se trouve le coffrage en palplanches. Le remblai est bien enraciné dans le sol,

Sur la figure 10 on voit un bâtardeau en charpente à parois amovibles ; le coffrage est formé de planches horizontales; les montants s’en-

gagent à tenon et mortaise, à l’extrémité inférieure, avec des solives longitudinales, et, à l'extrémité supérieure, avec des traversines.

L'important est que les parois en bois puissent être engagées dans Île terrain vierge et peu perméable; généralement les palpanches verticales, enfoncées à la masse ou au mouton, réalisent cette condition mieux que ne peuvent le faire des panneaux de planches horizontales.

La figure 11 donne la coupe d’un bâtardeau pour enceinte de fondations du viaduc d’Auray; ce bâtardeau, avec remplissage en vase, a 4 mètres de largeur; dans chaque file les pieux sont espacés de 4 mètre d’axe en axe. Des clayonnages horizontaux relient les pieux d’une même file et soutiennent le massif de vase ; les parois en clayonnage ne concourent donc pas à assurer l'imperméabilité, c’est le massif de vase qui est seul chargé de cette fonction.

Au contraire, au viaduc d'Hennebont, on à appliqué contre les pieux des panneaux en madriers qui remplissaient le double rôle de soutenir le massif de vase et de présenter par eux-mêmes un obstacle aux filtrations ; mais la vase étant moins compacte qu’à Auray, elle était soulevée et délayée à mer montante et éprouvait ensuite des tassements brusques; les files de pieux étaient reliées par des boulons en fer qui xestaient fixes pendant ces tassements et créaient des vides servant

de passage à l’eau ; il fallait alors enlever le massif de terre superposé, puis le remettre en place et le pilonner à nouveau. L’argile corroyée ne causerait pas de pareils accidents.

Pour le vaduc du Scorf}, ligne de Nantes à Brest, les piles voisines des rives ont été fondées à l'abri de bâtardeaux, représentés par la figure 12 et décrits comme il suit par M. l'inspecteur général Desnoyers :

« Ces bâtardeaux se composent de pieux espacés de mètre en mètre et reliés entre eux par plusieurs cours de moises, entre lesquelles on a fixé, de part et d’autre des pieux, des panneaux en planches dont l'intervalle est rempli de vase bien tassée. Cette vase, ainsi serrée entre deux panneaux très rapprochés, suffit pour assurer l'étanchéité du bâtardeau. La base des pieux était maintenue par des enrochements et reliée au rocher par un petit massif de maçonnerie fait au moment de basse mer, de manière à empêcher l'eau de passer au-dessous des panneaux du bâtardeau; l'ensemble du système, d’abord appuyé par des contrefiches intérieures, était maintenu contre la poussée des eaux intérieures par un fort enrochement s’élevant un peu au-dessus du niveau moyen de la mer; les angles étaient en outre reliés par des moises qui empèêchaient toute déformation. Ces bâtardeaux, dont la disposition est due à M. le chef de section Guillemain, ont bien réussi et présentent l'avantage de prendre peu d'espace. Seulement, il est indispensable que la base du bâtardeau soit parfaitement reliée au sol. On a obtenu ce résultat en encastrant la base des panneaux dans de petits massifs de maçonnerie. »

Il nous semble que l’imperméabilité de ces bâtardeaux minces tient beaucoup plus à la bonne confection des deux parois en planches soutenues par les pieux qu'à la présence de la vase maintenue dans le coffrage. Il est probable qu'avec une seule paroi en planches, bien calfatée, bien protégée contre le déversement, d'un côté par des enrochements, et de l’autre par des contrefiches, on fût arrivé au même résultat satisfaisant.

Le remplissage en terre peut même, à notre avis, devenir nuisible, car il masque et empêche de reconnaître les fuites qui existent dans les parois du coffrage, fuites qu'il est cependant facile de boucher, soit par un calfatage, soit par une planche clouée à la surface, soit encore avec une toile imperméable. Lors donc qu’on se donne la peine d'établir deux parois en pieux et palplanches jointives, ou en pieux et panneaux, nous pensons qu'on peut, en bien des cas, supprimer le remplissage en terre et qu'il y a même avantage à le faire, car il sera très facile, en l’absence de ce remplissage, d’avetgler les voies d'eau se manifestant dans les parois. Si, du reste, la nécessité du remplissage en terre se fait sentir, rien ‘ ne s'oppose à ce qu'on l’effectue après avoir tenté d’abord de s’en passer.

Fondations du pont de Neuilly, construit en 17768, par Perronet, — Ïl nous a paru intéressant, au point de vue historique, de donner un aperçu du système suivi par Perronet, en 1768, pour la fondation du grand pont de Neuilly, qui fait encore de nos jours un excellent effet. Ce système est à peu près identique à celui que Perronet appliqua aux ponts d'Orléans et de Nantes, et la planche III en donne une idée nette; il consiste à enfermer dans une enceinte de bâtardeaux l’espace correspondant à une ou à plusieurs piles; on épuise à l'intérieur de cette enceinte, puis on bat les pieux à l'emplacement de chaque pile, on les recèpe le plus bas possible, on leur fait porter un plancher solide et bien dressé sur lequel on élève les maçonneries.

Le système est simple et offre une grande sécurité; il serait encore applicable en bien des cas; malheureusement il ne convient pas aux rivières à crues imprévues, à courants rapides, et l'application en serait plus difficile aujourd'hui sur la Seine, car les barrages de navigation empêchent les eaux de descendre aussi bas qu'autrefois.

Les bâtardeaux du pont de Neuilly étaient composés de deux files de pieux espacées de dix pieds; ceux d’une même file étaient distants de quatre pieds et réunis par des liernes; contre ces liernes et à l’intérieur de la file de pieux on battait des panneaux de palplanches jointives. Le devis s'exprime comme il suit sur les précautions à prendre pour la confection des massifs de bâtardeaux :

« On enlèvera et draguera les sables et vases de l’intérieur des bâlardeaux jusques sur le tuf ou bon terrain, et le plus bas qu'il sera possible, afin que la terre franche puisse être assise sur un terrain non sujet à filtration, autant que cela se pourra, ce qui est essentiel pour diminuer les épuisements.

« On remplira ensuite l’intérieur des bâtardeaux, jusqu’à l'affleurement au-dessus des entretoises, avec de la terre franche de bonne qualité: elle sera bien battue avec pilons à mesure qu'on l’emploiera. »

Perronet préférait pour les bâtardeaux la terre franche à la glaise « qui, dit-il, aurait coûté davantage et n'aurait pas si bien réussi parce qu’elle se pelotonne et laisse des vuides que l’on ne peut supprimer quand même on les pilonnerait sous l'eau. »

Il est certain que l'argile exige des précautions spéciales; il faut qu’elle soit bien corroyée avant l'emploi et fortement comprimée; elle donne alors d'excellents résultats, tandis qu'elle ne réussit pas si on l’emploie à l’état de moties jetées péle-mêle.

Perronet construisit donc pour les culées et les piles des enceintes de bâtardeaux, comme celles qui sont indiquées au plan, figure 2; la figure 4 donne le profil des travaux transversalement à la rivière, en juillet 1768; entre l’enceinte de la culée et celle de la première pile on voit un coursier fermé par un vannage et les eaux de la rivière y font tourner une roue à aubes qui fait mouvoir une roue à godets dans chaque enceinte; quand la roue à godets ne suffisait pas, on ajoutait des chapelets inclinés mus par des treuils à bras d'hommes.

Le profil en travers montre, en outre, dans l'enceinte de la culée deux sonneties à tiraudes et sur le bâtardeau extérieur de la pile deux autres

sonnettes ainsi qu une drague verticale à godets. Le plan indique les chemins de service qui permettaient de voiturer les matériaux jusqu'à l’intérieur des enceintes.

La disposition d'ensemble est excellente et montre Îles progrès immenses réalisés par les premiers ingénieurs des ponts et chaussées à la tête desquels il faut placer Perronet.

Fondation du barrage de la Vanne-Alcorps, sur la Meuse. — Les barrages de la Meuse française, dans la partie moyenne des Ardennes, ont été fondés par épuisement. M. l'ingénieur en chef Nicou, qui a exécuté les travaux comme ingénieur ordinaire, nous a donné les renseignements relatifs aux fondations du barrage de la Vanne- Alcorps ; les dispositions adoptées sont représentées par les figures de la planche IV.

Le barrage comprend trois passes de 31"70 de largeur séparées par deux piles de 275; les travaux ont été exécutés à sec dans deux enceintes de bâtardeaux. La première idée’qui se présente à l'esprit consiste à placer les deux enceintes bout à bout en utilisant pour la seconde le bâtardeau extrême de la première; mais un tel procédé donnerait lieu à de grandes difficultés pour relier les deux parties de la fondation et on arriverait avec peine à obtenir une suture étanche et solide. Il faut donc que la deuxième enceinte chevauche sur la première. Le même principe deyrait être appliqué si l'on fondait un barrage sur un massif de béton immergé dans une enceinte; comme on ne peut exécuter le travail en une seule fois, puisqu'il faut toujours réserver un passage aux eaux, il est nécessaire que la première partie avance sur l'emplacement de la seconde, afin que celle-ci se trouve amorcée lorsqu'on viendra l’exécuter à son tour.

La figure 1 de la planche IV est le plan général des fondations du barrage de la Vanne-Alcorps. La première enceinte comprend deux des passes; elle est formée par des bâtardeaux dont la figure 5 représente la coupe transversale; l’ossature se compose de deux lignes de pieux reliées par des moises, et sur chaque ligne s'appuient des tableaux en planches horizontales de 0®025 d'épaisseur; le vannage est double pour la file externe et simple pour la file interne; les pieux étaient en chêne et le reste en sapin. Après avoir nettoyé le sol à l'intérieur du coffrage, on l'a rerapli avec une terre légèrement argileuse; lorsque cette terre était un peu grasse et plastique, elle résistait mieux aux filtrations. A l’intérieur, le bâtardeau était appuyé par des enrochements qui servirent plus tard pour les massifs de protection à l’amont et à l’aval du barrage; à l'extérieur, il était appuyé par des déblais provenant de la fouille.

La figure 2 donne le profil en long du barrage et les figures 3 et 4 sont des coupes en travers dans la première et dans la deuxième enceinte.

Avant de démolir la première enceinte, on a installé à l’intérieur le caisson bâtardeau MN, figure 1, destiné à fermer la deuxième enceinte avec les bâtardeaux MS et NR se rattachant à la rive.

Ce caisson bâtardeau est représenté en élévation, plan et coupe transversale, par les figures 6, 7, 8; il porte sur la maçonnerie terminée du

barrage et, à son emplacement, cette maçonnerie est flanquée, non par des enrochements simples, mais par des massifs O et Q (fig. 6) de maçonnerie avec mortier; sans cette précaution, il est clair que des filtralions abondantes auraient pénétré dans la seconde enceinte par les interstices de ces massifs. L’ossature du caisson est formée de montants de 0"16 sur 0"16 d'équarrissage assemblés sur des semelles horizontales de même équarrissage et reliés à leurs têtes par des moises de 007 sur 0"20; à l’intérieur il y a deux vannages en planches de 0"20 sur 0035, et à l'extérieur un seul vannage. La largeur comprise entre les deux vannages formant les parois verticales du coffre à terre est de 215.

Dans la première enceinte, on a construit le massif du barrage jusqu’à la section KU (fig. 1), située au delà de l'emplacement du caisson bâtardeau ; puis on a établi la deuxième enceinte après avoir démoli la première, on l'a mise à sec et il a été facile de relier parfaitement la maçonnerie nouvelle à l’ancienne, suivant la section KU.

Dans chaque enceinte, les eaux étaient recueillies par des rigoles les amenant à un puisard qui recevait le tuyau d’aspiration des pompes rolatives P, mues par les locomobiles L. Les puisards étaient ouverts dans un terrain solide formé de galets et de graviers empâtés dans la glaise. On remarquera que ces puisards sont établis assez loin des maçonneries afin que le terrain ne soit pas désagrégé dans leur voisinage, et aussi à une certaine distance des bâtardeaux pour le même motif.

Une locomobile de 14 chevaux, actionnant une pompe Gwynne, a largement suffi pour les épuisements de la première enceinte; elle ne travaillait guère que le tiers de la journée. Il n’en a pas été de même à la deuxième enceinte, où les épuisements ont été très pénibles au premier abord, parce que, pendant l'hiver, les eaux condensées sur la rive droite avaient affouillé le lit de Ja Meuse et produit l'excavation indiquée sur le profil en long, figure 2. I] a fallu deux locomobiles, l’une de 8 et l'autre de 6 chevaux. Les organes d’une petite machine de ce genre sont, en général, trop délicats et exigent des réparations fréquentes qui sont une cause de grande gêne et de dépense.

À l'origine, les tuyaux de refoulement étaient verticaux et se terminaient par un évasement destiné à empêcher le désamorçage, comme nous le dirons plus loin. Cette disposition a le grave inconvénient de forcer à élever les eaux à une hauteur plus grande qu'il n'est nécessaire et on fit ensuile plonger les tuyaux de refoulement dans le bief d'aval, afin de réduire au strict nécessaire la hauteur d'élévation. Pour s'opposer au désamorçage, on installe alors au-dessus des pompes un réservoir d'eau. Au-dessus de chaque puisard, une chèvre permettait de soulever les crépines pour les visiter et les nettoyer.

On remarquera, sur les figures 3 et 4, coupes transversales du barrage, que le corps de l'ouvrage est formé en parement de deux massifs de maçonnerie de moellons et que ces massifs comprennent un remplissage en béton.

Pour les travaux en rivière, le béton est parfois plus économique que la maçonnerie de moellons bruts. Cependant, il n’en est pas toujours ainsi, et c'est une étude à faire dans chaque cas; le béton a tou-

jours l'avantage de permettre un travail beaucoup plus rapide, puisqu'il se fait mécaniquement sans le concours d'ouvriers spéciaux.

Les épuisements du barrage de la Vanne-Alcorps ont donné lieu aux dépenses suivantes :

Dans la première enceinte, la machine de 44 chevaux a été louée 74 jours et a donné 68 jours de travail effectif; dans la seconde, les deux

machines de 8 et 6 chevaux ont été louées 125 jours et ont donné 1141 jours de travail effectif.