“ Ramazzini ajoute, sur la foi des fontainiers, que « ces puits jetaient parfois tant de sable, que le sol s’affaissait à l’entour, que les édifices croulaient, et qu’il fallait combler les ouvertures faites au sol. Les eaux fournies par ces jets, dit encore Ramazzini, sont si abondantes, que, réunies en un canal qui se jette dans la Scultenna, elles peuvent porter des bateaux. » Il remarque aussi que « lorsqu’un puits est foré trop près d’un autre, on voit l’eau baisser dans ce dernier, puis remonter, et osciller ainsi jusqu’à ce que le niveau demeure parfaitement le même dans les deux puits. » ”

“ Si on s’étonnait de l’importance, de la valeur scientifique que j’attribue au puits de Grenelle, je rappellerais tout d’abord que c’est du monde savant qu’est partie l’impulsion la plus vive, la plus efficace, qui ait concouru à l’adoption de ce forage dans les conseils du gouvernement et de la ville. On manquait d’expériences convenablement faites sur la chaleur intérieure de la terre, sur cet accroissement de température qui, suivant un grand nombre de physiciens, va jusqu’au point de la fusion des métaux dans les régions centrales du globe. ”

“ D’ordinaire, ces puits ont tous un très petit diamètre ; on les creuse de deux manières, tantôt à l’aide d’outils emmanchés au bout d’une longue tige en bois ou en fer, agissant sur les terrains qu’ils traversent à la façon de la tarière du charpentier, tantôt avec un mouton que soulève une corde et qu’on laisse retomber dans le trou de sonde, comme s’il s’agissait de battre des pilotis.
Tout porte à croire que c’est la force elle-même des eaux ascendantes rencontrées par le sondeur à une certaine profondeur qui a fait adopter les puits artésiens. ”

“ Les personnes qui ne sont pas au courant des lois de la physique ont quelque peine à comprendre une circonstance assez curieuse des forages artésiens. Quand le trou de sonde n’est encore descendu qu’à une faible profondeur, l’eau ne s’y maintient qu’à une certaine distance du sol et n’afflue qu’avec lenteur. Plus on avance, plus l’afflux des eaux devient en général rapide, et plus elles s’élèvent dans le puits. Enfin, quand on descend à une profondeur suffisante, on atteint, dans un grand nombre de lieux du moins, la nappe qui rejaillit au-dessus du sol. ”

“ Agrandissez, si vous voulez, le trou de sonde, donnez-lui le diamètre des plus larges fosses des mines : tant que la force motrice partira d’en haut, tant que l’ouvrier ne quittera pas le sol, et que les outils qu’il allonge progressivement descendront seuls dans les entrailles de la terre, vous aurez fait ce qu’on appelle un puits artésien. ”

“ Loin de là, la France ne manque ni d’ingénieurs instruits, ni de praticiens expérimentés dans cet art ; seulement ces hommes n’ont pu mettre la main au forage de Grenelle. Ouvrez un concours pour un nouveau forage d’une égale importance, laissez aux entrepreneurs un peu de cette liberté d’action si nécessaire aux hommes forts, ne leur proposez que des conditions acceptables, et vous verrez entre leurs mains la sonde descendre à de bien autres profondeurs et avec une tout autre vitesse. ”

“ Un autre inconvénient résulte du choc lui-même lorsque le forage atteint une grande profondeur. La masse de la tige peut en effet devenir si considérable, que son propre poids la déforme à chaque, coup, la brise même, et qu’elle fouette, en se pliant, contre les parois du trou, qu’elle dégrade bientôt. Pareils accidens sont produits par le contre-coup qui suit le choc et qui tend à faire rebondir toute la sonde, comme la baguette que l’on fait jouer dans un fusil non chargé. Voilà pourquoi nos sondeurs de Grenelle n’ont pu continuer long-temps leur sondage par la percussion. ”

“ Le premier citoyen venu, dit Ramazzini, a-t-il besoin d’eau pour son usage particulier, il fait venir, non pas une brigade d’ouvriers, mais simplement un fontainier, et, pour quarante francs, dans quelque endroit de la ville que ce soit, il se fait forer un puits qui lui donne l’eau la plus pure et la plus saine, qui jaillit lorsqu’on est arrivé à peu près à 63 pieds de profondeur. ”

“ Ces puits sont tout simplement les puits à large ouverture, les puits plus ou moins profonds des mines dans lesquelles d’énormes machines à vapeur font circuler à l’aise ces masses de richesses minérales que notre industrie va chercher dans le sein de la terre à une profondeur égale à celle du forage de Grenelle. ”

“ On a bien pu constater que les points du sol de la France, tels que Lusigny, où s’infiltrent les eaux dans la terre, sont plus élevés que Paris ; mais dire de combien les eaux auraient pu s’élever au dessus de la surface du sol, c’était chose impossible pour les physiciens et les géologues qui ont attaqué cette question.
C’est à l’année 1833 que remonte le commencement du forage de Grenelle. On ignorait alors à quelle profondeur [2] serait atteinte la nappe d’eau logée dans les sables verts dont les fontaines jaillissantes d’Elbeuf, de Tours, de Rouen, indiquaient déjà l’existence. ”

“ Des dangers d’une autre nature sont nés de cette absence de tubage dans la région inférieure du puits. Hâtons-nous de dire que nous ne voulons pas faire allusion à ces craintes populaires que M. le secrétaire de l’Académie des sciences s’est amusé à combattre en séance publique, et qui assignent pour terme à l’accroissement progressif de la caverne qui se creuse incessamment sous le puits de Grenelle l’affaissement d’une partie du sol de Paris. Les dangers que nous apercevons ne sont que trop réels, et l’un d’eux s’est réalisé tout dernièrement. ”

“ On sait généralement qu’il existe sur certains points de la France, et notamment dans notre ancienne province de l’Artois, un grand nombre de puits que leur très petite largeur, la manière dont on les a creusés et la hauteur à laquelle les eaux s’y élèvent, recommandent à l’attention des voyageurs. Dans la plupart de ces puits, le niveau des eaux atteint presque le sol ; dans quelques-uns même, il le dépasse, et donne naissance à une fontaine jaillissante. Des puits, des fontaines semblables, existent aussi, chacun le sait, dans presque toutes les contrées ”

“ On le voit, le sondeur chinois ne sait opérer à coup sûr que dans un terrain de roches bien homogènes. Dès qu’il rencontre une de ces couches de sable, d’argile, de houille, que nos sondeurs d’Europe ont tous les jours à forer, il ne sait plus guider son outil et lui conserver sa direction perpendiculaire. ”

“ En calculant cet effet aussi rigoureusement que possible, on trouve que, partout où l’air peut pénétrer, circuler librement, dans les mines à puits nombreux, dans les carrières, dans les caves les plus profondes, telles que celle de l’Observatoire de Paris, on trouve, dis-je, que l’air empêche la température de la terre de s’élever de plus d’un degré par 28 ou par 29 mètres. ”

“ En effet, lorsque l’on creuse un puits ordinaire, à large diamètre, en y faisant descendre des ouvriers qui attaquent le fond à l’aide de la poudre ou des outils, on expose ces hommes à être noyés dès qu’ils atteignent le niveau des eaux jaillissantes. Pour lutter contre cet afflux dangereux, pour permettre aux ouvriers de bâtir les parois inférieures du puits, il faudrait épuiser constamment les eaux qui envahissent le trou, avec des appareils hydrauliques plus ou moins dispendieux, comme cela se pratique dans les houillères. ”

“ La distance de la surface de la terre à son centre étant six mille fois plus grande que la hauteur des puits les plus profonds qu’ait jusqu’ici creusés l’industrie humaine, on ne peut juger de la distribution générale de la chaleur dans toute l’épaisseur du globe par l’état de la mince écorce que nous avons entamée. ”

“ En quelque état que les eaux se précipitent à la surface de la terre, sous forme de pluie, de neige, de brouillard, etc., elles y pénètrent en grande quantité, soit en traversant des couches poreuses, soit en s’introduisant dans les déchirures que les révolutions du globe ont faites dans les masses de terrains imperméables, comme les roches granitiques. Une certaine partie de ces eaux coule sous terre, dans des espèces de canaux plus ou moins larges, ou bien par une filtration lente dans les couches de sable et dans les autres terrains très poreux qui composent l’écorce du globe. ”

“ Dans les houillères d’Anzin, situées sur la frontière belge de la France, un puits ne coûte que cent et quelques mille francs, bien qu’il faille, pour atteindre le charbon, traverser une nappe d’eau qui entraîne souvent de grands frais d’épuisement, et dont on ne peut empêcher l’écoulement direct dans le puits qu’en le revêtant, à la hauteur de cette nappe, de parois disposées avec beaucoup d’art, mais aussi fort coûteuses. En Belgique, où se voient des puits de 500 mètres, c’est encore une dépense de 100,000 francs pour atteindre à cette profondeur, c’est-à-dire de 200 francs par mètre. ”

“ Sans attendre une démonstration aussi éclatante, nous dirons dès à présent, avec les ingénieurs les plus compétens en cette matière, qu’en Europe il faut faire marcher de front la percussion et le forage. La percussion s’opère très bien à la corde quand on sait guider l’outil, moins bien avec une tige en bois à coulisse, moins bien encore avec une tige en fer à coulisse, très mal avec une tige en fer complètement rigide. ”

“ Un homme danse toute la matinée sur une bascule qui soulève cet éperon à 2 pieds de haut, et le laisse tomber de son poids ; on jette de temps en temps quelques seaux d’eau dans le trou pour pétrir les matières du rocher et les réduire en bouillie. L’éperon, ou tête d’acier, est suspendu par une bonne corde de rotin, petite comme le doigt, mais forte comme nos cordes de boyau ; cette corde est fixée à la bascule ; on y attache un bois en triangle, et un autre homme est assis à côté de la corde. ”

“ Le trou de sonde dévie bientôt ; le poids de l’outil est impuissant à le faire descendre ; il y a même danger de ne plus pouvoir le retirer de la fausse position dans laquelle il s’est engagé. Le forage est arrêté.
La série des terrains que traversent les puits d’Europe présentant presque partout des variations brusques de densité, des corps durs, au milieu de couches plus tendres, par exemple des cailloux dans les bancs de craie, on comprend que les premiers essais d’imitation du procédé chinois n’aient pas été fort heureux. ”

“ Au-dessous est une masse de craie plus ou moins mêlée de sables, de cailloux, et, par le bas, d’un peu d’argile. Cette masse paraîtra très profonde si on ne considère que son épaisseur, qui, sous Paris, est de 400 mètres à peu près, mais elle semblera plus mince que la plus mince soucoupe, si on compare son épaisseur avec l’étendue de sa surface.
La masse capsulaire située plus bas est formée d’argiles et de marnes, peu perméables, comme chacun le sait, et qui s’opposent également au passage des eaux qui peuvent se trouver soit au-dessus soit au-dessous de cette couche. ”

“ À ces objections graves, la société répond qu’il est facile d’éviter la pression des argiles ou des terrains, quels qu’ils soient, en élargissant convenablement les trous de sonde à l’aide des outils spéciaux que tous les sondeurs emploient à cet usage. Bornons-nous à dire que ces élargisseurs sont composés de pièces articulées qui s’écartent quand on fait descendre ces instrumens au-dessous du tube, et qui, débordant alors ce tube même, entament le terrain plus ou moins profondément, et creusent, si on le veut, un anneau plus large que le trou de sonde. ”

“ Il ne faudrait au fond du puits qu’un ou deux ouvriers, dont la mission serait de guider les outils, de les changer au besoin, sans qu’il fût nécessaire de remonter tout l’attirail des tiges jusqu’au sol, comme cela se fait dans le sondage ordinaire. Les mêmes ouvriers placeraient les débris de rochers, les sables, les argiles, etc., dans de petites tonnes destinées à remonter ces débris jusqu’à la surface, et, pendant que ces déblais seraient enlevés, le creusement du puits ne serait pas interrompu. ”

“ Ce forage consiste, le mot l’indique, à appuyer fortement des outils de formes diverses, mais différens du mouton, contre le fond du puits et à les faire tourner en même temps sur eux-mêmes. La corde ne pouvant, vu sa flexibilité, transmettre à l’outil le mouvement de rotation, et le presser contre le fond, il faut la remplacer par un manche rigide plus long que le puits lui-même, portant à son extrémité inférieure l’instrument de forage et venant saillir hors du puits. ”

“ L’immense nappe d’eau qui règne sous toute l’étendue de la ville de Modène, et qui fournit si abondamment à la multitude de fontaines jaillissantes de cette ville, ne peut être alimentée que par des sources proportionnellement aussi puissantes, et tout fait croire, ainsi que le dit Cassini, qu’elle descend des Apennins. ”

“ Les physiciens qui se sont occupés, après Tourier, de la chaleur du globe, soit d’une manière théorique, soit expérimentalement, ont tous, à l’exception d’un seul, négligé d’apprécier cette double influence, et, dans ses expériences sur le puits de Grenelle, M. Arago n’a pas mieux fait que les autres ”

“ On sait que ces puits de mines se revêtent le plus souvent en bois ou en briques. La brique est tout à la fois peu coûteuse et facile à employer ; elle résiste bien à la poussée des terres, surtout si elle a été faite dans des moules spéciaux qui lui donnent la forme de ce qu’on appelle des voussoirs, c’est-à-dire si elle va en s’élargissant de manière à former naturellement des cintres, des voûtes, par l’exacte juxta-position des matériaux. ”

“ Chaque particulier un peu riche se cherche un associé et creuse un ou plusieurs puits. C’est une dépense de 7 a 8,000 fr.... Tous les puits sont dans le rocher. Ces puits ont ordinairement de 15 à 1,800 pieds français de profondeur, et n’ont que 5 ou 6 pouces au plus de largeur. Si la surface est de terre de 3 ou 4 pieds de profondeur, on y plante un tube de bois creux surmonté d’une pierre de taille qui a un orifice de 5 ou 6 pouces ; ensuite on fait jouer dans ce tube un mouton ou tête d’acier de 3 ou 400 livres pesant. ”

“ Un physicien plus soigneux, M. de Larive, de Genève, a observé la règle négligée par MM. Arago et Walferdin ; malheureusement, le puits dans lequel il a expérimenté n’est pas, par sa profondeur, aussi favorable à ce genre de recherches [6] . Quoi qu’il en soit, les nombres fournis par cet exemple donnent, quand on les soumet à la théorie dont j’ai parlé tout à l’heure, 26 mètres environ pour un degré d’accroissement dans la température, c’est-à-dire qu’il faut s’enfoncer de 26 mètres dans la terre pour que le thermomètre s’élève de 1 degré. ”