Compte rendu des Journées techniques Route 2024

Véronique CerezoDirectrice du campus de Lyon - Université Gustave Eiffel , Ferhat HammoumDirecteur de recherche - Université Gustave Eiffel - Laboratoire MIT du département MAST , Hugues VialletelChargé des relations avec le RST et de la normalisation - Université Gustave Eiffel

Comme chaque année depuis plus de 30 ans, les Journées techniques Route (JTR) 2024 ont réuni à Nantes les acteurs publics et privés de la construction, de l’entretien, de la surveillance, de la sécurité et de l’exploitation des routes, des pistes aéronautiques, des voies ferroviaires et des plateformes industrielles.

L’édition 2024 des JTR, qui s’est déroulée les 7 et 8 février, a réuni 420 participants. Les conditions d’organisation, les modalités de participation et la structuration du programme étaient analogues à celles des éditions antérieures (cf. le site web des JTR et le numéro 998 de mai-juin 2023 de la RGRA pour le compte-rendu de l’édition 2023).

Le programme 2024 a permis de faire le point et d’échanger sur : l’utilisation des données des véhicules au service de la sécurité de la route, les essais accélérés en vraie grandeur sur chaussée, l’adaptation au changement climatique, l’assainissement routier, les développements récents dans les chaussées aéronautiques et l’évaluation de l’impact du changement climatique sur les politiques de la viabilité hivernale.

Par ailleurs, deux sessions de « brèves » ont apporté une information rapide sur divers résultats d’études récentes concernant le remplacement du perchloréthylène dans les essais de laboratoire sur les matériaux routiers, l’évaluation des émissions de particules de pneu à l'aide d'un véhicule, le nouveau moyen de mesure de la déflexion des chaussées à grande vitesse « Raptor », l’évaluation en vraie grandeur de la moquette BHP (béton à hautes performances) sous circulation, le retour d’expérience de la chaussée urbaine démontable à Nantes. Enfin, le traditionnel concours des travaux de thèse présentés par des doctorants venus de différents établissements, a été l’occasion de tisser des liens avec le monde professionnel.

Comme cela avait été fait pour les éditions précédentes des JTR (voir les numéros 980, 992 et 998 de la revue), la RGRA propose un résumé du contenu des différentes sessions de l’édition 2024, en complément des présentations Powerpoint publiées sur le site des JTR.

Session transversale

Les trois co-organisateurs des JTR (l’université Gustave Eiffel, le Cerema et l’Idrrim) sont venus présenter à l’audience un sujet structurant pour certains ou un bilan pour d’autres.

Actualités de l’université Gustave Eiffel

Selon Gilles Roussel, président de l’université Gustave Eiffel, l’établissement poursuit son évolution en intégrant l’ensemble des missions précédentes des organismes qui ont composé l’université. Cela recouvre non seulement la recherche, mais aussi la contribution aux études partenariales, à la doctrine technique, à la normalisation et à la certification. L’université reste attachée à ses missions d'expertise auprès des maîtres d'ouvrage et des entreprises et continue à mener ses activités de recherche, notamment sur l’adaptation des infrastructures aux transitions écologique et numérique.

Afin d’assurer sa stabilité dans le temps et de poursuivre les missions pour lesquelles elle s’est engagée, l’université a demandé au ministère de l’Enseignement supérieur et de la Recherche la possibilité de sortir du statut d’établissement expérimental. Après la production d’un rapport d’évaluation, puis une évaluation de ses différentes unités de recherche et de formation, l’université pourrait obtenir sa pérennisation au début de l’année 2025.

Durant l’année 2023, l’université a travaillé sur des projections pluriannuelles avec ses ministères de tutelle autour de ses contrats : le COMP (contrat d’objectifs, de moyens et de performance) avec le ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche et le COP (contrat d’objectifs et de performance) avec le ministère de la Transition écologique et la Cohésion des territoires. Ces deux contrats, signés le 19 février 2024, fixent les grandes lignes de l’activité pluriannuelle de l’université pour ses missions d’appui aux politiques publics.

L’université poursuit également sa mission de portage de la politique scientifique pour l’ensemble de l’écosystème de recherche français, notamment autour de deux programmes et équipements prioritaires de recherche (PEPR) :

• « Ville durable et bâtiment innovant », copiloté avec le CNRS.
• « Digitalisation et décarbonation des mobilités » (Mobidec), co-piloté avec l’IFP Énergies nouvelles.

L’université Gustave Eiffel participe à de nombreux autres projets, comme le programme d'accompagnement Sci-ty, avec le Cerema et d’autres universités partenaires, qui vise à soutenir des projets d’innovation pour favoriser leur transfert vers le monde socio-économique en créant une communauté d’experts et d’innovateurs au niveau national et à l’échelle des territoires.

Actualités du Cerema

« Après une restructuration, le Cerema a atteint l’objectif visé », ce sont les mots de Pascal Berteaud, directeur général du Cerema, lors de l'ouverture de l'édition 2024 des Journées techniques Route. Le Cerema est un établissement à la fois national et local, auquel ont adhéré 850 collectivités, soit la totalité des régions et 80 % des départements, dont la gouvernance est assurée avec 20 élus siégeant au conseil d’administration.

En 2023, le Cerema a lancé la préparation de son projet stratégique, qui intégrera notamment les technologies et applications basées sur l’intelligence artificielle, avec pour objectif un démarrage en 2025.

L’actualité du Cerema se décline par ailleurs à partir des actions suivantes :

• une mission de connaissance du patrimoine des infrastructures routières ;
• la poursuite du programme national Pont (PNP), avec pour objectif le déploiement d’une démarche globale et concertée de la gestion de l’entretien du patrimoine, comme celle du programme GERESE (GEstion du REseau Secondaire), qui vise à définir une méthodologie de gestion intégrée d’un réseau routier ;
• l’accompagnement des collectivités dans la mise en œuvre de la directive européenne sur les nuisances sonores et du respect des seuils européens de pollution ;
• la mise en œuvre de programmes liés à la prise en compte de la biodiversité, de la ressource en eau et de l’utilisation des matériaux naturels ;
• la participation aux travaux de normalisation et de certification des produits.

Actualités de l’Idrrim

L’actualité de l’Idrrim, présentée par son directeur général, Didier Colin, est également riche avec notamment ses dernières publications, issues d’un travail de concertation collectif des groupes de travail avec les différents membres de l’institut, en téléchargement gratuit sur son site. Ainsi, l’Idrrim publie chaque année le rapport de l’Observatoire national de la route (ONR) grâce notamment aux données issues du programme national Pont géré par le Cerema.

Par ailleurs, l’Idrrim a participé en 2023 à l’élaboration du programme de plusieurs événements : Rencontres nationales des gestionnaires des routes, Drive to Zero, Journées techniques Route…

Comme chaque année, l’Idrrim a organisé le prix Infrastructures pour la mobilité, la biodiversité et le paysage (IMBP) avec comme objectif d’identifier et de valoriser les meilleurs projets de préservation, de restauration et de valorisation des écosystèmes, de la biodiversité et du paysage.

L’institut poursuit son implication sur les sujets du changement climatique par le biais :

• du Pacte d’engagement de l’Idrrim, élaboré en 2020-2021, qui engage les acteurs à l’horizon 2030 sur les solutions d’adaptation au changement climatique et à la transition énergétique ;
• de l’Alliance pour la décarbonation de la route, dont elle fait partie aux côtés d’autres acteurs, plateforme d’échanges et de propositions pour une mobilité́ routière décarbonée.

Didier Colin a rappelé l’organisation, en mars 2024, du congrès de l'Idrrim, qui s’est tenu depuis à Montpellier sur le thème « Mobilités et dérèglement climatique : techniques, métiers et méthodes pour des infrastructures en transition ».

Enfin, en adhérant à l’association Femmes en mouvement, l’Idrrim montre sa volonté de travailler à une plus grande parité au sein de ses instances et de ses comités opérationnels, et à une plus grande présence des femmes lors des événements qu’il organise.

Actualités de la Direction des mobilités routières

Éric Ollinger a mis en avant les actions menées par la Direction des mobilités routières en faveur de la décarbonation de la route.

Pour poursuivre la trajectoire fixée concernant l’électrification des véhicules, l’État conjugue des actions sur le véhicule (bonus écologique, primes à la reconversion, leasing social...) et des actions sur les infrastructures (déploiement de 2 800 bornes de recharge électrique IRVE sur le réseau routier national, qui s’ajoutent aux 2800 bornes des aires de service du réseau concédé).

Afin d’alimenter le nombre croissant de véhicules électriques, la Direction des mobilités travaille sur un schéma directeur pour les infrastructures de recharge pour véhicules électriques (SDIRVE) du réseau routier national et sur un dispositif d’appui financier au déploiement des bornes de recharge pour poids lourds. Elle a par ailleurs validé le projet de construction de deux démonstrateurs du système ERS (système de recharge dynamique de poids lourds) : l’un avec Vinci Autoroutes et l’autre avec ATMB.

Pour développer le covoiturage, des primes sont accordées aux covoitureurs et des subventions aux collectivités qui aménagent des aires ou des voies réservées au covoiturage ou qui mettent en place des campagnes publicitaires en sa faveur. L'article 124 de la loi climat et résilience du 22 août 2021 permettant d’expérimenter la mise en place de voies réservées au covoiturage et aux transports en commun constitue un levier potentiel réduire les émissions de GES. Le rapport sur cette expérimentation est en préparation pour une restitution au parlement pour 2025.

Divers moyens sont mobilisés par le gouvernement pour engager des actions en faveur du mode actif :

• augmentation de 50 % du linéaire d’infrastructures cyclables grâce à un budget de 250 M€ en 2023 ;
• publication d’ouvrages avec la Délégation à la sécurité routière et le Cerema, notamment un guide sur l’aménagement des pistes cyclables en dehors des agglomérations ;
• travail sur la chaussée à voie centrale banalisée (CVCB).

Concernant la décarbonation de l’infrastructure elle-même, l’État a mené de nombreuses actions parmi lesquelles on peut citer une circulaire décarbonation diffusée depuis 2023 au sein des directions interdépartementales des routes (DIR) et des directions régionales de l'environnement, de l'aménagement et du logement (DREAL), le pacte d’engagement des acteurs des infrastructures de mobilité de l’Idrrim et le travail engagé sur l’adaptation au changement climatique de la doctrine routière.

Actualités de PIARC

Éric Ollinger, président de PIARC France, a rappelé le succès de la dernière édition du Congrès mondial de la route, organisé par PIARC à Prague en octobre 2023.

Les actes du congrès et la liste des comités techniques du cycle de travail 2024-2027 de PIARC sont disponibles sur le site de l’Association mondiale de la route. Pour tous les aspects liés à la décarbonation, un coordinateur stratégique est le garant des efforts issus des différents comités techniques.

Actualités de Routes de France

Brice de Laporte, directeur des affaires techniques de Routes de France, est intervenu pour présenter l’actualité 2023 et les perspectives de l’association :

• Sur la commande publique, un tableau détaillé résume les montants des lots métiers « travaux routiers » par principaux maîtres d’ouvrage avec une évolution entre 2022 et 2023 de l’ordre de 2,5 %.
• L’éco-comparateur SEVE, repris par la FNTP, devrait être élargi à tous les travaux publics.
• Parmi les autres faits marquants, on peut citer : la révision des méthodes de calcul des indices, la création d’un comité Audit & diagnostic, le bilan environnemental 2023 (donnée 2022) et la feuille de route décarbonation des enrobés à l’horizon 2030.

Présentation d’infra@2050

Franck Gautheron, directeur d’infra@2050, a présenté le nouveau pôle de compétitivité de la filière des travaux publics, infra@2050, constitué de membres actifs (Irex, Ecorce TP et Indura) et de membres associés (FNTP et Syntec Ingénierie).

La feuille de route de ce pôle de compétitivité dédié aux infrastructures décarbonées s’articule autour de quatre enjeux :

• concevoir, construire et exploiter des infrastructures bas carbone ;
• faire évoluer les infrastructures pour assurer la résilience des territoires ;
• penser et adapter les infrastructures pour un usage décarboné ;
• intégrer le numérique pour des infrastructures connectées et apprenantes.

Actualités concernant la normalisation européenne

Viviane Apied, responsable ministérielle aux normes pour le ministère de la Transition écologique et de la Cohésion des territoires, a retracé les points d’actualité de la normalisation :

• blocage de la publication de certains projets de normes harmonisées ;
• lacunes environnementales du RPC (Règlement des produits de la construction) actuel ;
• adoption du nouveau RPC (avril 2024) ;
• mise en œuvre du Digital Product Passport (DPP) via des normes harmonisées ;
• travaux de normalisation européenne sur nos métiers (matériaux, Eurocodes et contribution au développement durable des ouvrages, des villes et des territoires).

Elle a également fortement sensibilisé la communauté à l'intérêt de participer aux groupes techniques et aux discussions autour des normes.

Sessions thématiques

Données des véhicules au service de la sécurité de la route

T. Serre (université Gustave Eiffel) et V. Ledoux (Cerema)

Cette session avait pour objectif de décrire les approches permettant d’aider au diagnostic des infrastructures en termes de sécurité routière à partir de données numériques enregistrées dans des véhicules. Elle était articulée autour de quatre présentations qui ont été l’occasion de :

• rappeler la genèse et l’intérêt de ce type d’approche ;
• dresser un panorama des solutions existantes sur le marché ;
• bénéficier de retours d’expérience de collectivités ayant utilisé ces outils.

Il existe, en France et dans le reste du monde, de nombreuses méthodes destinées à l’évaluation de la sécurité des infrastructures routières. Les plus employées s’appuient généralement sur l’analyse de l’accidentologie avérée. Ces méthodes éprouvées et validées se heurtent toutefois à des difficultés liées à la forte diminution de l’accidentologie observée ces dernières années, à des problèmes de recensement ou à leur difficile application hors du réseau routier national et de certains grands axes départementaux.

Approche « incidentologique » de la sécurité routière : genèse et intérêt
T. Serre (université Gustave Eiffel) et V. Ledoux (Cerema)

Avec l’accroissement des technologies embarquées dans les véhicules, de nouvelles méthodes de diagnostic de l’infrastructure s’appuyant sur la détection d’incidents (situations de presqu’accident) obtenue à partir de signaux issus du véhicule peuvent être envisagées. La notion d’incidents découle de la théorie du pyramidage des accidents/risques qui suggère que les incidents pourraient être utilisés comme des indicateurs prédictifs du risque d’accident (figure 1).

figure_1.png

Pyramidage des accidents/risques

Un incident peut par exemple être caractérisé par le dépassement de seuils dynamiques du véhicule (accélération longitudinale ou transversale notamment). Les situations d’incident se rapportent alors soit à des manœuvres d’urgence telles (freinages brutaux ou manœuvres d’évitement), soit à des situations de conduite induisant de fortes sollicitations dynamiques au-delà ou aux limites des capacités du couple conducteur-véhicule dans son environnement.

Dans le cadre du projet SVRAI (Sauver des vies par le retour d'analyse sur incidents), l’intérêt d’une telle approche pour contribuer au diagnostic des infrastructures a été étudié et a conclu à sa pertinence pour détecter des points de vigilances sur le réseau.

Panorama des solutions existantes
P. Subirats (Cerema)

Fondées sur ce constat, plusieurs offres de service existent sur le marché pour réaliser une étude d’incidentologie. Parmi les solutions existantes, on peut citer ANAIS (Colas), Roadtrace (AISIN), SaferRoads (Michelin Mobility Intelligence), Salvo (Autoroutes Trafic) et SVRAI (université Gustave Eiffel et Cerema), toutes expérimentées par des collectivités, dont les technologies de recueil, de traitement des données et de restitution des résultats aux collectivités sont variées.

Retours d’expérience
S. Cherrier (CD28) et V. Jung (CD 89)

Les retours d’expérience sur l’utilisation de telles technologies des départements d’Eure-et-Loir et de l’Yonne ont été l’occasions de montrer l’intérêt de telles approches pour :

• identifier des zones d’alerte à l’échelle d’un département afin de prioriser des interventions (figure 2) ;
• aider à comprendre la dangerosité et/ou observer des comportements de conduite sur certains aménagements ou sections routières afin de formuler des recommandations d’entretien ou des mesures correctives.

figure_2.png

Exemples de restitutions proposées par différentes offres

Ces premiers retours tendent à montrer qu’une telle approche ouvre de larges perspectives pour un gestionnaire routier car elle peut s’appliquer :

• à d’autres types de véhicules (deux-roues motorisés, vélos, engins de déplacement personnels…) ;
• à l’élaboration d’une cartographie des vitesses pratiquées ;
• à une meilleure connaissance des mécanismes d’accidents ;
• au changement de comportement des conducteurs...

À noter toutefois que ces outils :

• sont complémentaires aux pratiques usuelles, mais ne s’y substituent pas ;
• nécessitent un investissement financier et humain à prendre en considération ;
• doivent encore atteindre un degré de maturation et mériteraient d’être davantage uniformisés pour assurer un degré d'interopérabilité minimum.

Essais accélérés en vraie grandeur sur chaussée

Pierre Hornych (université Gustave Eiffel) et Christophe Petit (université de Limoges)

Cette session avait pour but de montrer les possibilités offertes par les essais accélérés en vraie grandeur pour évaluer la durée de vie d’une structure de chaussée sous charge roulante ou pour tester une innovation en toute sécurité dans des délais réduits (3 à 6 mois) (photos 1 et 2).

photo_1a.png

Manège de fatigue de l'université Gustave Eiffel

Université Gustave Eiffel

photo_2.png

Simulateur de trafic MLS10 de l'université de Limoges

Université de Limoges

L’accélération des chargements jusqu’à un million d’essieux par mois permet en effet :

• de réduire la durée d’une expérimentation ;
• d’appliquer des conditions de chargement et d’environnement contrôlées (types d’essieux, charges, vitesses et température) ;
• d’assurer un suivi détaillé au moyen de capteurs et de méthodes d’auscultation variées.

Pour les travaux de recherche, les essais accélérés présentent également un intérêt pour :

• l’analyse des mécanismes de dégradation ;
• la validation de modèles ;
• la mise au point de méthodes d’instrumentation et d’auscultation.

Ils peuvent aussi être utilisés pour :

• tester de nouveaux matériaux et de nouvelles structures ;
• valider des modèles de dimensionnement, des techniques d’entretien et de renforcement ;
• évaluer des caractéristiques de surface, des structures pour les transports en commun, les pièces de voirie et autres équipements soumis au trafic (tranchées, tampons de canalisation...), ainsi que les infrastructures intégrant de nouvelles fonctions (recharge des véhicules et récupération d’énergie).

Évolution des outils de modélisation
O. Chupin (université Gustave Eiffel)

Il existe différents outils de modélisation pour l’analyse des essais sur chaussée en vraie grandeur :

• modèles avancés existants et modèles en cours de développement pour étudier le comportement d’interface entre couches d’enrobé bitumineux dans une structure ;
• outils avec les éléments finis développés récemment pour analyser l’endommagement, la fissuration des chaussées et les effets des cycles de gel/dégel.

Simulateur de trafic MLS10
C. Petit (université de Limoges)

Les résultats d’un essai accéléré à partir d’un simulateur de trafic MLS 10, mené dans le cadre du projet ANR Macadam pour étudier l’agressivité des charges lourdes sur la couche de surface durant la période chaude, ont été analysés à l’aide de modèles de calcul de distribution des charges sous le pneumatique (SAM) et d’un modèle éléments finis en trois dimensions pour la structure.

Essais Fabac au service du développement des routes électriques
M-L. Nguyen (université Gustave Eiffel)

L’expérimentation Fabac, autre moyen d’essai accéléré, a étudié l’insertion d’un élément de route électrique (Electric Road System – ERS) dans une structure de chaussée bitumineuse. Ces travaux visent à améliorer le comportement général et à valider le choix du collage entre la résine et le bord de l’engravure en enrobé. Une autre solution technologique d’alimentation électrique par induction a également été testée avec la machine Fabac avec deux solutions de matériau de scellement.

Étude du comportement au gel/dégel des chaussées bitumineuses
J-P. Bilodeau (université Laval – Canada)

Un projet collaboratif entrepris par l’université Laval, le ministère des Transports du Québec et l’université Gustave Eiffel concerne le comportement d’une structure de chaussée comprenant une couche partiellement saturée en eau et une interface collée dans un simulateur de trafic en conditions climatiques contrôlées (température/humidité). Grâce à l’essai accéléré, l’effet du trafic lourd a pu être associé au comportement au gel/dégel des couches de chaussées bitumineux. Cette présentation comportait également une modélisation par éléments finis 3D prenant en compte le chargement thermique en condition humide. Les essais de suivi de la structure ont souligné les effets significatifs des cycles de gel et de dégel sur l’interface.

Adaptation au changement climatique

Pascal Rossigny (DGITM) et Sébastien Wasner (Cerema)

Contexte et enjeux du changement climatique pour le réseau routier national
A. Horth (DGITM)

La trajectoire de réchauffement pour l’adaptation au changement climatique (TRACC) est une référence collective pour les actions et politiques d’adaptation. La politique d’adaptation au changement climatique est basée sur la température au niveau mondial (+1,5 °C en 2030 et +2 °C en 2050) et en France métropolitaine (+2 °C en 2030 et +2,7 °C en 2050), selon des données établies pour la TRACC par Météo-France, par rapport à une référence fixée durant l’ère préindustrielle (1850). Les modifications réalisées par Météo-France sont calées sur les données de la période 1976-2005.

Plusieurs plans nationaux d’adaptation au changement climatique (PNACC) ont été établis : PNACC-1 (2011-2015) et PNACC-2 (2018-2022, prolongé jusqu’à 2024). En 2024, un projet de PNACC-3 (en cours de rédaction) est inscrit dans la loi de programmation Énergie et Climat. Parmi ses actions prévues figure une étude de vulnérabilité du réseau routier national (RRN) au changement climatique, qui comporte trois volets :

• évaluer la vulnérabilité du RRN au changement climatique ;
• évaluer le coût de l’inaction ;
• identifier des pistes d’action d’adaptation.

L’étude des solutions doit permettre à la Direction des mobilités routières d’effectuer les choix stratégiques et de construire son plan d’adaptation au changement climatique du RRN.

Des objectifs de résilience aux solutions d’adaptation : méthodologie
M. Colin (Cerema)

Pour améliorer la résilience des infrastructures (figure 3), le Cerema propose une méthodologie dont les étapes sont les suivantes :

1. définir les objectifs, les périmètres et la gouvernance ;
2. identifier, sélectionner et catégoriser les infrastructures et fonctionnalités
3. identifier, sélectionner et collecter les données ;
4. analyser l’exposition ;
5. évaluer la sensibilité ;
6. évaluer la vulnérabilité ;
7. évaluer le risque ;
8. identifier des mesures d’adaptation ;
9. prioriser les mesures d’adaptation ;
10. mettre en œuvre, évaluer.

figure_3.png

Enjeux majeurs du réchauffement climatique

Démarche de la région Provence-Alpes-Côte d’Azur
T. Limon (Région Sud)

La région Provence-Alpes-Côte d’Azur a entrepris une démarche d’adaptation de ses infrastructures de transport aux effets du changement climatique, qui s’organise en deux parties :

• l’adaptation et la gestion de l’inévitable ;
• l’atténuation afin d’éviter l’ingérable.

Le travail proprement dit consiste à traduire ces orientations en actions concrètes. Sur l’atténuation, les résultats d’une évaluation technico-économique de trois scénarios prospectifs de décarbonation des transports ont été rendus en juin 2023. Sur l’adaptation, l’étude prospective des risques physiques rendra ses résultats à la fin de l’année 2024. L’étude de vulnérabilité, menée conjointement avec la région, l’État et les gestionnaires des infrastructures aéroportuaires, routières, ferroviaires et fluvio-maritimes, a démarré au premier trimestre 2024 pour une durée de 18 mois. Les aléas étudiés tiennent compte des phénomènes naturels pouvant survenir dans la région.

Outil Eva-Climat
L. Monteignies (Egis)

L’outil Eva-Climat d’Egis permet aux gestionnaires de prioriser les enjeux de vulnérabilité des infrastructures dont ils ont la charge pour prendre des décisions d’investissement éclairées et ajuster les conceptions et les coûts d’exploitation futurs. L’approche technique est basée sur une exploitation cartographique des infrastructures et l’analyse de la vulnérabilité est conforme à la méthodologie développée au Cerema. Les études sont menées avec les experts métiers d’Egis (ouvrages d’art, géotechnique, chaussées, hydraulique, assainissement). Egis envisage de faire évoluer l’outil en y intégrant une approche territoriale et l’intelligence artificielle pour diminuer les incertitudes.

Solutions pour rafraichir les espaces urbains
J. Van Rompu et N. Hiroux (Routes de France)

Des solutions d’adaptation au réchauffement climatique accessibles aux gestionnaires existent pour rafraîchir les espaces urbains. Différents leviers peuvent être exploités pour les concevoir : employer des matériaux recyclables, désimperméabiliser les sols, favoriser la biodiversité et la végétalisation, réhabiliter les sols dégradés et préserver les sols. Plus concrètement, la conception consiste à réexaminer les éléments suivants : les revêtements, la gestion de l’eau et la végétalisation. Des exemples de solutions d’entreprises ont été présentés. Le travail sur la lutte contre la surchauffe urbaine (figure 4) se poursuivra dans le cadre d’un projet national ISSU (Innovations et solutions face à la surchauffe urbaine).

figure_4.png

Solution Écoasis d’Eiffage applique à Belleville en Beaujolais (69)

Prise en compte du changement climatique dans la doctrine routière française
D. Cheinisse (DGITM)

Le département de la transition écologique, de la doctrine et de l’expertise technique (TEDET) de la Direction générale des infrastructures, des transports et des mobilités (DGITM) est chargé de la mise en place et du suivi des évolutions des référentiels de doctrine technique routière (DTR). Le comité de pilotage de la doctrine technique (CoDoT) a demandé aux groupes de référents thématiques d’identifier les éléments de doctrine à faire évoluer et de proposer un plan d’actions pour l’actualisation. Cinq sujets ont été identifiés par le CoDoT : le guide technique sur l’assainissement routier (sujet engagé), la viabilité hivernale (sujet engagé), le dimensionnement des chaussées, les ouvrages d’art et les chutes de blocs/mouvement de terrain.

Le concours des thèses

encadre.jpg

Les JTR 2024 ont été l’occasion d’une nouvelle édition du concours des « Meilleurs posters de doctorants », sponsorisé par Routes de France. Le concours s’adressait aux doctorants du secteur public et du secteur privé dont les travaux traitent de la mobilité des biens et des personnes ainsi que des infrastructures terrestres de transport. Dix-sept candidats ont concouru en 2024, dont la moitié étaient en dernière année de thèse. Les trois jurys, constitués de représentants de l’université Gustave Eiffel, du Cerema et de Routes de France, ont évalué les posters et apprécié la qualité des supports et des présentations réalisés par les candidats.
Les trois lauréats 2024 sont :
• 1^erprix : Garance Liaboeuf (ATMB – École Centrale Lyon) – « Évaluation de l’évolution de l’adhérence de revêtements routiers »
• 2^e prix : Andressa Chaves (Eiffage Infrastructures – ENTPE) – « Formulation de nouveaux bio-liants durables pour le retraitement en place à froid des chaussées »
• 3^e prix : Ashok Vishnoi Singh (université Gustave Eiffel) – « Caractérisation des émissions hors échappement et à l’échappement du parc en circulation en zone urbaine par couplage de mesures embarquées et de mesures in situ »
L’ensemble des posters est disponible sur le site des JTR.

Assainissement routier

Alexandre Servier (Cerema) et Brice Delaporte (Routes de France)

L’assainissement routier présente des enjeux pour la sécurité des usagers, la pérennité des chaussées et la protection de la ressource en eau. Les travaux présentés au cours de cette session ont dressé un panorama des réflexions en cours pour mettre en place une gestion patrimoniale efficace des ouvrages d’assainissement, répondre aux enjeux liés au changement climatique ou encore développer une gestion plus durable des eaux pluviales routières.

Méthodes de recensement du patrimoine pour l’assainissement routier
S. Goyer (DIR Ouest)

Pour les gestionnaires routiers, assurer la surveillance et l’entretien des ouvrages d’assainissement routiers nécessite une bonne connaissance préalable de ce patrimoine, pour l’élaboration d’un diagnostic de vulnérabilité du réseau vis-à-vis du changement climatique.

Or, le patrimoine d’assainissement routier étant généralement mal connu, les ouvrages permettant de rétablir les écoulements naturels sous les chaussées ne sont pas systématiquement surveillés lorsque leur diamètre est inférieur à 2 m. Les DIR ont ainsi connu plusieurs événements majeurs liés à des ruptures de buses métalliques, avec des effondrements de chaussées qui ont engendré des coûts importants de remise en état.

Le recensement de l’assainissement routier, visible comme enterré, est donc une démarche nécessaire, mais complexe et chronophage. Les objets à identifier sont nombreux et variés (bassins, regards, fossés, drains, canalisations…), parfois éloignés de la route, et souvent rapidement cachés par la végétation. Les DIR ont travaillé, avec la Direction des mobilités routières, à l’élaboration du socle minimum d’objets à recenser, aboutissant à la structuration d’une base de données commune, organisée en deux types d’objets :

• les objets longitudinaux : dispositifs linéaires en surface ou enterrés (fossés, cunettes, caniveaux, bordures, drains, canalisations...) ;
• les objets ponctuels (regards, grilles, descentes d’eau...) ou transversaux (canalisations, buses de rétablissement des écoulements naturels…).

Les buses de diamètre supérieur à 2 m déjà suivies au titre des actions de surveillance des ouvrages d'art ne font donc pas partie du périmètre de ce travail.

Prestation en régie ou externalisée ? Le choix du gestionnaire se réalise en fonction des moyens financiers mobilisables, des données existantes et de la typologie du réseau. Plusieurs DIR ont privilégié des méthodes en régie, en combinant :

• le recensement géolocalisé d’objets, via des smartphones ou des tablettes, à pied ou à bord d’un véhicule à faible vitesse ;
• l’analyse d’images issues des bases de données du logiciel IREVE du Cerema ou provenant des images Google Street View ;
• l’intégration de données existantes sous différents formats (plans papiers ou informatiques, synoptiques des réseaux…).

Pour le patrimoine visible depuis la section courante, des DIR ont privilégié l’externalisation avec des méthodes à grand rendement, comme la cartographie mobile ou Mobile Mapping System (MMS), avec un recueil de données à partir de véhicules équipés de Lidar, d’antennes GPS et de caméras. En particulier, la DIR Massif Central a combiné ces différentes méthodes sur un tronçon test pour caractériser la fonctionnalité de son réseau et retranscrire graphiquement les équipements, les cheminements hydrauliques et les points de rejet correspondants, afin d'affiner sa politique en matière de surveillance et d'entretien des réseaux et ouvrages d'assainissement.

Pour les gestionnaires souhaitant initier le recensement de leur patrimoine d’assainissement, il est recommandé d’identifier au préalable les données disponibles et de définir les objectifs prioritaires, afin de retenir la meilleure combinaison de méthodes.

Des ouvrages hydrauliques plus résilients face au changement climatique
J.-M. Sigaud (Cerema)

Les ouvrages hydrauliques de rétablissement des écoulements naturels sont soumis à de nombreux risques naturels, parmi lesquels le risque inondation, qui peut être causé par un sous-dimensionnement hydraulique. Ce phénomène, aggravé par le changement climatique, se traduit par une mise en charge de l’ouvrage lors d’une crue dépassant le débit capable. Pour certains événements extrêmes, cela peut conduire à un effondrement de l’ouvrage et à la fermeture partielle, voire totale de l’infrastructure à la circulation (photo 3).

photo_3.png

Effondrement d’une buse sur l’A75 à Lodève en septembre 2015

D’après le 6^e rapport du GIEC (2023) et les hypothèses de la TRACC, avec une température moyenne de +4 °C en 2100 sur la France métropolitaine, le changement climatique devrait se traduire à la fin du XXI^e siècle par :

• une intensification des précipitations extrêmes, de l’ordre de +30 % en intensité en moyenne pour les pluies journalières de période de retour 10 ans ;
• une augmentation de la fréquence des pluies extrêmes, de l’ordre de 3 fois la fréquence actuelle pour les pluies journalières de période de retour 10 ans.

Cependant, ces tendances générales cachent des disparités fortes entre les territoires de la métropole (tendance à une augmentation plus forte au nord qu’au sud) et comportent de nombreuses incertitudes associées aux modèles climatiques. Cette difficulté à évaluer précisément les évolutions futures des précipitations extrêmes sur le territoire métropolitain s’explique également par l’absence de données sur les pluies infra-journalières (à l’origine des principaux désordres occasionnés lors d’événements à dynamique rapide) et pour des fréquences rares (10 ans à 100 ans) servant à dimensionner les ouvrages hydrauliques.

Dans le cadre du groupe de travail participant à la mise à jour du Guide technique de l’assainissement routier du Sétra (2006), des réflexions s’appuyant sur des retours d’expériences sont en cours afin de proposer une méthode simple permettant d’identifier rapidement les ouvrages présentant un risque hydraulique élevé et de prioriser les futures interventions du gestionnaire. La méthode de dimensionnement hydraulique proposée par le guide n’est pas remise en cause ; seules les hypothèses sur les données pluviométriques à prendre en compte sont aujourd’hui questionnées. À défaut de connaissances scientifiques solides, la proposition retenue consiste à réévaluer à +30 % l’intensité des pluies extrêmes par rapport aux valeurs actuelles fournies par Météo France sur les coefficients de Montana.

La méthode d’analyse proposée prend en compte les principaux critères suivants :

• la nature de l’ouvrage (buse métallique, ouvrage en béton, autre…) ;
• la vérification des critères hydrauliques (1,3 x Q100, 1,8 x Q100) et structurels (état général de l’ouvrage, basé sur l’IQOA ou autre) par l’ouvrage ;
• l’environnement immédiat (présence d’enjeux aux abords de l’ouvrage) ;
• les contraintes d’exploitation (en cas d’intervention nécessaire sur l’ouvrage).

Pour mettre en œuvre cette démarche, le gestionnaire doit disposer des caractéristiques géométriques et topographiques de l’ensemble des ouvrages hydrauliques constituant le réseau.

Progiciel Cometa Route
M.-A. Feneuil (CD 59)

Cometa Route est un progiciel de conception et de modélisation pour une gestion durable et intégrée des eaux pluviales qui vise à assurer la gestion des flux à l’infiltration en prenant en compte la notion de débit et de volumes.

Adapté à la route, il permet d’anticiper la réponse du système (sites et ouvrages) aux événements. L’outil définit ainsi aux outils de conception assistée par ordinateur (CAO) un cahier des charges adapté pour la modélisation hydraulique des ouvrages.

Essai de mesure des propriétés d’infiltration et de ruissellement des matériaux routiers
C. Leroux (Routes de France), A. Dony (ESTP Cachan) et S. Joseph (ESTP Cachan)

La création en 2020 du groupe de travail « Aménagement urbain » au sein de Routes de France vise notamment à apporter des réponses aux aménageurs confrontés au réchauffement climatique, mais aussi à s’interroger sur les phénomènes de ruissellement sur voirie et leur caractérisation.

Dans le cadre de la chaire IRAUD (Infrastructures routières et aménagement urbains durables) avec l’ESTP, un dispositif expérimental de mesure en laboratoire a été conçu et développé pour déterminer les propriétés hydrauliques de structures de voiries. Doté d’un simulateur pouvant générer des pluies d’intensités variables et maîtrisées, l’appareil peut recevoir une structure de chaussée de 4 à 44 cm avec des pentes variables. Des capteurs ultrasons suivent l’eau infiltrée et ruisselée et des capteurs de teneurs en eau assurent le suivi de la cinétique d’infiltration d’eau dans les graves non traitées (GNT).

En cours de calibration et validation, grâce à un financement de la fondation FEREC, ce dispositif devrait conduire à définir une méthode d’essais pour la détermination de coefficients d’infiltration et ruissellement avec des valeurs types sur des structures classiques en fonction des conditions d’essais.

Développements récents dans les chaussées aéronautiques

E. Delaval (Cerema) et M. Broutin (STAC)

Cette session a offert un aperçu des derniers développements en matière de chaussées aéronautiques, aussi bien sur les aspects structurels que sur la partie caractérisation de surface.

Planche d'essais du STAC en matériaux recyclés
P. Quélen (STAC)

Afin d’évaluer les conséquences sur la sécurité et la durabilité des infrastructures aéronautiques intégrant des matériaux recyclés, le STAC a fait construire, sur son site de Bonneuil-sur-Marne, des planches d’essais à l’échelle 1:1 intégrant des agrégats d’enrobés en couches de base et de roulement (photo 4), à des taux variables de 0, 30 et 50 % en couche de base et 0 et 30 % en couche de roulement, constituant ainsi 6 planches d’essais. Les planches ont été réalisées par Eiffage, avec un contrôle extérieur du Cerema.

photo_4.png

Planches d’essais construites par Eiffage en 2022 sur le site de Bonneuil-sur-Marne du STAC

STAC

Toutes les planches ont la même structure de chaussée, dimensionnée pour un trafic gros porteur en utilisant la méthode rationnelle et en s’appuyant sur le logiciel Alizé-Aéronautique.

Une caractérisation complète de la planche a été menée, impliquant des essais de portance au sommet du sol support et des différentes couches (pénétromètre dynamique, LWD, Dynaplaque, ou HWD), ainsi que des vérifications d’épaisseurs et de compacité. Ces mesures ont permis d’évaluer l’homogénéité des propriétés structurelles des planches d’essais.

Par ailleurs, des matériaux ont été prélevés et envoyés à plusieurs laboratoires membres du Technical Committee PAR (Performance-based Asphalt Recycling) de la RILEM ainsi qu’à la Federal Aviation Administration pour une caractérisation la plus complète possible.

Les six sous-planches d’essais seront soumises à des cycles de chargement/déchargement répétés à l’aide de la remorque de portance du STAC. Les essais seront réalisés de nuit pour des questions de stabilité de la température, et étalés sur une période d’environ 6 mois entre l’hiver 2024 et l’été 2025 afin de se rapprocher des conditions thermiques des chaussées aéronautiques réelles.

Les résistances en fatigue correspondantes seront évaluées à l’aide du suivi du module élastique apparent (issu de campagnes d’essais HWD), et de l’apparition de dégradations structurelles (déformations et fissures de fatigue). Ces résistances en fatigue seront comparées entre elles (en particulier entre les planches intégrant des matériaux recyclés et la planche de référence sans recyclage), ainsi qu’aux prévisions issues des calculs d’endommagement théoriques réalisés à l’aide de la méthode rationnelle de dimensionnement des chaussées aéronautiques du STAC et des résultats des essais de laboratoire.

Une analyse du cycle de vie des matériaux bitumineux est également en cours, à l’aide du logiciel de référence SEVE, qui permettra de quantifier les gains environnementaux liés à l’intégration des agrégats d’enrobés dans la formulation des matériaux bitumineux.

L’impact de l’intégration de matériaux recyclés en couche de roulement a été évalué par le biais de la macro-texture au jeune âge et de son évolution dans le temps, évaluée à l’aide d’essais W&S en laboratoire sur matériaux prélevés dans chacune des deux formulations de couche de roulement. Aucune différence significative n’a été trouvée, ce qui constitue un premier résultat rassurant sur le volet sécurité.

Logiciel Prediware
L. Travailleur (STAC)

Le STAC travaille depuis plusieurs années sur l’évaluation de l’état structurel des chaussées à partir d’une analyse temporelle de mesures FWD. Ce travail a été synthétisé dans un logiciel désormais opérationnel : Prediware (Pavement Rational Evaluation using Deflections Induced by Falling Weights, for Airfield and Road Engineers), disponible en ligne sur le serveur d’application ACA (Application chaussées aéronautiques) et mis à la disposition de la communauté aéroportuaire via le site internet du STAC.

Prediware assure le calcul des déflexions de surface et/ou des déformations dans les chaussées souples sous sollicitation HWD, ainsi que la réalisation de calculs inverses pseudo-statiques ou dynamique, selon la méthode recommandée par le STAC et décrite dans le guide d’auscultation des chaussées dédié.

Le logiciel permet la réalisation de l’ensemble des étapes de l’analyse décrites dans le guide (figure 5) :

• les études préliminaires : étude de répétabilité, étude de linéarité, découpage en zones homogènes et identification des points représentatifs ;
• la phase de calcul inverse, selon la méthode pseudo-statique ou selon la méthode dynamique décrite dans le guide STAC (méthode recommandée) ;
• la phase de calcul direct (selon besoins) : calculs de déflexions ou de déformations.

figure_5.png

Exemple de visualisation des données grâce au logiciel Prediware

Il convient de noter que les résultats de la phase de calcul inverse seront exportables vers Alizé 2.0 pour d’éventuels calculs de durée de vie résiduelle, PCR ou renforcement.

Vers une automatisation des relevés de dégradations
F. Menant (université Gustave Eiffel) et M. Broutin (STAC)

En France, la plupart des gestionnaires de chaussées aéronautiques s'appuient sur des relevés visuels de dégradations pour estimer l’état de leur patrimoine, selon la méthode de calcul de l’indice de service du STAC. Cette méthode est chronophage et implique de lourdes contraintes opérationnelles pour l’aéroport (sécurité, fermeture de pistes…). Il en résulte des relevés peu fréquents, ce qui n’est pas compatible avec un objectif de surveillance plus fine de l’infrastructure. De plus, cette méthode peut révéler des disparités d'interprétation des dégradations d'un opérateur à l'autre sur les périodes de relevés.

Des systèmes de relevés automatisés sont apparus ces dernières années, qui peuvent opérer à grand rendement tout en délivrant des relevés très précis. Cependant, du fait de leur coût et leur rareté, ils ne peuvent être utilisés ni sur l’ensemble du parc d’aéroports, ni à des fréquences satisfaisantes. Des solutions de relevés automatisés moins coûteuses et plus faciles à mobiliser constitueraient donc des outils intéressants pour couvrir les aéroports qui ne peuvent bénéficier de ces équipements haut de gamme, ou en complément de ces derniers.

Dans cette perspective, l’université Gustave Eiffel, le STAC et ADP ont décidé d’étudier conjointement la faisabilité d’une solution technique fondée sur une instrumentation simplifiée et bas-coût pour la collecte de données ainsi que l’utilisation de l’intelligence artificielle (IA) pour leur analyse. Cette solution a été développée et testée dans le cadre du projet Easy-(Dai)², suite à l’appel à projet de la fondation FEREC de 2020.

L’outil Easy-(Dai)² a été expérimenté à différentes vitesses sur les aéroports de Lognes et Charles de Gaulle du groupe ADP. Les données recueillies ont servi à alimenter le modèle IA, mais aussi aux tests. Ce projet a démontré le potentiel de détection des dégradations de chaussées aéronautiques offert par le Deep Learning, ainsi que son intérêt opérationnel, les mesures ayant été réalisées avec succès, malgré la contrainte du trafic (photos 5 et 6).

photo_5.png

Imageur mono-caméra couplé à un GPS

photo_6.png

identification et localisation des dégradations

Engommage des chaussées aéronautiques : modélisation de l'adhérence et de la macro-texture en fonction du trafic
C. Goossaert (STAC)

L’engommage des pistes, phénomène de dépose de gomme par les pneus des avions au moment de l’atterrissage, a tendance à lisser la macro-texture de surface, rendant la zone dangereuse au moment du toucher de roue. Un trop fort engommage, couplé à un vent transverse et un épisode pluvieux, peut par exemple entraîner une sortie de piste.

L’étude présentée doit aider à répondre à deux enjeux importants pour les gestionnaires de pistes aéronautiques :

• Un enjeu sécuritaire : évaluer le niveau d’engommage à partir duquel une piste mouillée devient dangereuse.
• Un enjeu opérationnel et scientifique : relier les évolutions de l’adhérence de la chaussée (CFLi) et la texture de la surface (PMP), qui évolue inversement à l’accroissement de l’engommage. Une meilleure compréhension scientifique du phénomène permettra de développer un outil de prévision de la vitesse d’engommage. Cet outil constituera une aide à la décision des gestionnaires de plateformes aéroportuaires pour définir les fréquences de dégommage.

Les résultats d’essais réalisés sur deux pistes durant l’été 2023 sont encourageants. Ils seront complétés à l’aide des résultats de nouvelles expérimentations.

Retour d’expérience sur l’adhérence sur contaminants hivernaux
C. Goossaert (STAC)

Le STAC a réalisé une campagne de mesures d’adhérence opérationnelle sur l’aérodrome de Mont-Dauphin-Saint-Crépin en janvier 2023. Les mesures effectuées sur la piste 16/34 totalement enneigée, au moyen d’un IMAG, d’un STFT, d’un pendule SRT, ont duré trois jours (photo 7). Elles ont été complétées par des inspections visuelles.

photo_7.png

IMAG sur l’aérodrome de Mont-Dauphin-Saint-Crépin

STAC

Plusieurs points de fonctionnement ont été testés en faisant varier la vitesse, le taux de glissement et le CFMD utilisé sur neige compactée, neige fraîche et glace, pour étudier notamment l’évolution du freinage en fonction du taux de glissement.

Cette expérimentation constitue les prémices d’une campagne d’essais ambitieuse prévue en 2024, au Canada, sur contaminants hivernaux, qui doit étudier l’influence de divers contaminants sur l’adhérence des pistes et les performances de freinage.

Viabilité hivernale

La viabilité hivernale, définie comme l’état des conditions de circulation résultant des diverses actions et dispositions prises par tous les acteurs pour s’adapter ou combattre les conséquences directes ou indirectes des phénomènes hivernaux sur le réseau, est directement concernée par le changement climatique.

Les projections proposées par l’outil Drias pour les différentes zones climatiques françaises prévoient des changements sensibles des conditions hivernales entraînant des réflexions en termes de moyens matériels, humains, organisationnels ou d’information et de communication en direction des usagers et des partenaires des gestionnaires routiers.

Impact du changement climatique sur les politiques de viabilité hivernale
M. Langlet (DIR Nord-Ouest) et H. Kauffmann (Cerema)

L’organisation d’un gestionnaire lors de la période hivernale a historiquement été l’activité dimensionnante des effectifs de son service. En 1994 et 1996, le ministère de l'Équipement, du Logement, des Transports et du Tourisme structurait, par le biais de circulaires, la viabilité hivernale non plus sur la mise en œuvre de moyens, mais sur la définition de résultats à atteindre en termes de :

• limitation de la dégradation des conditions de circulation ;
• durée maximale de retour à des conditions normales de circulation.

La définition des niveaux de service est donc fondée sur une déclinaison de la dégradation des conditions de circulation. Les zones climatiques (Hi) de la circulaire de 1994 sont utilisées pour l’affectation des crédits dans les services. Ces circulaires ont initié la réalisation de DOVH (dossiers d’organisation de la viabilité hivernale) dans lesquels chaque gestionnaire présentait ses niveaux de service, son choix de matériaux et matériels, ses circuits de traitement et ses organisations de travail.

Depuis, le climat a évolué et, globalement, la fréquence des phénomènes hivernaux est réduite en France métropolitaine. Dans certaines régions, une chute de quelques centimètres de neige, classique dans les années 1980, relève à présent de l’exceptionnel en ne se produisant que tous les 3 à 5 ans. La carte de la figure 6, établie en prenant en compte les prévisions de cumul annuel de neige, de fréquences de chute de neige (> 2,5 cm/j) et de nombre de jours de gel, présente ce que pourraient être les nouvelles zones géographiques orientant les politiques de viabilité hivernale.

figure_6.png

Carte établie par le pôle viabilité hivernale du Cerema présentant les zones de viabilité hivernale à prendre en compte pour orienter les futures politiques de viabilité hivernale

Les phénomènes « courants » impliquent une organisation et des moyens bien dimensionnés pour gérer des événements tout au long de l’hiver avec des niveaux de service importants sur l’ensemble du réseau. Une organisation adaptée, avec réaffectation de moyens et une éventuelle baisse des niveaux de service, doit permettre de gérer les événements non courants se produisant quelques jours par an. Enfin, la survenue occasionnelle d’événements météorologiques hivernaux de forte intensité (pluie en surfusion, tempête de neige…) est probable et doit inciter les gestionnaires à se préparer suivant une logique de résilience : « Être prêt à gérer des événements exceptionnels sans pour autant basculer dans la crise ».

D’après les modèles présentés ci-avant, pour la majeure partie des hivers à venir, la DIR Nord-Ouest (DIRNO) anticipe les évolutions suivantes :

• forte diminution du nombre de jours de températures très froides (≤ -5 °C) ;
• diminution du nombre de jours de gel ;
• diminution des hauteurs de neige cumulées.

Ces évolutions, déjà amorcées, entraînent la perte d’expérience des agents et des usagers, la perte de confiance dans les décisions à prendre, une tentation de diminuer les moyens alloués à la viabilité hivernale. Malgré cette diminution des événements, il est attendu en moyenne un événement exceptionnel chaque année, avec de fortes chutes de neige ou des pluies en surfusion, dans un contexte d’attente sociétale forte pour maintenir la viabilité.

Les réponses apportées par la DIRNO portent sur :

• le renforcement de la formation de l’ensemble des agents (chauffeurs, responsables d’intervention, cadres d’astreinte…) ;
• une meilleure connaissance du réseau pour anticiper les phénomènes ponctuels et l’établissement de cartes des points sensibles ;
• l’investissement en capteurs de températures de surface pour préciser les prévisions Météo-France ;
• l’expérimentation d’autres techniques (saumure) et matériels.

Réduire l’impact des activités de viabilité hivernale sur l’environnement
F. Philippe (Cerema), É. Perrot (Apieme) et C. Mafra (Cerema)

Pour assurer la sécurité des usagers dans le cadre de leur mobilité en hiver, le sel (NaCl) est le fondant routier le plus utilisé en France en raison de sa disponibilité, de son prix et de son efficacité jusqu’à -8 °C, voire -12 °C en bouillie (750 kg/km/an pour environ 1 million de km de réseau routier). Cependant, de sa production à l’épandage, les pertes en sel peuvent aller jusqu’à 200 000 t par hiver (photo 8).

photo_8.png

Les pertes en sel au moment du chargement des épandeuses sont estimées à 50 à 100 kg/ épandeuse

Les impacts du sel sur l’environnement ne sont pas négligeables :

• sur les infrastructures : dégradation des chaussées et du béton et corrosion des éléments métalliques des ouvrages d’art et des véhicules ;
• sur l’eau et les écosystèmes : disparition des espèces végétales et animales sensibles au sel, mais développement des espèces halophiles ou halo-tolérantes, augmentation du PH et du taux de salinité ;
• sur la structure des sols : croissance ralentie des plantes et disparition des micro-organismes et bactéries dans le processus de décomposition de la matière organique et du cycle de l’azote.

Les solutions pour limiter ces impacts sont nombreuses :

• agir sur l’organisation (définir des niveaux de service) ;
• prendre en compte la sensibilité au sel des milieux naturels traversés ;
• choisir un traitement adapté au phénomène ;
• préférer le traitement précuratif au curatif ;
• agir sur les centres de stockage (mise à l’abri, étanchéité, nettoyage…) ;
• sensibiliser et former le personnel ;
• échanger entre services et communiquer régulièrement auprès des usagers...

Le changement produit peut être envisagé, mais tous les fondants routiers ont un impact sur l’environnement.

Quant à l’arrêt total du salage, il peut être envisagé sur certains réseaux secondaires ou dans des zones environnementales particulièrement sensible, mais cela nécessite d’accompagner les usagers. Plutôt que d’arrêt total, il convient de parler d’optimisation : traiter au bon moment, uniquement les secteurs touchés, avec un produit et un dosage adapté pour assurer la sécurité des usagers et la praticabilité des routes dans un souci de préservation de l’environnement.

Afin de limiter l’apport de chlorure, l’Apieme (Association de protection de l’impluvium des eaux minérales d’Evian) a mis en place un programme de réduction du salage des routes sur son territoire concerné par les enjeux suivants : captage pour l’alimentation en eau potable, zone d’infiltration préférentielle des eaux minérales d’Evian et présence de zones humides sensibles reconnues d’importance internationale. Après une forte augmentation des épandages de sel dans les années 2000 ayant notamment entraîné une augmentation de la concentration en ions chlorures dans les eaux du lac Léman, l’Apieme a conventionné en 2011 avec les gestionnaires routiers pour réduire les apports de sel de déverglaçage sur les voies communales et départementales.

Les actions conduites depuis 2011 comprennent :

• un travail de fond sur le changement des pratiques avec l’établissement des plans de salage ;
• l’audit du matériel et le subventionnement pour l’achat de matériel communal performant ;
• l’équipement des saleuses du réseau départemental d’équipements de précision (géolocalisation, suivi du dosage de sel…) (photo 9) ;
• la formation des gestionnaires de voirie ;
• la sensibilisation des usagers par des campagnes de communication ;
• le suivi des quantités de sel utilisées ;
• la recherche et le test de fondants alternatifs biodégradables ;
• l’amélioration de l’état de la chaussée avec des travaux en lisière de forêt.

photo_9.png

Contrôler le dosage de sel réellement répandu : une action simple pour réduire la consommation

Cerema

Un état des lieux des pratiques et l’élaboration d’un plan de gestion pour l’amélioration de la viabilité hivernale réalisés avec le Cerema ont permis à l’Apieme d’avoir une vision pluriannuelle des actions à engager, comme l’amélioration du réglage des saleuses, la mise à jour des PVH ou encore l’expérimentation de l’utilisation de saumure. L’Apieme estime que ces différentes actions ont réduit la consommation de sel de 35 %.

Afin de réduire les émissions de gaz à effet de serre (GES) de la viabilité hivernale, le gestionnaire peut réduire les consommations d’énergie et de matières premières. D’où proviennent les produits et matériels utilisés ? Comment sont-ils fabriqués ? Comment ont-ils été ou sont-ils stockés, transportés ?… Quel est le « bon » produit, au « bon » dosage, épandu avec le « bon » matériel, au « bon endroit » selon l’événement météorologique ? Ai-je une connaissance de l’évolution des phénomènes climatiques de mon territoire ? À quelles échéances ? Quels sont les produits et matériels nouveaux répondant à cette nécessité de réduction des émissions de GES ?

Des questions simples dont les réponses peuvent paraître complexes, mais résolubles, d’autant que les méthodologies et les outils existent pour accompagner les gestionnaires routiers sur cette voie.

Une attention particulière devra aussi être portée au partage des constats et solutions envisageables pour embarquer les agents et usagers afin d’asseoir ces changements dans la continuité et la durée.

Brèves

Une nouvelle méthode de détection des défauts d’uni périodiques à l’aide d’un indicateur (DPMO) dont le calcul est basé sur la densité spectrale de puissance (DSP) a été présentée. Ces travaux ont été réalisés au sein du sous-groupe uni du GNCDS (Groupe national des caractéristiques de surface de chaussées). Les seuils de DSP proposés ont fait l’objet de validation via plusieurs chantiers routiers.

Une étude très attendue par la profession a été réalisée sur la sélection d’un produit de substitution au perchloréthylène. Un protocole en six étapes a été mis en place et une validation technique de l’efficacité de l’anisole parmi neuf candidats présélectionnés a été effectuée. Désormais, la question de la modification des machines utilisant le perchloréthylène doit être traitée afin de pouvoir utiliser à terme l’anisole.

Selon une étude traitant de l’évaluation réaliste des émissions atmosphériques de particules d’usure de pneus et des revêtements routiers (TRWP) à l’aide d’un véhicule instrumenté par le laboratoire EASE (université Gustave Eiffel), les particules sont majoritairement ultrafines (< 0,39 µm de diamètre) et la quantité d’émissions varie fortement en fonction du type de trajet (rural, urbain, etc.).

À l’occasion du 3^e European Pavement Friction Workshop (EPFW23), qui s’est tenu sur les pistes de Nantes de l’université Gustave Eiffel, des procédures de calibration des mesures d’adhérence ont été menées. L’analyse des essais montre une amélioration de la répétabilité et de la reproductibilité des mesures de frottement.

La mesure de permittivité diélectrique des chaussées par une sonde ouverte, relativement aisée à mettre en œuvre, ouvre des perspectives prometteuses dans l’estimation de l’épaisseur des différentes couches d’une structure de chaussée ou du niveau de corrosion des armatures d’un ouvrage d’art.

Le Raptor est un nouvel équipement du Cerema destiné à la réalisation de mesures de déflexion à grande vitesse. Cet outil permet de mesurer en trace de roulement droite, dans le flot du trafic, le bassin complet de déflexion ainsi que les charges dynamiques. Il réalisera prochainement ses premières campagnes de mesure sur route.

À Auxerre, un concept de « métamoquette » ou « moquette BHP » (béton à haute performance) a été mis en œuvre sur une section de 200 m. Il s’agit d’une structure de chaussée en béton avec une couche de roulement de haute qualité et durable et un contrôle de la fissuration via un treillis. Après plus de 8 ans d’utilisation sous un trafic de 325 PL/j, cette section démontre un bon comportement et des niveaux de performances satisfaisants.

Un démonstrateur de chaussées urbaines démontables (CUD) de 180m² a été construit en juin 2022 à Nantes. Les premiers retours sont positifs avec une bonne tenue générale du démonstrateur et la confirmation de la faisabilité du montage/démontage pour intervention en-dessous des dalles CUD. Le suivi de ce chantier va se poursuivre dans les prochains mois.