ARTICLE II. DES PILOTIS , DES GRILLAGES DE CHARPENTE ET DES CAISSONS

La manière de fonder sur pilotis a été presque exclusivement employée par les modernes, pour toutes les constructions dans l'eau. Bélidor, à l'occasion des piles de pont, dit ^ qu'à moins qu'on ne rencontre un banc de roc d'une épaisseur suffisante, et partout d'une égale solidité, il faudra indispensablement piloter et établir de bons grillages de charpente. Il y a cependant beaucoup de circonstances où l'on peut s'en dispenser. Les anciens ne faisaient usage de pilotis, que lorsque le' fond était absolument mauvais, et qu'il n'était pas possible d'atteindre un sol plus solide. An lieu de plate-forme de charpente , ils préféraient une couche de béton ou de maçonnerie de blocage qu'ils étendaient sur un lit de charbon pour conserver les têtes des pieux enfoncés ou coupés au niveau du terrain. Cette couche de maçonnerie acquérait plus de force en raison de son ancienneté, au lieu que les plates- formes composées de bois, qui se touchent immédiatement, finissent par se détruire , et les remplissages de moellons des^ grillages par être pénétrés par les eaux qui filtrent au travers.

Ce moyen de fonder sur grillage et pilotis ne peut être regardé que comme un expédient imaginé pour les pays aquatiques, tels que la Hollande , et que nous avons adopte lorsque nous avons voulu imiter leurs canaux, leurs écluses et autres ouvrages hydrauliqueSj sans faire attention si le sol ne permettait pas de faire usage des moyens^ plus solides et plus durables. La facilité que présente ce moyen pour l'exécution Ta fait employer presque partout indistinctement, quoique

^' Architectare hydrauUqpe, seconde paitie, page 448i

plus coûteux; en effet, rien n'est si simple que de distribuer des pilor tis en quinconces , à trois ou quatre pieds de distance : de les recouvrir d'un grillage en charpente arrêté sur la tête des pilotis; et, après avoir rempli les cases qu'ils forment en moellons, de les recouvrir dans toute leur étendue de planchers de madriers arrêtés sur les pièces de bois du grillage : cela fait, on établit dessus, avec confiance, une construc* tton en pierres de taille, en ayant soin de cramponner celles de la première assise.

Dans la suite ^ pour économiser la dépense des batardeaux, on a trouvé des moyens pour couper les pieux sous l'eau à une même hauteur; et, au lieu de plate-forme, on a imaginé de grands caissons, à l'imitation de ceux employés pour le pont de Westminster à Londres. Ce moyen , modifié en raison des circonstances , est devenu le moyen unique : toutes les piles des ponts nouvellement construits sont fondés de cette manière indifféremment sur toute sorte dé sol.

Nous ne pouvons nous einpêcher de faire observer que ce mélange de bois et de maçonnerije ne peut jamais produire la solidité et la durée sans bornes des constructions toutes en maçonnerie, à la manière des anciens qui forment avec le temps des masses indestructibles. Ceux qui voudraient n'attribuer cette propriété qu'au mortier des ancien^ Romains, n*ont qu'à consulter les ingénieurs et les architectes qui ont eu occasion de faire démolir des masses de maçonnerie en fondation d'une certaine importance , établies depuis 40 à 50 ans seulement , avec du mortier ordinaire.

Lorsqu'on est obligé de piloter et d'établir des grillages de char* pente , il vaut encore mieux supprimer le plancher de madriers , et le remplacer par une couche de béton pour lier la maçonnerie des cases 4u grillage avec celle au-dessus , après l'avoir bien battu et recouvert le^ pièces de bois javec la poudre de charbon . Sur cette couche bien nivelée et massivée , jet retenue autour par des pièces de bois formant encaissement , on posera en retraite une assise de libages à bain de mortier, qui n'auront pas besoin d'être cramponnés s'ils sont mis en place avec soin, et battus à la hie, sans s'embarrasser du niveau du lit supérieur qu'on redressera , s'il est nécessaire , en faisant un dérasement général.

Maçonnerie par encaissement dans teau.

Dans les départemens méridionaux et le long des bords de la Méditerranée , où les ouvriers entendent bien les constructions en mortier» on se contente, pour bâtir dans l'eau» de former des encaissemens comme ceux que Ton fait pour les batardeaux» Figures 9 et 10, entre deux files de pilotis avec des palplanches auxquelles on donne une épaisseur proportionnée à la hauteur de Teau , à Tefiort qu'exerce sur les parois la massivation de la maçonnerie, et à la profondeur qu'il faut creuser au-dessous du sol, pour enlever la vase du fond jusqu'au terrain solide : ces palplanches devant être enfoncées à deux pieds dans le bon terrain.

Après avoir vidé la vase et atteint le fond solide, on jette dans cet encaissement alternativement un lit de béton et un lit de pierres arrangés le plus également qu'il est possible, et battus avec des demoiselles à long manche, en continuant ainsi jusqu'au-dessus du niveau de l'eau.

Lorsque ces travaux sont finis en automne, on les laisse reposer pendant l'hiver, afin de donner le temps à la maçonnerie de faire corps. Alors on pose une assise de libage, comme nous l'avons ci-devant indiqué , sur laquelle on établit les constructions en pierres de taille , en moellons ou en briques qui doivent former la partie hors de l'eau. C'est de cette manière qu'on a bAti à Toulon, en 1748, une des jetées pour la nouvelle darse.

Bélidor, qui suivit cette construction , remarque qu'on n'a pas à craindre, conime dans les ouvrages revêtus en pierres de taille, qu'une des pierres venant à se détacher soit suivie de plusieurs autres, et que successivement tout ce qui est dans l'eau tombe en ruine; qu'on doit compter pour beaucoup l'économie des batardeaux , et des épuisemens qui causent quelquefois autant de dépense que la chose même; et il ajoute : « ITa^t-^n pas lieu détre surpris qu* une pratique ^ dont les anciens ontYait un si bon usage , ne soit guère suivie que sur les côtes de la Méditerranée? Cependant elle pourrait titre également dans V Océan et les rivières, pour fonder un quai$ les piles d'un pont, aux endroits qui ne sont jamais à sec ^etoàil reste toujours une grande profondeur cPeau ; ce moyen étant prtférahle dans bien des cas oxax fondations faites à sec dans des caisses qu'on fait couler à fond. »

TOMi rr. - 13

98 THAITÉ DE L'AftT DB BJLTIR.

S'il 8*agit d'établir dans la mer un fort ou une jetée qui ait beaucoup de largeur, on commence par les murs du tour, sans se mettre en peine des terres-plains que Ton fait ensuite en remplissant le milieu de toutes sortes de matériaux. On donne à ces murs une épaisseur proportionnée à la profondeur de Feau : le parement intérieur s'élève d'aplomb, et celui de l'extérieur avec un talus d'un cinquième ou d'un sixième.

Manière dont le béton a été préparé pour les jetées de la nouvelle darse

de Toulon.

« * Après avoir choisi ua emplacement uni et bien battu, l'on prend » douze parties de pouzzolane et six parties de sable biçn graine et » non ten^eux : après les avoir mêlées, on forme une bordure circulaire » de 5 à 6 pieds de diamètre. On remplit l'intérieur de neuf parties de » chaux vive bien cuite , concassée avec une masse de fer pour qu'elle » s'éteigne plus vite , ce qui se fait en y jetant peu à peu de l'eau de )» la mer, pour les ouvrages maritimes , et en la remuant de temps en » temps avec le dos de plusieurs rabots de fer ; dès qu'elle est réduite en » pâte , on y incorpore la pouzzolane et le sable. Le tout étant bien » mêlé, l'on y jette treize parties de recoupes de pierres et trois de » mâche-fer concassé, lorsqu'on, eat à portée d'en avoir> ou bien on se » contente d'employer seize pajpties au lieu de treize de recoupes et de » brocaiUeade pierres, ou de cailloux dont la grosseur ne doit point 9 surpasser celle d'un œuf de poule. On remue à force de bras toute » cette composition pendant une heure, en, la pro99enant çà et là avec )) des pelles, pour en mieux incorporer les parties, après quoi on en » forme des tas auxquels on laisse iaire corps pend^pt vingt-quatre n hewes ea été dans les pays chauds ; mais en hiv^r il lui faut quel- » quefois trois ou quatre joui^, observant de la conserver à couvert de n la pluie , et de ne l'employer que quand elle est assez ferme pour ne » pouvoir être enlevée qu'avec la pioche. »

Au dëûiut de pouzzolane , on peut em{doyer la terrasse de Hollande , la cendrée de Tournay, le ciment d'eau'^forte , ou la poudre de tuileaux piles. Au lieu d'eau de mer, on peut se sei'vir avec avantage d'eau douce^ dans laquelle on aura laissé séjourner pendant qudque tenip9^ de vieilles^ feiTailles.

^ Bélîdor 9 architeclure hydraulique i 2*. partie, lome II. page 186-

Dans beaucoup d'endroits, le mortier ordinaire de chaux et sable, mêlé de pierrailles , suffit, quoiqu'il fasse corps moins yite , mais avec le temps il acquiert la même dureté : Tobjet essentiel est de bien éteindre la chaux, en n'y employant que la quantité d'eau nécessaire , et ayant soin de la bien broyer àveo le sable avant qu'elle soit refroidie.

Les pierres à demi*calcinées , qui n'ont pas pu se dissoudre en éteignant la chaux, étant pulvérisées, équivalent au meilleur ciment, de même que les pierres argileuses auxquelles on fait éprouver une demicuisson. Le béton fait de toutes ces matières, employé un peu ferme , s'étend et s'affaisse lorsqu'il est au fond de Teau.

Lorsque leau a une certaine profondeur, pour que le béton ne se délaye pas trop en tombant, on peut ftiire usage d'une caisse semblable à celle dont on s'est servi à Toulon pour les constructions dont noua venons de parler. Le fond est à>cbamières ou tourillons d'un côté, et arrêté de l'autre par un mentonnet ou déclic , qu'on peut faire jeuer par le moyen d'une ficelle ou peUie chaîne , lorsque la caisse est descendue à 2 ou 3 pieds au-dessu& du fond de l'eau , on au-dessus de la maçon^ neiMc de bétor dont il est déjà couvert. Le fond de la caisse est retenu du coté où il peut s'ouvrir par des bouts de chaînes, de manière k former, quand il est ouvert, un plan incliné d^environ 45 degrés, sur lequel s'écoule le béton. H (knt que la caisse soit bien unie et calfeutrée en dedans ; et pour que le béton ne s'attache pas au fond, un le recouvre d'un lit de sable ou de gravier fin. Cette caisse peut avoir 3 ou 4 pieds sur tous sens. Elle est suspendue à un singe ou treuil avec des roues à chevilles , posé sur un châssis à rouleaux placé sur l'encaissement, afin de pouvoir le faire avancer à mesure qu'on opère , Fig. 1 j Planche CLXXVII. p, ,77^

L'instruction que l'on vient de lire sur la manière de préparer le béton, oifre, ainsi que nous l'avons remarqué au Livre I*'. ,Tom. 1, p. 130, la plus grande analogie avec ce que Vitruve a écrit au chapitre VII du VHP. Livre , sur la préparation dn signînum , ou mortier hydraulique des Romains. Mais ce qui mérite surtout de fixer l'attention dans le passage cité, cest, à notre avis, l'épi thète de vehementissima donnée à la chaux; expression qui semble nous révéler que la perfection qu'on remarque dans la main-d'œuvre de leui^s ouvrages de maçonnerie ne doit pas être considérée comme Tunique cause de leur durée , et qu'ils possédaient en effet, au plus haut degré, la connaissance des diverses

qualités de cette matièra. Calx vehementissima de Vitruve offre tous les caractères de notre chaux hydraulique.

Des jetées faites avec des encaissemens , ou coffres de charpente.

Pour faire des ouvrages solides, en employant ce moyen , il faut que le remplissage soit fait de manière à se passer dans la suite de son en* veloppe , lorsque le temps vient à la détruire ; étant fait en bonne maçonnerie, il est souvent préférable aux ouvrages en pierres de taille; mais si, au contraire, il n'est formé qu'en pierres ou auti'es matières sèches qui ne peuvent former corps sans intermédiaire, tout se détruit avec rencaissement.

Lorsqu'on se décide à faire ce remplissage en maçonnerie, il faut dis^ poser l'encaissement de manière qu'aucune pièce de bois ne traverse à l'intérieur, parce qu'en le divisant elle l'empêcherait de former une masse continue. On peut citer pour exemple les jetées du port de Dunkerque» dont parle Bélidor au tome II de la 3*. partie de son Architecture hj^ drauliqucj page 104, où il dit:

» Voulant suivre successivement ce qui a été exécuté à Dunkerque » pour bonifier le port , l'on saura qu'environ vingt ans après qu'on » eut formé les jetées de fascinage , l'on entreprit de les faire plus so- » lides, en les construisant avec des coffres remplis de pierres. Comme » il s'agissait de rendre ces jetées capables d'une grande résistance, par » un assemblage de charpente bien entendu, sans en multiplier les D pièces mal à propos , les plus habiles ingénieui's qui devaient avoir » la direction de ce travail s'appliquèrent à produire des dessins de ce » qu'on pouvait faire de mieux : ils étaient ensuite exposés à l'examen de » M. de Vauban , etc. »

Les Figures 2, 3, 4, représentent les trois profils de charpente qui furent approuvés par M. de Vauban pour être exécutés. Ces fermes sont aussi bien combinées qu'elles puissent être , en les considérant comme ouvrage de charpente; mais nous pensons, comme Bélidor, que ces ou^ vrages sont moins propres que les massifs de maçonnerie, pour résister aux efforts des vagues, qui font éprouver aux constructions de ce genre des ébranlemens qui finissent par relâcher tous les assemblages, et par ôter à la masse, avec le temps, sa solidité primitive*

Les remplissages en pierres sèches , tel bien faits qu'ils puissent être , n'empêchent pas cet effet comme une bonne maçonneiîe de blocages à

THÉORIE DES CONSTRUCTIONS. tOI

baînde mortier, qui dispense de tous les assemblages intérieurs, et qui forme avec le temps , lorsqu'elle a été bien faite , une masse indestruc* tiblc.

Des caissons employés pour fonder les piles du pont de Westminster*

Ce pont est composé de treize arches ^ en plein cintre, dont la naissance est élevée d'un pied au-dessus des basses eaux. Celle du milieu , qui est la plus grande, a 76 pieds de diamètre. Les piles qui la soutiennent ont i 7 pieds d'épaisseur. La largeur des autres arches de droite et de gauche diminue en progression de chacune 4 pieds, et leurs piles d'un pied.

L'endroit de la Tamise où ce pont est élevé a 6 pieds de profon* deur, dans les temps des basses eaux, et 15 pieds dans les grandeà crues ; celle des moyennes eaux est d'environ 1 1 pieds. A 3 ou 4 pieds • au-dessous du fond, est un ban de gravier d'une épaisseur consid4i'able , sur lequel on a établi le fondement des piles.

M. Labelie, ingénieur suisse, qui fut chargé de la construction de ce pont, imagina des caissons pour fonder les piles, parce qu'il prévit la difficulté d'établir des batardeaux oixiinaires sur un fond de gravier, au ti^avers duquel l'eau aurait toujours filtré, de manière à ne pas pouvoir venir à bout d'épuiser l'eau de son enceinte , telle bien faite qu elle pût être.

Ces caissons, Figures 5 et 6, avaient 80 pieds de longueur, 30 de largeur et 16 de hauteur, afin d'avoir autour des piles Un espace suffis sant pour manœuvrer.

Afin d'éviter les difficultés et les frais pour les lancer à l'eau , on les fit construire sur un échafaud dressé sur la rivière même, près du bord et dans l'endroit le plus commode pour le mettre à flot , comme un grand bateau plat dont il avait la forme, afin de le conduire à l'endroit où il devait être fixé.

Le fond du caisson était formé par un fort grillage de chai^pente en bois de chêne G, et les côtés C avec de longues pièces de bois de sapin écarrîes , d'un pied de grosseur, posées horizontalement les unes sur les autres, bien jointes et arrêtées avec des chevilles, et de plus recouvertes à l'extérieur avec des madriers de même bols de trois pouces d*épàis-

« BélldoTi archàteetui-e hydraulique» 2«. p«rtîc , tome II , page 199*

seur, posées verticalement pour croiser les pièces de bois horizontales. Ces côtés avaient par le bas 18 pouces d'épaisseur, réduits à 15 par le haut; ils étaient réunis par de fortes plates-bandes de fer posées à vis, et des courbes dans les angles, placées àTintérieur, de façon qu'ils pouvaient se démonter lorsque la pile était élevée à la hauteur des bords.

La Figure 5 fait von' la manière dont \a caisse fut fixée avant de la faire échouer, après avoir creusé jusqu'au fond solide.

Pour empêcher que le courant ne chariàt dans ce recreusement des vases qui auraient pu le combler, on avait planté du c^té d'amont, parallèlement aux avant-becs, des pieux avec des rainures destinées à recevoir un vannage, arrêté par des tasseaux, pour servir de contregarde.

Y indique une double rangée de pieux plus forts , avec des pièces de bois horizontales enfilées dans des anneaux pour garantir l'ouvrage du choc des gros bàtimens.

Du côté d'aval était une semblable rangée de pieux avec des pièces de bois en travers , ainsi que le long des grands côtés , formant ensemble une enceinte qui ne laissait qu'une ouverture pour les bateaux de service.

Parmi les pieux d'enceinte , il s'en trouvait six avec des espèces de lunettes ou pierres percées, destinées à maintenir le caisson avec des cordages, et à le fixer dans la juste situation qu'il devait avoir ; et, pour le faire enfoncer dans Feau également, on avait pratiqué dans une des faces un petit pertuis, fermé par une vanne, qu'on pouvait lever ou baisser à l'aide d'un cric , comme une porte d*écluse. Dans les angles obtus, on avait établi des pompes au moyen desquelles on pouvait , en très-peu de temps, vider l'eau qu'on avait introduite , après qu'il était fixé, ou le remettre à flot s'il était mal descendu.

Quoiqu'on ne puisse pas disconvenir que ce moyen soit fort bien imaginé, pour la facilité et l'économie, on observera qu'il était possible de fonder ces piles sans caissons ni grillages de charpente, en formant des batardeaux dans le genre de ceux proposés par M. Tardif, et en couvrant le sol intérieur creusé jusque sur le gravier d'une forte couche de béton , laquelle, en formant un fond imperméable à l'eau , aurait rendu possible Tépuisement. Sur cette couche bien dressée, on aurait étabU iin^ assise de gros libages posés et battus, comme nous l'avons ci-4.cvjsij9jt

THÉOKIE DES CONSTKtJCTtONS. lOd

indiqué, qui aurait forme une plate-forme plus solide et plus durable qu'un grillage de charpente qui ne s'adapte pas si bien avec le sol.

Le motif qui a ftiit adopter en France cette manière de fbnder les piles de pont dans des caissons, est plutôt l'économie et la facilité de l'exéeU'^ tien, que la solidité et la durée, qui devraient cependant être le prin-^ eipal bat dans ces Mttea d'omvrages*.

AKTICLE m. DBS FONOEMENS DAITS L EAU , FAITS A PIERRES PEADTJBS

OQ PAR HITROCHBllElfT.

Ce moyen qu'on emploie quelquefois pour éviter les batardeaux et les épuisemens, a été praiâqué par les anciens po4ir fbnder des moles ou des coQstructiond îsoUes dana la mer. Xls^ ne les faisaient jamais en pierres sèches, ib y employaient des caisses^ des bateaux, et maaae des navires remplis de bodne maçonnerie en chaux vive et pouzzolane, qu'ils faisaient éehouei\ C'est ainsi que fut foièdée la partie du mole que l'empereur Claude fit établir en pleine mer au-devant du port d'Ostie, où, entre autres, il employa k: navire s«Hr lequel Caliguia avait fait venir d'Ég3rpte mi deaplus grand obélisques, dfNiit celui actuellement érigé au milieu de la place de Saint^Pierre de Rome n'est qu'un fragment.

Les ibademens à pieroes. pei^diMS , s^ia mortier, n'ont de solidité que par leur forme et la grandeur de leur maase* Ils exigent des empatemens considérables avec des talus au-delà, dont la largeur horizontale doit avoir au moins le double de leur hauteur. Pour les établir d'une manière solide , il faut contenir le premier rang de pierres jetées, par des bois retenus par des traverses , en recouvrant les assemblages pour les maintenir, par de grandes pierres entaillées, Fig. 9 , qui les embrassent. Indépendamment de ce que ce moyen donne à ces cadres de charpente plus de solidité , il leur procure une pesanteur spécifique qui les fixé au fonddel'eau.On observe en jetant les pierres de les arranger de la manière la plus propre à former une masse solide. Lorsqu'on ne veut pas y employer du mortier, il faut au moins y employer du sable, de la glaise, ou de la terre qui puisse, en remplissant les intervalles des pierres, leur donner plus d'assiette. A moins que ce ne soit pour le premier rang dans l'intérieur des cadres, il ne faut pas y employer des pierres trop grosses, qui s'arrangent toujours mal , mais d'une grandeur qui ne

* Voir Supplément, tome I, page ^4.

produise pas plus d'un quart de pied cube; celles qui ont la forme d*un polyèdre s'arrangent mieux > et forment une espèce d^opus incerium^ qui pour ces sortes d'ouvrages convient mieux que la disposition par assises.

Les fondemens en pierres jetées réussissent mieux dans la mer que dans les rivières, surtout lorsqu'on les fait sans mortier, parce que le courant, en agissant sans cesse dans le même sens, finit par les pénétrer et souvent par les entraîner, quand ils sont exposés à son action. On doit apporter à ces sortes d'ouvrages la plus grande célérité, et profiter du temps le plus favorable ; il faut que tous les matériaux soient approvisionnés d'avance, et que l'on ait a sa disposition les bateaux, les équipages et le nombre d'hommes nécessaires pour opérer sans interruption , jusqu'à un pied au-dessous des basses eaux.

On ne peut espérer d'établir sur ces enrochemens aucune construction solide , qu'un an après qu'ils ont été faits. Pendant ce temps , l'agitation des flots de la mer leur fait éprouver l'affaissement dont ils sont susceptibles, et les pierres s'arrangent de la manière la plus convenable.

Pour les fixer invariablement, il faut les couvrir d'une bonne couche de béton , et, après avoir posé une assise de libages, on établira dessus, d'une manière solide, les constructions qu'on se propose d'exécuter. Ce moyen me parait préférable aux plates-formes et aux grillages de charpente , à moins qu'il ne se trouve des circonstances qui les ren« dent absolument nécessaires.