Restriction de charges 57

Tel qu’énoncé plus haut, lors du dégel printanier, divers mécanismes affectent temporairement la résistance effective de la chaussée à supporter le trafic des véhicules lourds. Pour minimiser les effets des charges lourdes sur la chaussée affaiblie lors du printemps, les administrations routières choisissent souvent de limiter les charges par essieu ou par véhicule. En effet, cela permet de diminuer l’impact du trafic sur les chaussées affaiblies et donc de réduire les coûts d’entretien. Actuellement, au Québec, l’imposition des restrictions actuelles réduit l’agressivité d’un camion de 22 % en moyenne, mais augmente de 7 % le nombre de déplacements requis pour transporter la même quantité de marchandise (St Laurent, 2003). Ces restrictions de charge ont donc un impact économique sur l’industrie du transport des marchandises. Selon St Laurent (2003), l’agressivité journalière du trafic en période de restrictions équivaut à 62 % de celle d’été ou d’automne. Aussi, cette pratique permet de réduire l’accumulation de dommages liés à la charge en période de dégel à environ 18 à 72 % des dommages annuels. Par ailleurs, un pourcentage semblable de 30 à 85% a été trouvé dans plusieurs états américains (St-Laurent 2003). Le maintien de ces restrictions permet de prolonger la durée de vie moyenne des chaussées de 8 % à 15 % selon la classe de routes. De façon générale, plus l’indice de déflexion en été est grand, plus il y aura des détériorations printanières (St-Laurent, 2003) (voir Tableau 2-5).

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Tableau 2-5 : Perte de durée de vie des chaussées au dégel en fonction de la classe de route (Saint-Laurent 2003)

La perte de durée de vie qui résulterait du relâchement des restrictions de charge au dégel serait en moyenne de 15%, et il serait donc nécessaire de restaurer 15 % de plus de route par année, ceci coûterait plus de 50 millions de dollars par années approximativement (Grellet, 2009). Parallèlement, les restrictions de charges auraient un impact financier d’environ 40 millions de dollars par année sur l’industrie du transport. Pour compenser les restrictions de charge imposées au printemps, certaines administrations routières autorisent les majorations hivernales de charge. Cela consiste à accroitre les limites de charge à l’essieu de 10 à 25% ou d’autoriser la circulation de véhicules lourds sur les routes secondaires en supposant qu’il se produit très peu de dommages sur les structures de chaussées lorsqu’elles sont gelées (C- SHRP, 2000). Aussi, le Federal Highway Administration (FHWA 1990) a réalisé une étude permettant de calculer une augmentation de vie utile de 62 à 95 % pour des réductions de charges en périodes de dégel variant de 20 à 50 % comme montré dans le Tableau 2-6 (Bilodeau et Doré, 2013).

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Tableau 2-6 : Augmentation de durée de vie utile des chaussées en fonction des restrictions de charges au dégel (FHWA 1990 tiré de Bilodeau et Doré, 2013)

Les restrictions de charges permettent donc de réduire considérablement les détériorations printanières, mais ont aussi un impact économique sur l’industrie locale. La détermination adéquate de la mise en place et du retrait de ces restrictions est donc très importante afin d’obtenir une balance optimale entre la maximisation de l’économie locale et la minimalisation des dommages à la route. Les méthodes utilisées pour identifier quand les restrictions de charges sont nécessaires varient selon les administrations. En général, dans différentes administrations routières, le choix du début des restrictions correspond à l’apparition de l’isotherme 0°C sous le revêtement (Imbs, 2003). C’est le choix de la date de retrait qui est typiquement davantage problématique. Plusieurs méthodes sont donc utilisées pour déterminer la période de restriction, notamment : a) l’usage des tubes de mesure de la profondeur de gel ou de dégel, b) le déflectomètre à masse tombante qui permet de mesurer la déformation des structures de chaussées et évaluer les variations saisonnières de portance de ces dernières, c) la poutre Benkelman, d)la météo afin d’établir des modèles de prédiction à partir des observations antérieures, e) l’indice de dégel qui permet de mesurer la profondeur de dégel dans une structure de chaussée et de déterminer ainsi le moment à partir duquel cette dernière accusera une perte de capacité portante et deviendra vulnérable aux charges et, f) utilisation de dates fixes. Au Canada, les méthodes et techniques pour déterminer l’entrée en vigueur et la durée des périodes de restrictions de charges varient en fonction des Provinces. Le Tableau 2-7 (Bullock et coll., 2006) présente les différentes méthodes utilisées pour la détermination des périodes de restriction de charge.

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Tableau 2-7: Dates d'imposition, méthodes de détermination et modalités d'application des restrictions de charge au dégel (tiré de Bullock et coll., 2006)

Provinces Méthodes d’imposition de la période de restriction de charges Méthodes de levée de la période de restriction de charges

Québec Stations météo routières (300 mm de dégel)

5 semaines après que la profondeur de dégel ait atteint

900 mm

Ontario Températures et conditions

routières Dates fixes

Manitoba Indice de dégel Dates fixes

Saskatchewan Thermistances, climat et conditions routières

Inspection routière ou maximum de 6 semaines

Alberta Tubes de gel (300 mm de

61 Provinces Méthodes d’imposition de la période de restriction de charges Méthodes de levée de la période de restriction de charges

Colombie Britannique Tubes de gel, jugement,

historique du climat Poutre Benkelman

Nouveau Brunswick Températures FWD, poutre Benkelman et conditions routières

Nouvelle Écosse Climat et conditions routières Dynaflect et conditions routières

Ile du Prince Édouard Tubes de gel, Poutre Benkelman

Tubes de gel, Poutre Benkelman, climat

Yukon Thermistances Thermistances

Territoires nordiques Inspection routière Poutre Benkelman, inspection routière

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Des études faites par la compagnie FPInnovations en collaboration avec le Ministère des Transports et des Infrastructures du Manitoba suggèrent d’imposer la restriction des charges lorsque l’indice de dégel en surface est de 15 °C.jours (lorsque le front de dégel atteint le bas de la couche de fondation) et de la lever aussitôt qu’un de ces critères est atteint : soit 56 jours après le début de la période de restriction de charges ou lorsque l’indice de dégel en surface atteint 350 °C.jours. La même valeur d’indice de dégel en surface (15°C.jours) est utilisée par l’État de Minnesota pour commencer la période de restriction de charges et la levée est basée sur une équation qui prédit la durée du dégel en fonction de l’indice de gel et de la profondeur de gel (Van Deusen et coll., 1998).