06/06/2017

Les infrastructures routières suffisent-elles ?

photo.jpgIl aura fallu attendre près de 2000 ans après que le réseau étendu des voies romaines soit terminé pour découvrir un traité général consacré aux sciences de la route. La route et l’ensemble de la problématique des voies de circulation évoluent dans un monde en constante rupture, par exemple avec l’imminente arrivée des véhicules autonomes, l’ubérisation des tâches, le réchauffement climatique... La mobilité durable quant à elle, est devenu un sujet universel de préoccupation permanente. Par conséquent les enjeux de la route sont considérables, aussi bien en matières technique qu’économique. 


Le Docteur Ernest Guglielminetti, fut l'un des pionniers de la circulation moderne, en révolutionnant en Europe le domaine de la route et mettant au point, il y a un siècle, la fixation des poussières par le goudron. Ou encore l'un des brillants ingénieurs helvétiques, Robert Maillard, qui développa une éblouissante science de construction des ponts routiers dont l’un des plus beaux exemples, le pont de Salginatobel dans les Grisons, vient d’être sélectionné pour figurer au patrimoine mondial de l’UNESCO.

Un défis commun à l'Europe et la Suisse

L’Europe doit consolider et compléter ses corridors de communication, tant Nord-Sud qu’Est-Ouest, tout en maîtrisant la mobilité de sa population. La Suisse est appelée à résoudre des défis impressionnants afin d’assurer le développement du pays tel que désiré par ses habitants tout en assumant ses responsabilités au centre du continent.

téléchargement.jpegDu point de vue économique, les pays de l’OCDE sont globalement très préoccupés par le développement de la mobilité durable et la Commission Européenne a dégagé, quant à elle, de très gros moyens financiers pour la recherche et le financement d’infrastructures de transport durables. La Suisse n’est pas en reste non plus puisqu’un Fonds d’infrastructure ferroviaire (FIF) a récemment été approuvé par sa population et qu’un Fonds pour les routes nationales et le trafic d’agglomération (FORTA) permettra de garantir le financement nécessaire sur le long terme; à ce propos, les grands travaux que la Suisse vient de mener à bien avec les tunnels ferroviaires alpins du Gothard et du Lötschberg. Ces financements ferroviaires et routiers sur le plan national, additionnés aux budgets que consentent les cantons, les communes et les aéroports vont permettre, en Suisse uniquement, des investissements de l’ordre de 10 milliards d’euros par année pour les prochaines décennies.

Les projets qui découleront de cette planification ambitieuse et nécessaire des pays de l’OCDE sont autant de défis passionnants qui permettront de garantir l’avenir du développement de ces nations par une mobilité durable, des liaisons performantes entre les pôles économiques, une accessibilité optimale à l’ensemble des territoires nationaux et des transports efficaces dans les agglomérations.

Schéma de l'élaboration de voies de circulations

Sans titre.jpgLe réseau des voies de circulation est organisé de manière fonctionnelle. Une fois l’opportunité du projet de voie circulation établie, l’élaboration du projet routier débute. L’ingénieur élabore différentes variantes avant d’aboutir à une solution optimale. Pour ceci, il doit prendre en compte l’usager, le véhicule et l’infrastructure qui sont des composantes du système route . Considérant la théorie du trafic , il élabore une géométrie routière qui assure un confort élevé de circulation et offrant une sécurité routière adéquate. Les principes du développement durable , notamment les aspects liés à l’environnement, sont intégrés à toutes les étapes du projet. L’infrastructure de la chaussée est le résultat des travaux nécessaires à recevoir la superstructure . Celle-ci peut être souple, c’est-à-dire en enrobé bitumineux , ou rigide, c’est-à- dire en béton de ciment. L’ingénieur doit connaître les caractéristiques et les performances des matériaux routiers  afin d’optimiser leur utilisation. La majeure partie des voies de circulation étant constituée d’enrobés bitumineux, les caractéristiques de ceux-ci sont mises en évidence dans cet ouvrage. Les caractéristiques fonctionnelles de la chaussée comprennent surtout l’adhérence, la planéité et le bruit de roulement qui sont des éléments cruciaux pour la sécurité et le confort.

Cycle de vie d'une infrastructure routière

images.pngUne infrastructure routière est un ouvrage qui se développe sur un cycle de vie. Une infrastructure routière est planifiée, conçue, réalisée, utilisée et exploitée, entretenue puis éventuellement déconstruite (fig 1.1). Le soin apporté dans le cadre de l’étude du projet routier est garant d’un bon fonctionnement des étapes ultérieures du cycle de vie. Les différentes étapes du cycle de vie d’une infrastructure routière se répartissent en trois phases principales :

• Conception: après avoir examiné l’opportunité du projet, il s’agit de planifier, de concevoir et de dimensionner l’infrastructure routière.

• Réalisation : lors de la phase de réalisation, il s’agit d’implanter la route dans le terrain. Cette phase s’étend de l’appel d’offres à la mise en service.

• Exploitation: lors de cette phase, l’exploitant gère l’infrastructure routière de manière à assurer sa fonctionnalité et à maintenir sa valeur patrimoniale.

La durée de ces différentes étapes dépend fortement de l’ampleur du projet, de l’urgence de l’intervention, de la législation à considérer ainsi que du contexte politique et économique.

Acteurs du projet routier

téléchargement (1).jpegL’ensemble des individus, collectivités, associations et personnes morales, privées ou publiques qui participent directement ou indirectement à l’élaboration du projet, sont des acteurs du projet routier qui ont une influence sur celui-ci, que celle-ci soit reconnue ou non. S’il veut établir le projet d’une route répondant aux besoins de la collectivité, tout en intégrant l’ensemble des aspirations et attentes liées à cet objet, le projeteur se doit de travailler sur la base d’une démarche participative en considérant l’ensemble des acteurs du projet.

On peut identifier les types d’acteurs suivants:

• Maître d’œuvre: acteur qui finance la réalisation de l’infrastructure et qui en sera le futur propriétaire. Désigné parfois par le terme de décideur, il s’agit de l’acteur auquel est principalement destiné le projet. Il peut d’agir d’une collectivité publique, d’une personne morale, voire d’une personne physique.

• Groupe d’étude: acteurs techniques qui élaborent le projet routier et préparent des éléments d’aide à la décision pour le décideur. Le principal acteur de ce groupe est le projeteur routier, qui s’entoure de différents spécialistes pour approfondir l’étude de thématiques spécifiques. Pour les projets de faible envergure ou nécessitant un niveau de détail sommaire, le projeteur routier peut être le seul membre du groupe d’étude.

• Acteurs administratifs : acteurs ayant pour fonction de vérifier la conformité du projet à l’ensemble des lois, ordonnances, directives, plans directeurs, etc. Il s’agit généralement de représentants des différents services de l’administration publique. L’acteur administratif routier est dans certains cas le maître d’œuvre.

• Riverains : acteurs affectés par la future infrastructure routière qui modifie leur cadre de vie (nuisances, emprise, etc.).

• Usagers: acteurs utilisateurs de l’infrastructure routière et bénéficiaires directs ou indirects du projet.

• Organisations non gouvernementales (ONG): groupes structurés pérennes défendant certaines valeurs environnementales, sociales ou économiques.

• Acteurs politiques: membres des pouvoirs exécutifs ou législatifs qui n’ont pas le même rôle que celui du maître d’œuvre et qui peuvent être le relais traditionnel des aspirations d’autres acteurs (riverains et usagers).

• Acteur judiciaire : celui-ci peut intervenir en cas de conflits entre les acteurs.

L'audit de sécurité

images.jpegA chaque étapes du cycle de vie d’une infrastructure routière, une démarche d’audit est nécessaire, afin d’améliorer la sécurité par l’examen de tous les paramètres qui l’influencent. Cette procédure consiste à analyser de manière systématique et uniforme, l’ensemble des éléments de l’infrastructure routière sous l’angle des risques potentiels ou avérés. Ceci permet de proposer des mesures techniques et d’exploitation pour améliorer la sécurité du projet.

On distingue deux catégories d’audits de sécurité routière: l’audit en phase de conception, qui a pour but d’agir de manière anticipée lors de l’élaboration du projet, et l’audit en phase d’exploitation, qui analyse la sécurité d’une route existante. Différents types d’audits de sécurité routière sont proposés en Suisse par l’Office Fédéral des Routes (OFROU) sous la forme d’instruments de sécurité de l’infrastructure (outils ISSI – Infrastruktur-Sicherheit-sinstrumente). Il s’agit des 6 instruments suivants:

  • Etude d’impact sur la sécurité routière ou Road Saftey Impact Assessment (RIA). Cet instrument utilisé au stade de la planification permet de comparer entre elles plusieurs variantes sous l’angle de la sécurité routière. Les résultats peuvent être utilisés dans une méthode coût – utilité,
  • Audit de sécurité routière ou Road Safety Audit (RSA). Cet instrument permet d’identifier les déficits de sécurité à chacune des étapes d’un projet routier,
  • Inspection de sécurité routière ou Road Safety Inspection (RSI). Cet instrument consiste en un exa- men périodique d’une route en service afin d’identifier les déficits de sécurité avérés, sur la base de l’accidentologie, ou potentiels,
  • Gestion individuelle des accidents ou Einzelunfallstellen Management (EUM). Cet instrument per- met d’analyser en détail un accident particulier afin de prendre d’éventuelles mesures sur des accidents similaires,
  • Gestion des points noirs ou Black Spot Management (BSM). Cet instrument permet de localiser, classifier et analyser les lieux du réseau où les accidents sont les plus fréquents,
  • Gestion de la sécurité sur le réseau ou Network Safety Management (NSM). Cet instrument s’applique sur un réseau routier existant afin de classer les éléments constitutifs de celui-ci par niveau de sécurité et d’identifier les secteurs à fort potentiel d’amélioration.

Infrastructure et développement durable

images (1).jpegToutes les étapes du cycle de vie d’une infrastructure de transport doivent être considérées selon les principes du développement durable. Ceci signifie que le projeteur intègre dans ses activités les trois dimensions de la solidarité sociale, de l’efficacité économique et de la protection de l’environnement. Il considère ces dimensions tant au niveau de leurs implications actuelles qu’au niveau des effets à long terme en prenant en compte les besoins des générations futures.

Le projeteur doit vérifier si son projet respecte des valeurs limites, il doit évaluer les impacts et prendre, si nécessaire, des mesures correctrices. L’étude d’impact sur l’environnement (EIE) est un des audits per- mettant de réaliser cette tâche. Pour toute réalisation ayant un impact significatif sur l’environnement un suivi environnemental est nécessaire. Un contrôle ultérieur d’efficacité permet de s’assurer que les objectifs sont atteints. En Suisse, l’Office Fédéral des Routes (OFROU) a développé un outil, désigné par l’acronyme NIS- TRA, qui permet d’apprécier les projets d’infrastructures routières du point de vue des principes du développement durable.

Les impacts environnementaux des infrastructures de transport sont importants, tant par leur ampleur que par leur diffusion extrême sur le territoire. Pour de nombreux domaines environnementaux affectés par les activités anthropiques, les infrastructures de transport sont la principale cause d’émission polluante. Le projeteur doit atténuer les impacts du projet (atteinte au paysage, nuisances sonores, pollution, etc.) en prenant les mesures propres à assurer un cadre de vie de qualité, tout en préservant la flore et la faune (limiter les emprises, éviter le cloisonnement, etc.).

Superstructure et matériaux 

La superstructure est constituée par l’ensemble des couches de matériaux mis en œuvre au-dessus de l’infrastructure, pour constituer la chaussée et les accotements. La couche de base et la couche de fondation constituent l’assise de la chaussée. Elle s’appuie sur la plate-forme (ou forme) à l’interface entre la superstructure et l’infrastructure. La couche de surface, ou revêtement, est constituée de la couche de roulement placée sur une éventuelle couche de liaison.

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La construction des superstructures routières nécessite l’exploitation, la préparation et la mise en place d’une quantité considérable de matériaux pierreux de bonne qualité. Les matériaux pierreux traités dans le cadre de ce chapitre concernent essentiellement la construction de la superstructure routière. Les matériaux utilisés pour la réalisation de l’infrastructure (matériaux d’excavation, de remblai et d’apport pour la préparation de la forme) sont du domaine de la mécanique des sols et de la géotechnique. Avec les sols, ils sont décrits dans le chapitre 10 relatif à l’infrastructure.

On désigne par le terme de granulats, et parfois d’agrégats, l’ensemble des sables, gravillons ou pierres ainsi que le filler (fine poudre de pierre).

978-2-88915-129-5.jpgCet ouvrage dédié aux voies de circulation expose l’ensemble des connaissances en lien avec la conception des ouvrages de génie civil destinés à assurer la circulation des personnes et des marchandises. Les savoirs essentiels sont décrits en détail, et complétés des approches et des technologies les plus récentes. Le contenu couvre l’ensemble des étapes du cycle de vie d’une voie de circulation, depuis la phase de planification, de conception et de dimensionnement, jusqu’aux étapes de réalisation, d’exploitation et d’entretien. Ce traité s’attache essentiellement aux infrastructures routières, mais il aborde également le cas des infrastructures ferroviaires et aéroportuaires. Il s’appuie sur des connaissances générales et des notions internationalement reconnues, et propose également un éclairage particulier sur le contexte suisse à l’aide des normes en vigueur de l’association suisse des professionnels de la route et des transports (VSS). Une référence solide et durable pour les étudiants en génie civil, ainsi que pour tous les professionnels et praticiens actifs dans le domaine des voies de circulation.

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