Cadre institutionnel et technique - Bitume Québec · globale et le suivi des chaussées 4 ......

Yves BROSSEAUDIngénieur ENSAIS – Directeur de recherche au LCPC

Colloque organisé par Bitume QuébecMontréal – 19 mars 2008

Cadre institutionnel et techniqueCadre institutionnel et techniquedu domaine routier en France du domaine routier en France

orientation des techniques d’aménagement, construction et entretien

Y.B. 2

Sommaire Sommaire

1) Le réseau routier – les gestionnaires

2) Organisation de la direction générale des routes

3) Évolutions liées à la décentralisation

4) Politique de gestion des routes

5) Techniques de constructions et d’entretien

6) Innovations

7) Conclusion

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Le réseau routier – les gestionnaires

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La France : La France : qqqq chiffreschiffres

21 régions métropolitaines

3 collectivités territoriales

100 départements

36 500 communes

60 communes de plus de 100 000 habitants

551 000 km2Superficie

61,4 millionsPopulation

28 700 000Voitures particulières

5 596 000Véhicules utilitaires

Parc Parc automobileautomobile(au 1er janvier 2002)(au 1er janvier 2002)

L’Etat, les départements, les communes et les collectivités

territoriales ont chacun un domaine routier, à la différence

des régions.

21 r21 réégionsgions

100 D100 Déépartementspartements

36500 Communes36500 Communes

1 – Réseau - gestionnaires

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RRééseau routier trseau routier trèès maills mailléé

Le rLe rééseau routier actuelseau routier actuel1 000 000 km1 000 000 km

# 100% revêtues# 100% revêtues


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Autoroutes* RN RD RCKm 11810 8500 360000 593000Milliard véh*km 112 92 198 143% circulation 21 17 36 26taux % 90-01 5,1 1,8 1,4 1,9Coût reconstruction 90 88 en Milliard €

* dont 7 516 km à péage

CaractCaractééristiques du rristiques du rééseau routierseau routier

Concentration du trafic :40 % du trafic sur 4 % du réseau (réseau national autoroutes et routes)Plus de la moitié du trafic du réseau routier national sur autoroutes


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Domaine routier : Qui gère quoi ?


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RRéépartition des modes de transportpartition des modes de transport

Fer9,5%

Air1,7%

88,8%Voitures 83,8%

Autocars 5 %

Transport voyageurs

Voies navigables

2%

Oléoducs6%

Fer14%

Route78%

Transport marchandises


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ÉÉvolution du trafic marchandisevolution du trafic marchandise

2020

en milliards de Tonnes x Kilomètres

0

100

200

300

400

500

600

1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015

Scénario B croissance moyenne

Effets supplémentaires des scénarios A et C

Effets du contexte économique (croissance forte ou faible)

Trafic ferroviaire

Trafic fluvial

Trafic routier

.MVMV


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En % annuel de 1988 à 2010

Prévisions de trafic sur le réseau routier principal


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Carte des autoroutesCarte des autoroutes


ETAT : AUTORITE CONCEDANTE

6 sociétés privées regroupées en 3 pôles ASF/ESCOTA –APRR/AREA SANEF/SAPN

2 sociétés de tunnelsATMB - SFTRF

3 sociétés privéesCOFIROUTE ALIS Eiffage (AR en travaux)

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1960

1970

1980

1998

1990

Horizon 2000

Historique des autoroutesHistorique des autoroutes

Un réseau récent,bien structuré,

haut niveau de service,longue durabilité (30 ans),

en phase d’entretien de surface,,suivi régulier (2 à 3 ans)

appareils d’auscultation non destructive,à grand rendement.


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Organisation de la DGR dans le MEDAD

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Direction gDirection géénnéérale des Routes rale des Routes

Politique Nationale des Routes

PROGRAMMATIONPROGRAMMATION

PROJETSPROJETS

FINANCEMENTFINANCEMENT

TRAVAUXTRAVAUX

ENTRETIENENTRETIEN

MODERNISATIOMODERNISATIONN

Autoroutes non concédées

Routes nationales

PROGRAMMATIONPROGRAMMATION

PROJETSPROJETS

FINANCEMENTFINANCEMENT

CONCESSIONCONCESSION

CONTROLECONTROLE

Autoroutes concédées

Planification / Budget

Ministèrede l’Équipementdes Transports

du Logement du Tourisme et de la Mer

2 – MEDAD - DGR

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DGR DGR -- servicesservices

Gestion autoroutière déléguéeBudget et servicesPolitique routière et du développementInvestissements routiersGestion du réseauContrôle technique des concessions

Les 6 sous directions de la DGR

2 – MEDAD - DGR

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Les rLes rééseaux de la DGR seaux de la DGR

Les services techniques centraux

Les services techniques

déconcentrés

Les nouveaux services gestionnaires déconcentrés

Organismes «rattachés» :

- SETRA (normes et politiquetechnique)

- CETU (tunnels)

- CNPS (ponts de secours)

- CERTU (voies urbaines)

- 7 Centres d’études techniques de l’équipement (CETE)

-22 Laboratoires régionaux des ponts et chaussées (LRPC)

-22 SMO (services de maîtrise d’ouvrage) au sein des Directions régionales de l’équipement(programmation / commande / etc.)

- 11 Directions Interdépartementales des Routes (DIR)(entretien et exploitation des réseaux / opérations)

Organismes «associés» :

- LCPC (chaussées / sols / etc.)

- INRETS (transport)

2 – MEDAD - DGR

Laboratoire Central des Ponts et ChaussLaboratoire Central des Ponts et ChaussééesesL.C.P.C.L.C.P.C.

Etablissement public à caractère scientifique et technologique (EPST) sous tutelle conjointe du ministre chargé de l’Equipement (MEDAD) et

du ministre chargé de la Recherche

Organisme national de recherche appliquée, dans les domaines suivants :

Les routes

Les ouvrages d’art

La géotechnique et les risques naturels

Le domaine urbain

2 – MEDAD - DGR

www.lcpc.fr

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Les missions du LCPCLes missions du LCPC(contrat quadriennal 2006(contrat quadriennal 2006--2009)2009)

Conduire des recherches et des études méthodologiques

Réaliser tous travaux d'expertise et de conseil

Orienter, programmer, évaluer, la recherche-développementAssurer la coordination avec la recherche européenne et internationale, participer à la promotion des techniques françaises àl ’étranger et au soutien à l ’innovation

Mettre en œuvre une politique d ’information scientifique et technique, diffusion des connaissances, réglementation, normalisation

2 – MEDAD - DGR

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ÉÉvolutions livolutions liéées es àà la dla déécentralisationcentralisation

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Services gestionnaires du RRNServices gestionnaires du RRN

Les nouveaux services gestionnaires déconcentrés

- 22 SMO (services de maîtrise d’ouvrage)au sein des Directions régionales de l’équipement (DRE)(programmation / commande / travaux neufs/ etc.)

- 11 DIR (Directions Interdépartementales des Routes)

(entretien et exploitation des réseaux / opérations)

3 – Evolutions décentralisation

Suppression des 100 DDE

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Services de Services de MaitriseMaitrise dd’œ’œuvreuvre

RôlesRôles des DIR :Gérer, Entretenir, Exploiter les 11 800 kms RN

Assurer la Maitrise d’œuvre du développement des RN

Organisation par Itinéraire : service homogène à l’usager, meilleure information, VH élevée,

Taille suffisante, compétence des services.

Profonde réorganisation des services routiers de l’Etat


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Services de maServices de maîîtrise dtrise d’’ouvrageouvrage

Rôle des SMO :Maitrise d’Ouvrage des Projets routiers neufs, élaboration et exécution des travaux routiers des contrats de plan Etat-Régions,

Sous tutelles des Directions Régionales de l’Equipement (DRE),

Sous l’autorité des préfets de Région.


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DIR [11]

CEI scentres

d’exploitationet d’intervention

Répartis en Districts

Bureau de la Politiquede l’entretien

Gestion de partie d’itinéraire Programmation de l’entretien

Organisation des DIROrganisation des DIR


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La politique dLa politique d’’entretienentretien

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Politique de gestion du RRNPolitique de gestion du RRN

4 Axes majeurs

Sécurité Service à l’usager

Préservation du patrimoine Bruit

Observatoire Points noirs

IQRNEnquêtes

IQOACongestions

4 – Politique de gestion

Indica

teur

s

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SSéécuritcuritéé routiroutièèrereextrait du communiqué de presse du secrétaire d'État chargé des transports

Bilan provisoire du mois d'octobre 2007 : 7 600 accidents corporels (+ 0,5 % par rapport à 2006) ont provoqué:

353 décès, contre 439 à même période an dernier, ce qui représente une baisse significative de 19,6 %.si le nombre de personnes blessées a augmenté de 2,2 % (9 662), le nombre de personnes hospitalisées a, quant à lui, diminué de 4,8 % (3 413)

Entre 2002 - 2005, les décès ont baissé de 34%


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La La politiquepolitique dd’’entretienentretienEvaluation des Evaluation des rréésultatssultats

Enquêtes CREDOC :Pourcentage d’usagers satisfaits de l’état du réseau


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La La politiquepolitique dd’’entretienentretien des RN des RN MMééthodologiethodologie

Base de données nationale

Outils de connaissance du patrimoine permettant :

– mise en œuvre de la politique de déclassement des voies àusage infra-national

– répartition de la dotation, suivant la hiérarchisation du réseau

– connaissance de l’état du réseau (IQRN, IQOA ponts, IQOA

tunnels, IQOA murs, et bientôt IQ assainissement)


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IQRNconcernait 280 000 000 m2 de chaussée

1/3 évalué chaque année

Paramètres mesurés (moyenne par 200 m)

Dégradations de surface (fissures, faiençages, …) par relevés visuels in situ (DESY) ou GERPHO

Déformation transversales , ornières (TUS ou PALAS)

Adhérence

frottement transversal (CFT/SCRIM)

Texture (MPD par Rugolaser)

LL’’entretienentretien des RN des RN LL’’imageimage qualitqualitéé des RN (IQRN) pour des RN (IQRN) pour ll’é’évaluationvaluation

globaleglobale et le et le suivisuivi des des chausschaussééeses


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L’ensemble des données recueillies est traduit en notes de 0 à 20attribuées par tronçon de 200 m et réparties en trois catégories :

une note de surface (NS)une note patrimoine (NP)

une note globale (NG synthèse des deux premières)

Notes Qualité Définitions

20 A = excellent absence de dégradations

19 B = bon dégradations mineures localisées

18-17 C = acceptable dégradations mineures étendues

16-13 D = médiocre dégradations graves étendues

<13 E = mauvais dégradations graves généralisées

L’entretien des RN Calcul des notes IQRN


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Bon 28 %

Excellent 34%Mauvais 13%

Médiocre 12%

Acceptable 13%

L’entretien des RN Résultats IQRN 2001

4 – Politique d’entretien

Gestion du rGestion du rééseau routierseau routierSurveillance et Entretien des ChaussSurveillance et Entretien des Chaussééeses


Gestion du rGestion du rééseau routierseau routierSurveillance et Entretien des ChaussSurveillance et Entretien des Chaussééeses

3 Phases :

Evaluation périodique en continu du réseau (3 ans)

Analyse globale : état général du réseauDétection des points faiblesIdentification des zones à accidents

Expertise détaillée des zones à problèmeProgrammation annuelle des travaux d’entretien àl’échelle d’un itinéraire (section)

4 – Politique de gestion MLPL - LCPC

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Notion de coNotion de coûûts de fonctionnement et dts de fonctionnement et d’’investissementinvestissement

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EntretienEntretien RN : RN : ValeurValeur dudu patrimoinepatrimoine

Réseau autoroutier concédé ≅ 60,5 Md€Réseau national non concédé ≅ 144,0 Md€

autoroutes non concédées(urbain + rase campagne) 39,6 Md€routes nationales (rase campagne) 67,5 Md€routes nationales urbaines 25,9 Md€ouvrages d'art 11,0 Md€(23 000 ponts + 202 tunnels)

Valeur à neuf (2000)(coût de reconstruction à l’identique / 1 Md€ = 1 000 000 000 € )

4 – Politique d’entretien

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La La politiquepolitique dd’’entretienentretien des RN des RN HistoriqueHistorique

Historique :En 1962 : hiver catastrophique et réseau endommagé

De 1969 à 1989 : politique de renforcement de 20000km de RN

Depuis 1990 :

fin de la politique de renforcement et mise en place d’une politique de maintien du réseau

Dotation globalisée :– Utilisée pour l’entretien courant– Plus de 60% du budget total

4bis – Politique d’entretien

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EntretienEntretien RN : Les RN : Les moyensmoyens financiers financiers Budget 2004 (en Milliards Budget 2004 (en Milliards dd’’EurosEuros))

Budget annuel de l’Etat Français : 250 Md€

dont Entretien routier : 618 M€– dotation globalisée : 383 M€– ouvrages d’art + tunnels : 90 M€– réhabilitation chaussées : 66 M€– opérations de sécurité : 38 M€– installations fixes : 6 M€– divers : 35 M€

dont Budget routier : 2,8 Md€(réseau national non concédé)


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EntretienEntretien RN : Les RN : Les moyensmoyens financiersfinanciersProgression Progression dudu budgetbudget


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Techniques de construction et d’entretien

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Politique de constructionPolitique de construction

Procédures éprouvées (enquêtes, marché, A.O., études,…)

Référenciel technique commun Méthode de dimensionnement, catalogueGuide des variantesNormes européennes (constituants, produits,…)Normes françaises (mise en œuvre, réception)Formulation (entreprise, méthode LPC)

Choix de construction «progressive»Niveau de service élevé, risques faiblesDurabilité étendue (30 ans)

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Choix de stratChoix de stratéégies gies dd’’investissement et dinvestissement et d’’entretienentretien

Moyens financiers Niveau de Service

Moyens Construction et Entretiens CdF + Chaussée Travaux entretien 30 % 50 % coût d ’une route

Comparer : Dépenses avec Avantagesamélioration sécurité, gains de temps, fonctionnement des véhicules, effets indirects sur l ’économie

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Comparaison des stratComparaison des stratéégiesgies

CHOIX pour le dimensionnement

durée de référence : 10 - 20 - 30 - 40 - 50 ans

niveau de risque : 2 - 5 - 10 - 20 - 40 - 50 %

combinaison des 2 selon le mode de construction

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Catalogue des structure Routes Nationales Catalogue des structure Routes Nationales Une fiche : une structureUne fiche : une structure

Prise en compte de la portance de la plateforme, et du trafic cumulé PLDes Structures Bitumineuses épaisses (construction initiale lourde, faible risque)

Y.B.

Structures bitumineusesStructures bitumineuses

• Matériaux choisis pour leur bonne tenue à la fatigue : GB2, GB3, EME2 (nouveauté)

• GB1 non autorisée sur le réseau national

• EME1 matériau au comportement mal connu

• Structure GB2/GB3 non retenue : pb de la remontée des fissures de fatigue

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Comparaison de stratComparaison de stratéégies:gies:construction lourde construction lourde -- progressiveprogressive

N 8 ans N 15 ans N 25 ans

Trafic cumulé (nombre d’essieux)

Dommages cumulés

Construction 1 seule phase

Structure initiale

1er rechargement

2eme rechargementTaux de dommage admis à la fin de vie

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Modes de construction des chaussModes de construction des chaussééeses

3 stratégies:Investissement initial faible et entretien curatif

10-15 ans, chaussée souple, faible trafic, faible niveau de serviceInvestissement initial élevé et entretien préventif

Construire pour de longue durée de service : 20 - 30 voire 40 ans (épais, coût élevé, entretien réduit)

Construction progressive :adaptation à l’évolution du trafic (nouvelle autoroute), climat peu rigoureuxplanification des séquences de construction-entretienchoix de techniques souples (bitumineuses épaisses), intégrer CdF(protection gel)prise en compte des travaux dans la gêne à l’usagerniveau de service élevé (respecter les risques faibles, séquence d’entretien)

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Principales techniques de constructionPrincipales techniques de construction

Structures bitumineuses épaissesStructures mixtes (préfissuration GTLH)

Dissociation de la fonction des couchesMatériaux d’assise performants:

EME 2GB 3 voire 4

Couches de roulement cibléesAdhérence, bruit, couleur, ….

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Entretien de structureEntretien de structure

Renforcement avec des matériaux bitumineux àhautes performances

Retraitement à froid des chausséesBitume (émulsion, mousse)HydrauliqueMixte

Recyclage des matériaux de chaussées

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EvolutionEvolution de la demande dde la demande d’’entretien de surfaceentretien de surface

60-75: Renforcement structurel BB épais (6-10 cm)

75-85: Entretien superficiel BB minces (4-5 cm) sur des supports de bonne qualité (structure et géométrie)

85-05: Entretien superficiel plus ciblé :Adhérence BBTM (2 à 3 cm) Confort visibilité BB Drainant (4 cm)Esthétique BBTM 0/6 discontinuRéduction du bruit BBTM 0/6 Forte résistance à l’orniérage BB spéciauxRéduction dommages de fatigue BB à module élevé

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Tendances des techniques dTendances des techniques d’’entretien de surfaceentretien de surface

Epaisseurs de plus en plus minces 1 à 2cmFormulation discontinue Mélange de plus en plus «grenu»Augmentation de la porosité

Couche d’accrochage-imperméabilisation

Emploi plus fréquent de liants modifiés ou spéciauxProduits généralement à chaud [sauf ECF]Produits normalisés Exigences de performances

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Les innovations

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L'association paritaire (MO, Labos, Entreprise, producteurs) a pour objet, dans le domaine :- de la conception, la construction et l'entretien des chaussées,- des ouvrages de terrassements et d'assainissement routier :

1 - l'établissement de l'état de l'art ayant vocation à servir de référence pour les professionnels de la route ;

2 - la contribution au progrès et à la qualification des produits, des procédés, des techniques, les moyens et des matériels.

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Actions principales du CFTR

3 comités:Rédaction des Avis technique

Qualification et certification (agrément labo, procédures de certification de conformité aux normes)

Méthodologie (document état de l’art, orientation recherche, coordination échanges nationaux)

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Y.B. 55

Innovation les accompagnementsInnovation les accompagnements

Depuis plus de 25 ans

Forte implication du ministère :

Concours de techniques innovantes Avis techniquesCharte de l’innovationPrix de l’innovation

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Organisation de la charte innovationOrganisation de la charte innovation

THEMESDOSSIERS

SELECTION EXPERIMENTATIONSSUIVIS

CONCLUSIONS - AVIS

CERTIFICAT

PROTOCOLE D’ACCORD

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BilanBilan apraprèès 10 s 10 ansans

79 protocoles 189 sites d’expérimentation60 départementsTous gestionnaires (Etat, Conseils généraux, Autoroutiers)

24 certificats10 Millions €urosSuivis par les LRPC

Micro-incrustation

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ConclusionsConclusions

La route répond à des exigences précises caractérisées par des indicateurs formalisés répondant aux objectifs:

SécuritéService à l’usagerConservation du patrimoineRéduction des nuisances et amélioration du confort

Un référentiel technique commun évolutif laissant place à l’innovation, l’aménagement progressif, l’adaptation des techniques aux objectifs

Une gestion organisée :Décideurs, gestionnaires, BE, entreprisesOrganismes de recherche, contrôles, expertises

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Merci de votre attention

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