DE LA FONDATION DES PONTS

Quoique le but spécial de cel ouvrage soit la conslruclion des voûtes en maçonnerie et que nous n’ayons pas l’intention de nous étendre sur les procédés généraux communs à tous les ouvrages d’art, nous croyons cependant qu’il aurait été incomplet si nous n’avions pas parlé de la question des fondations.

A'ulle part, en effet, elle n’a plus d’importance, soit parce que les ponts constituent d’énormes massifs d’un poids immense rcpo.sanl sur une petite surface, soit parce que le sol sur lequel ils sont établis est, en général, mobile et susceptible d'être attaqué par les eaux courantes. Il y a donc lieu, pour ces constructions, de redoubler de précautions en ce qui concerne les fondations, parce que c’est le plus souvent par là qu’elles périssent. Nous allons simplement indiquer celles qui sont le plus en usage et les circonstances où l’on doit les employer.

Les fondations doivent être établies sur un terrain solide ; mais la question est de savoir reconnaître cette qualité du terrain. Qu’est-ce qu’un terrain solide? On serait peut-être disposé à croire qu’un terrain solide est un terrain incompressible ; ce serait une erreur. Il n’y a guère de terrains compressibles que les terrains plus ou moins récemment remblayes. Une construction placée sur ce sol factice le cfjmprimerait effectivement, en

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remplissant les nombreux vides qu’il présente et cotte conslruelion lasserait. Si le tassement était uniforme, riiiconvénieni ne serait pas grave, puisqu’on en pourrait tenir compte pendant la eonstruetion eu augmentant le nombre ou l'éjiaisseur des a.ssiscs; mais il est évident que si le terrain est compressible, il l’est inégalement et que le tassement partiel amènera la dislocation de la constniction. On ne coiislniit donc jamais sur des remblais.

Quant au terrain vierge, il n’est pas, en général, compressible, mais il est plus ou moins fluide et alTouillable. Si une construction placée sur un terrain vierge tasse et se disloque, c’est que ce terrain, par l'eflel de la pression de la construction, se dérobe sous elle dans le sims où le mouvement est le plus facile, ou que l'eau courante l’enlève successivement, l'n terrain vierge conlemi par une paroi solide est incompressible, l’eau ellemême a ce caractère et l'on jiourrail construire sur un piston bien ajusté sur un corps de pompe rempli d'eau.

L’art des fondations consiste donc à empêcher le terrain inférieur de s’écliappr-r ou d’être enlevé. Or, sous ce rapport, les terrains présentent de grandes difl'érenccs de résistance. Le rocher évidemment n’a pas besoin d’être contenu, la cohésion de chacune de scs parties tient lieu d'enveloppe ; le sable, le gravier ne fuient pas sous une fondation et s’il n’y a pas d’eau courante, on peut bâtir sur ces terrains comme sur le rocher; mais s’il y a de l'eau courante, il faudra que la partie inférieure de l:i fondation soit préservée par une enveloppe. C'est, en général, la profondeur à la(|uelle se trouve le terrain solide qui fait varier le système des fondations.

I>a première précaution à |)iendre pour le constructeur, même avant la rédaction du projet, c’est de constater la nature, la situation et l’é^iaisseur des couches du sol qui doivent se trouver sous la construction. Ces renseignements peuvent modifier toutes les dis|K)sitions du projet; il est évident, en ell'et, (pie plus les l'ondulions .sont difficiles cl dispendieuses, moins on doit multiplier les piles.

Lu connaissance. du Icrêain inférieur s’acfpiiert par des sondages nombreux faits sur l'axe du projet et sur des lignes perpendiculaires. Quand cela est possible, comme cela arrive quelquefois sur les rives, on creuse

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jusi]u’au solide des puiUs, qui pernietleiil de mieux eonslaler la nature des couches, .\illeurs, on se conlenle des résullals donnes par la sonde du mineur. Nous n’avons pas à décrire les déluils de celte opération, qui appartient à un tout autre ordre de connaissances ; nous nous bornons à en faire ressortir l’ulilité dans tous les cas où le terrain solide n’est pas à la surface. Il faut alors arriver à avoir une coupe e.xacte du sol que les fondations doivent traverser. Nous supposons donc, dans ce qui va suivre, que le construeleiir possède ce renseignement.

Lorsque le terrain solide est à une faible profondeur, on fonde par épuisement. On entoure la fouille d’un Iwtardeau, puis on épuise avec des écopes,

avec des seaux, avec des pompes, avec des vis d’archiinède, des norias ,

suivant la profondeur. On peut employer aux éjmisemcnls des hommes, des chevaux ou des moteurs à vajieur suivant les circonstances locales. Nous ne décrirons pas ici les divei's appareils à employer, parce que l’art d’élever les eaux constitue à lui seul une science spéciale en dehors de notre sujet. Nous dirons seulement que les progrès (]u’elle fait tous les jours et l’emploi plus fré(]uent des locomobiles permettent d’étendre de plus en plus le système des fondations ]>ar épuisement qui, sous le rapport de la solidité, est sans contredit le meilleur.

Lorsque le sol supérieur à travers lequel on doit descendre la fouille est peu perméable et qu'il est à une faible profondeur sous l’eau, le batardeau consiste dans une simple digue en terre battue avec ses talus naturels; mais lorsrpi’il y a une grande profondeur d’eau, les talus naturels du batardeau occuperaient un espace trop considérable; alors on les supprime au moyen de coffrages, .\insi, du côlé de la fouille, on Ivat une série de petits pieux espacés de l".ijO environ, puis on descend jusipi’au fond des vannages, composés de planches grossièremeqt jointives qu'on fixe sur les pieux. On a ainsi un {larenicnt vertical du côté de la fouille, ce qui réduit la surface à épuiser. I>ors<ju’on place les terres derrière, on est obligé de batire une seconde file de pieux qu’on relie aux premiers par des moises ou des chapeaux, de manière que le vannage pui.sse résistera la poussée du batardeau. Celle nécessité de retenir le vannage intérieur par une seironde lile de pieux

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liti

(Iptermine pres<]ue Imijoiirs à olahlir un vannage extoricur, surtuiil lorsque le batardeau a quelque hauteur. On .cup|irime ainsi le talus extérieur et les terres du batardeau n’ont plus à soiilfrir du batillage de l’eau. L’epaisseur à donner au batardeau |M)ur résister à la pression de l’ean devrait se régler sur la hautenr; mais eomnie il est toujours possible d’arc-bouler les parois à l’intérieur, on ne ilonne généralement |ias plus de I'*.o0 à i mètres d’épaisseur quelle que soit la hauteur. Avant de jeter les terres entre les deux vannages il faut draguer avec soin à l’intérieur pour enlever les pierres el branchages et arriver, autant que [wissible, sur un terrain peu perméable. Les figures lOfi à 109 donnent une idére des dispositions qu’on peut adopter el qu’on [«ut d’ailleurs faire varier de bien des manières. Le vannage des batardeaux n’a pas pour but d’en augmenter rélanchéité; il faudrait pour cela une précision dans les assemblages (pii augmenterait beaucoup la dépense et qui d’ailleurs ne serait [las en rap|iort avec le résultat à obtenir, car l'ean ipii vient dans la fouille et ipi’on est obligé d'épiiiser provient en majeure partie de la filtration à travers le terrain inférieur, de sorte que, quand même le batardeau serait iiarfaitement étanche, il y aurait encore des épuisements à faire.

On peut faire aussi des tiatardeaux en charpente ; ce système a été cniployé par MM. Heaudemoiilinet l>e.<nojers |Kiur les fondations du viaduc de Porl-(Jc-l’ile sur 1a Creuse ( Annales, I8i9, 2* semestre). Ces fondations devaient être établies sur une argile très-compacte, connue sous le nom de jalle, qui forme le fond du lit de la rivière, à 4 mètres au-dessous de l’étiiqîe, soit à 2 mètres au-dessous de la surface de la jalle ; un dragage, alors meme qu’il eût été pratii’ahle, aurait été fort long et dispendieux; on s’était donc arrêté à l’idée de fonder par épuisement dans des caissons étanches en charpente.

Ces caissons ont été employés de deux manières. Pour la première pile qui devait être établie sur un atterri.s.semenl élevé de 2 à 3 mètres audessus de l'étiage, le cai.sson (jfÿ. 1 1 0 et 1 1 1 ) a été assemblé sur le sol préalablement dressé horizontalement dans l’emplacement de la pile; puis, on l’a fait descendre peu à peu, en déblayant dans l’intérieur au moyen d’épuise-

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mcnls, jusqu’à ce que la semelle inférieure fut encastrée de 0".70 environ dans la Julie. On a alors pilonné de l'argile au bas des parois extérieures, on a étanché sous la .semelle à l'intérieur avec du foin et des étoupes el la fouille a pu être facilement amenée à la [irofondeur voulue.

Pour la deuxieme pile qui devait être fondée en lit de rivière, le caisson a été, dés le principe, employé comme batardeau définitif, l.'ne rigole ayant été draguée dan.s le gravier tout autour de la Iwse de la pile, de manière à mettre à nu la surface de la jalle, le caisson assemblé sur des lialeaux a été descendu avec des treuils jus<{u’à ce que la semelle reposât sur la jalle. Le bas de la semelle a été entouré exiéricurcracnl par un sac en toile de 0”.30 de diamètre rempli d'argile corroyée et, au-dessus de ce bourrelet, on a placé une couche d’argile corroyée qui a été elle-même recouverte d’un enrochcnient. On est parvenu ainsi à empêcher d’une manière complète les nilrations sous la semelle du cais.son.

Lorsque, par suite des circonstances locales, on est convaincu que les épuisements seraient impossibles nu trop dispendieux, on a recours à divers systèmes que nous allons successivement décrire.

Le plus simple est le suivant {fig. 112): on bat tout autour de l’emplacement de la pile et parallèlement à ses parements une enceinte de pieux et palplanchcs, pénétrant d’un à deux mètres dans le terrain solide. Cette enceinte se compose d’une file de pieux battus à une distance de 1".50 à 2“.fi0 ; on les moise ensuite, puis on bat des paljilanches entre les moises. Lorsque la profondeur a atteindre est trop considérable, on remplace les palplanches par des pieux jointifs, parce que les palplanches troji longues, flambant sous le coup de mouton, sont trop difficiles à enfoncer. Une fois l’enceinte fermée, on drague le terrain compris dans l’intérieur et, comme elle n’est jamais assez jointive pour empêcher la rentrée du terrain extérieur, on jette de gros moellons dans l’excavation qui se forme extérieurement. Cet enrochement qu’on recharge inces.samment peimet d’amener le dragage à la profondeur voulue et plus tard devient un moyen de défense jxiur la fondation. Si l’enceinte est pou.ssée en dedans par la pression des enroche-

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menu, on la maintient avec de» Iruverscs [irovisoires qui servent en même temps de plancher pour les dragueurs.

Lor.sipie les circonslanecs le permettent, il est avantageux, tant pour la facilite que pour la rapidité des travaux dans ce système de fondations, de draguer en plein à la profondeur voulue dans l’emplarement de la pile, avant de commencer rcnceinle. Si le fond île la rivière est très moltile, on prévient la rentrée des sables dans la fouille en établi.s.sanl un peu en amont, au moyen de vannages ou de fascinages, une petite digue en forme de chevron brisé qui dévie le courant et permet ainsi de travailler dans une eau dormante. L'enceinte se construit très rapidement dès que le dragage est termini! et il n’y a plus qu’à nettoyer le fond des sables ou des vases qui auraient pu y rentrer pendant le battage.

tjuand tout est prêt, enceinte et dragage, on coule immédiatement le béton. Pour en empêcher le délavage, le béton est placé dans une auge dont les diverses sections ont la forme de trapèzes; cette auge est suspendue par des cordes à un treuil et on la descend lorsiju’clle est pleine. .4 l'aide d'une petite corde attachée au fond, on la fait basculer lorsqu'elle est arrivée près du fond et elle remonte vide; on recommence l'opération immédiatement. On remplace avec avantage l'auge en bois par une boite demicylindrique en tôle, qui s’ouvre (wr le fond au moyen d’un loquet manœuvré par une corde. Les ligures 1 1.3 font comprendre cette disposition.

Si le dragage a précédé la construction de l’enceinte, il faut avoir soin (le placer à l’extérieur, à mesure de l’avancement du coulage, des enrochements (pii éipiilibrenl la fH)iis.sée du béton.

On arrête le coulage du béton à 0".3Ü environ au-dessous de l'étiage, on forme tout autour de l'enceinte un petit batardeau en béton (|ui est retenu à l’intérieur par (]uelques fiches en fer, derrière le.squelles on place des voliges. On mêle ordinairement à ce béton un peu de ciment pour en accélérer la prise. Quand ce batardeau est sorti de l’eau et qu’on a attendu quel(|ucs jours pour être plus si'ir de son étanchéité, on épuise dans l’intérieur de la cuvette, on dresse le ladon coulé et l’on pose les premières assises, de manière à sortir de l’eau le plus lût bpussile. Plus tard, quand le

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pont est complètement construit, ou drague les petits batardeaux, on desserre les moises de l’enceinte et on les fait descendre le plus bas possible ; on recèpe ensuite à leur niveau supérieur les pieux et palplunches. L’enceinte, en effet, a dû être tenue provisoirement plus haute pour permettre de construire par des eaux un peu supérieures à l’étiagc. Si l’on comptait sur ce niveau, on ne pourrait souvent travailler que pendant quelques jours de l’année.

On peut, eg se résignant à placer les assises inférieures du pont un peu moins bas, se dispenser de faire le petit batardeau en béton, (jui en luiméme n’est pas une grande dépense, mais qui exige une fondation beaucoup plus large. Cela est possible, surtout dans les rivières où les eaux sont retenues par des moyens artiliciels. En ouvrant les pertuis des barrages, on produit un abaissement qui suffit pour l’établissement des premières assises.

On a employé aussi avec succès, pour la fondation des ponts, des caissons sans fond, s’appuyant directement sur le terrain solide. Voici la description de ce système telle qu’elle est donnée par M. l’ingénieur en chef Üesnoyers dans les Antutte» dtt Pouls et Chaussées (2* semestre 1849) : •

« Ces caissons représentés par les ligures 1 1 4 ont une base rectangulaire, « des parois inclinées suivant un fruit d’un cinquième et sont formés de « montants espacés d’environ 2 mètres d’axe en axe, reliés entre eux par « trois cours de moises horizontales doubles entre lesquelles, après l’im- « roersion, on fait glisser des palplanches de 0™.0a d’épaisseur qui « achèvent de former l’enveloppe. Les dimensions du caisson sont calculées « de manière que le béton qu’il doit renfermer présente de tous cètés une « saillie de O^.SO sur le parement du socle ou de 1".00 sur la base réelle « de la pile. Les parois s’élèvent à un mètre au-dessus de l’étiage alln de « permettre de travailler aux fondations avec une hauteur d’eau ordinaire; « de plus, entre les cours des deux moises supérieures, on établit à l’in- « térieur un bordage calfaté avec soin et destiné à former batardeau, afin « que l’on puisse épuiser au-dessus du béton pour poser le socle et con- « struire les premières assises en maçonnerie de la pile. »

« Pendant que l’on construit un caisson sur le chantier, un prépare et

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a met entiéreinciil à nu le rocher à l’emplacement de la pile par un dran gage à gueulc-bée. Le caisson assemblé une première fois sur le chantier « est ensuite démonté et transporté pièce à pièce sur deux forts bateaux « établis de part et d'autre de l’emplacement de la fondation et sur lesquels a sont disposées de grandes chèvres au moven dest)uelles on fait successiveo ment la mise au levage et l'immersion du caisson. Dès qu'un a assemblé n les montants et les deux cours de moises inférieures, on mesure par des a sondes la profondeur exacte du rocher à l’aplomb de chacun des mon- « tants, on recèpe suivant cette .profondeur les montants laissés d'abord un « peu longs à cet effet, puis avant de compléter la charpente, on immerge a jusi)u’à la seconde moise la partie déjà assemblée; la partie plongeant « dans l’eau .sert de ce moment à alléger notablement le caisson; on pose « le dernier cours de moises, puis on construit et calfate avec soin le bor- « dage de lu partie supérieure. On immerge ensuite le caisson jusqu’à ce « que les montants portent sur le rocher et comme, vers la fin de l’opération, « il a [lerdu la plus grande partie de son poids, il devient facile de le placer « et de le diriger de telle sorte que les axes du caisson tracés sur la moise « supérieure viennent coïncider exactement avec les lignes qui établissent « les tracés des axes du pont et de la pile. Dès qu’il est bien en place, on « se hâte de glisser les palplanches, on les bat à la masse pour les bien as- « surer sur le rocher et on les fixe ensuite définitivement sur la moise te supérieure à l’aide de coins en bois. Lorsque la pose des palplanches est (I terminée, on fait autour du caisson un léger enrochement ayant pour but a de le maintenir exactement dans la position qui lui a été donnée. Aussitôt a après on commence le bétonnage. »

« Au lieu de placer les palplanches jointives, on a soin de laisser entre « elles des intenalles de O^.O.^ ; on maintient ces intervalles dans la pose « en clouant préalablement de petits tasseaux contre la tranche des pal- « planches; le vide a pour but de permettre l’écoulement des laitances « vaseuses qui se produisent dans l’immersion du béton. »

« A mesure que le bétonnage avance, on a soin d’élever l’enrochement « e.xtérieur afin de contre-buter la poussée du béton. Lorsque l’immersion