Modélisation des impacts environnementaux de la circulation routière en vue de leur intégration dans les systèmes de gestion des chaussées

Résumé

La circulation routière cause des impacts environnementaux dont l’intensité varie en fonction des caractéristiques de la chaussée. Toutefois, les administrations routières prennent rarement en compte dans leur processus de décision ces impacts environnementaux advenant pendant la phase d’utilisation du cycle de vie de la chaussée. Cette déficience aboutit à des choix de gestion techniquement acceptables mais potentiellement non optimaux du point de vue de la société dans son ensemble. Les systèmes de gestion des chaussées traditionnels, dont disposent actuellement les administrations pour remédier à cette situation, ne sont pas adaptés à l’intégration méthodique des impacts environnementaux. Cependant, dans d’autres domaines que la gestion des chaussées, différentes techniques et outils existent pour faciliter leur prise en compte de façon systématique et exhaustive. Dans ce contexte, l’objectif principal de cette thèse est de fournir un outil, basé sur les techniques et connaissances les plus récentes, qui permet de quantifier les impacts environnementaux de la phase d’utilisation de la chaussée en vue de leur prise en compte dans les systèmes de gestion des chaussées. L’analyse d’un modèle conceptuel, basé sur la méthode du cheminement d’impact (IPA), montre qu’il est possible de relier de façon quantitative les caractéristiques des chaussés aux impacts environnementaux causés par la circulation routière ainsi qu’aux coûts économiques induits par ces impacts. Les caractéristiques des chaussées, telles que le type de matériau ou l’uni du revêtement, ont une influence significative sur l’émission de nuisances environnementales par la circulation routière. Parmi ces nuisances, on retrouve principalement les émissions atmosphériques, les eaux de ruissellement et de percolation, le bruit, et les vibrations. Les impacts environnementaux de ces nuisances, affectant le bien-être des riverains, les écosystèmes, les bâtiments et infrastructures ainsi que les cultures agricoles, induisent des coûts économiques tels que les soins de santé et ou les pertes de productions agricoles. Sur la base de ce modèle conceptuel, le modèle d’impact environnemental des chaussées (PEIM) a été développé dans le but d’attribuer une valeur économique aux impacts environnementaux. Cette valeur économique peut alors être prise en compte dans les outils économiques de gestion des chaussées utilisés par les administrations routières tels que l’analyse des coûts sur le cycle de vie (ACCV). En se basant sur les caractéristiques du revêtement des chaussées (matériau, âge, uni, texture et rigidité), le PEIM évalue les impacts environnementaux ayant comme origine la circulation routière, c’est-à-dire les impacts environnementaux apparaissant lors de la phase d’utilisation de la chaussée. Il calcule ainsi spécifiquement les coûts des impacts qu’ont la pollution atmosphérique, les gaz à effet de serre ainsi que le bruit sur la santé des riverains, l’état des bâtiments et infrastructures, et la biodiversité. L’utilisation du PEIM pour évaluer les impacts environnementaux dans le cas d’une section de collectrice revêtue en enrobé bitumineux dans un milieu urbain dense aboutit à plusieurs conclusions. Tout d’abord, le coût économique annuel des impacts environnementaux liés au seul uni de la chaussée est de l’ordre d’un million de dollars par kilomètre pour des unis usuels de la chaussée. De plus, il est démontré qu’une gestion des chaussées appropriée peut réduire substantiellement les impacts environnementaux sur le cycle de vie de la chaussée. Notamment, les stratégies d’entretien préventif permettent aux gestionnaires routiers d’atteindre un bénéfice environnemental environ deux fois plus élevé que les stratégies d’entretien palliatif. Sur le cycle de vie de la chaussée, ces bénéfices environnementaux, représentant plusieurs millions de dollars, excèdent les dépenses nécessaires pour le maintien de l’état de la chaussée. Par ailleurs, bien qu’ils ne soient que très rarement pris en compte, les impacts liés aux bruits sont responsables de la majeure partie des coûts environnementaux en milieu urbain. Au contraire, les impacts dus aux gaz à effet de serre sont les plus présents dans les analyses effectuées par les gestionnaires, alors qu’une stratégie d’entretien réduisant leur émission n’affecte que marginalement le coût environnemental total. En conclusion, la thèse démontre à la fois la faisabilité pratique de l’incorporation des impacts environnementaux dans les systèmes de gestion des chaussées, l’utilité d’une telle incorporation pour estimer le coût économique réel des alternatives de gestion et la nécessité de cette incorporation pour limiter l’empreinte environnementale des chaussées et ainsi poursuivre un développement durable.

Date	9 avr. 2014
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Gabriel J. Assaf (Directeur(-trice)) & Michèle St-Jacques (Codirecteur(-trice))