Les caractéristiques du sol

Pour certains ouvrages, le maître d’œuvre peut choisir leur emplacement. Quand il s’agit par contre de la rectification du tracé d’un canal au gabarit de 1350 tonnes, il n’y a pas grand choix quant à l’emplacement de l’implantation.

Le sol et le sous-sol des vallées de la Samme, de la Sennette et de la Senne et de leurs contreforts entre Seneffe et Clabecq, que le tracé de l’ancien canal de 300 tonnes suivait plus ou moins est hétéroclite.

L’auscultation détaillée du sous-sol au droit de la tête amont dont fait partie la tour mit en lumière l’existence dans le massif rocheux de zones locales décomposées, disséminées tant en plan qu’en profondeur. Il ne pouvait plus être question de fondations directes et on eut recours à des puits de grand diamètre. La coupe géologique prise dans l’axe du plan incliné montre que l’on se trouve au sommet d’un anticlinal au droit de la tête amont et que la roche définitivement saine, le schiste silurien, se trouve à très grande profondeur.

Les terrassements, l’excavation

L’excavation de la tête amont, à l’exclusion des puits dont nous parlerons plus loin s’élève à 30.000 mètres cubes. La nature hétéroclite du sol a exigé l’emploi d’engins de terrassements différents.

Un bulldozer équipé d’un ripper lourd a morcelé les bancs rocheux, soit directement après les tirs d’ébranlements préalables. Les déblais ainsi scarifiés ainsi que les déblais meubles ont été chargés au moyen de bulldozers, dragline ou grues à grappin. En mars 1963, les parois de la fondation furent gunitées  afin de se prémunir contre les éboulements possibles.

Les puits

Caractéristiques des puits

Il a été impossible d’appuyer la tête amont et, partant de là, la tour sur un radier en fondation directe. Il a donc fallu chercher la roche saine là où elle se trouvait. Pour ce faire, 54 puits furent creusés sous la tête amont qui couvre une surface de 71,80 mètres par 51,90 mètres.

• 32 de ces puits sont creusés à l’aide de cintres métalliques de 2 mètres de diamètre intérieur ;
• Les 22 autres le sont avec des cintres de 2,75 mètres de diamètre.

Leur charge utile atteint respectivement 1900 tonnes et 4000 tonnes.

Les puits sont arasés à la cote +85 et reliés à ce niveau par une poutraison extrêmement puissante qui répartit entre les puits les efforts horizontaux très importants auxquels la tête amont est soumise.

Après une campagne très fouillée de reconnaissance géologique, les essais quantitatifs de résistance du sous-sol et la détermination du niveau d’assise des puits de fondation ont été faits par Mr l’ingénieur conseil Ménard de Paris à l’aide du pressiomètre, appareil de mesure in-situ dont il est l’inventeur.

La tour porte sur 8 puits de grand diamètre d’environ 17 mètres de profondeur dont la section est dimensionnée pour une charge utile de 4000 tonnes.

Ces puits ont nécessité la mise en œuvre d’environ 1400 mètres cubes de béton.

Exécution des puits

Les 54 puits furent creusés à la main, avec l’aide d’outils pneumatiques et parfois explosifs. Les déblais furent chargés dans des bennes, remontées à la surface au moyen de petits derricks. Suivant leur nature, ces matériaux vont en dépôt ou sont mis en œuvre en remblais utiles.

Le creusement des puits blindés terminé, ils sont remplis de béton en déblindant progressivement de façon à assurer un contact parfait du béton à la roche.

La base des puits ne comprend pas d’armatures. Seule la partie supérieure est armée en fonction des sollicitations.

Le béton est préparé à la centrale située tout près de l’ouvrage et est amené par camions munis de bennes d’approximativement 3 mètres cubes. Du camion, le béton est déversé dans la benne d’un hydro kuli.

Des vérins hydrauliques soulèvent cette benne et le béton passe alors dans la trémie incorporée qui, au cours du relevage, est elle-même passée dans la position verticale. Le béton coule alors dans le puits au travers d’une goulotte. L’homme dans le fonds oriente le flot de béton qui sera vibré et remonté jusqu’à la cote +85

Une fois terminés, les alentours des puits sont soigneusement nettoyés.

La semelle de la tour

De forme rectangulaire, elle repose sur huit puits.

Les puits sont répartis en deux files parallèles écartées de 12,50 mètres. La distance  entre les puits d’une file est de l’ordre de 5,20 mètres.

Le coffrage préfabriqué de la semelle fut rapidement monté, une fois le béton de propreté coulé entre les têtes de puits. La mise en place des éléments de ce coffrage s’effectua partiellement au moyen d’une grue tour. L’armature d’acier du béton de la semelle pèse à lui seul quelques 143 tonnes.  La semelle a une épaisseur de 2,50 mètres (soit entre les cotes + 85 mètres et + 87,50 mètres). Elle a nécessité 968 mètres cubes de béton mis en place par la grue tour mobile opérant depuis le fond de la tranchée de fondation.

Photos du chantier

Un bulldozer a scarifié la roche dans les fondations de la tête amont soit directement soit après des tirs d’ébranlement.

Un autre bulldozer occupé aux travaux de terrassement dans le secteur de la tête amont. Le trou sur le côté du bulldozer est aujourd’hui occupé par les caves de la butée amont.

Une grue à grappin dans la fondation de la tête amont. On notera les têtes des puits de fondation qui dépassent du sol.

Forage des puits de dynamitage de la roche.

Gunitage des parois de la fondation de la tête amont.

Tout le terrain situé sous la tête amont a fait l’objet d’une prospection minutieuse ayant pour but de déterminer les caractéristiques à donner aux puits des supports en béton. Le programme d’inspection prévoyait la perforation de 300 trous, chacun de 40 mètres de profondeur. Ces perforations étaient faites au moyen d’un appareil de perforation muni d’une perforatrice à rotation renforcée. On voit sur la photo un des membres de l’équipe française de prospecteurs lisant les résultats d’un essai de pression au sol au moyen d’un pressiomètre Menard.

Fondations de la tête amont: le creusement des puits.

Bétonnage des puits: remplissage d’une benne Hydro-Kuli

Une benne Hydro-Kuli en position de déversement.

Mise en œuvre du béton dans un puits.

Sommet de quatre des huit puits de la semelle de la tour

Mise en place des éléments du coffrage de la semelle au moyen d’une grue tour. On notera la présence des têtes de puits bétonnés.