Article vedette d’un commanditaire de l’ATC – KGS Group
Par Craig Rowbotham, ing., chef du département des transports
Comment peut-on gérer la croissance future de la circulation avec le budget actuel? Cette question était au cœur du projet d’amélioration de l’intersection de la route d’accès de Grand Coulee.
Située à environ 6,5 km à l’ouest de Regina, l’intersection de la route 1 et de la route d’accès de Grand Coulee dessert un amalgame croissant de circulation résidentielle, commerciale et régionale. Le développement prévu dans la région environnante devait entraîner une forte hausse de la demande de transport, ce qui suscitait des inquiétudes quant à la capacité à long terme de l’intersection existante.
Bien que les projections en matière de circulation indiquaient que des améliorations seraient nécessaires, les débits prévus n’avaient pas encore atteint les seuils généralement utilisés pour justifier un échangeur à niveaux séparés. Le ministère des Routes de la Saskatchewan faisait donc face à un défi commun en matière de planification des transports : trouver une solution susceptible d’améliorer la sécurité et les opérations, de répondre à la croissance future et de préserver la flexibilité en vue de la construction d’un échangeur, sans que les coûts majeurs de séparation des niveaux soient engagés dès maintenant.
Ces exigences ont donné lieu à l’un des plans d’intersection routière à niveau les plus innovants de la Saskatchewan et à une solution qui pourrait être utilisée pour d’autres corridors ruraux à forte croissance. Le concept de décalage vers la gauche déplace les principaux mouvements de virage à gauche loin du passage routier principal et les traite à l’aide d’un système de bretelles directionnelles et d’un carrefour giratoire, ce qui réduit les points de conflit directs tout en maintenant la vitesse de circulation sur l’autoroute.
Évaluation des autres solutions potentielles
Le projet a d’abord été lancé par l’étude de concepts d’intersection capables d’améliorer le rendement tout en évitant le coût et la complexité d’un échangeur conventionnel.
Il a été déterminé qu’un échangeur à niveaux séparés était la solution optimale à long terme, car il offrait les plus grands avantages en termes de rendement opérationnel et de sécurité. Cependant, son coût et les infrastructures requises ne pouvaient être justifiés au regard des besoins actuels en matière de transport.
Plusieurs solutions à niveau ont donc été évaluées, chacune offrant des restrictions et des avantages distincts :
- les configurations à îlots directionnels, qui limitaient certains mouvements de virage et nécessitaient des réductions de vitesse sur la route 1;
- les concepts de stockage médian, qui augmentaient les points de conflit et étaient moins compatibles avec l’aménagement futur d’un échangeur;
- les conceptions à demi-tour en U à croisement restreint, qui nécessitaient des réductions de vitesse et créaient des mouvements de convergence et de zigzag supplémentaires;
- le maintien de l’intersection existante, qui ne répondrait pas adéquatement à la croissance future de la circulation ni aux préoccupations émergentes en matière de sécurité.
L’évaluation s’est concentrée sur la sécurité, le rendement opérationnel, la constructibilité, le coût et la compatibilité avec les futures améliorations du corridor.
La solution privilégiée : décalage vers la gauche
La solution privilégiée est une intersection à carrefour giratoire intégrant des mouvements de virage à gauche décalés, des rampes directionnelles, des voies d’accélération et de décélération, ainsi qu’un carrefour giratoire à trois branches à voie unique d’un diamètre inscrit de 50 m.
Parmi les concepts évalués, la configuration décalée à gauche était celle qui présentait la plus grande capacité à répondre à la croissance prévue de la circulation tout en maintenant une vitesse de fonctionnement de 110 km/h sur l’autoroute. Mais ce qui est tout aussi important, c’est que cet aménagement pourrait être intégré à un échangeur futur si les débits de circulation nécessitaient un jour une séparation de niveau.
Le concept offre de nombreux avantages opérationnels, généralement associés à un échangeur, tout en restant entièrement à niveau.
En séparant et en redistribuant les principaux mouvements de virage, cette solution réduit considérablement les points de conflit et simplifie la prise de décision du conducteur. La configuration qui en résulte réduit les points de conflit des véhicules de 42 à 16, améliore la distance de vue des conducteurs effectuant un virage et minimise les conflits de croisement à haut risque.
Comment fonctionne l’intersection
Contrairement à une intersection routière rurale conventionnelle, le concept de Grand Coulee répartit les mouvements de circulation dans un système coordonné de bretelles et de carrefours giratoires.
Les automobilistes circulant entre la route 1 et Grand Coulee, ou dans les secteurs commerciaux adjacents, accèdent à l’intersection par des bretelles directionnelles et un carrefour giratoire à trois branches. Les mouvements de virage à gauche, qui font habituellement partie des manœuvres les plus risquées aux intersections rurales à grande vitesse, sont décalés par rapport à l’intersection principale et contrôlés à l’aide d’un système à carrefour giratoire.
Les voies d’accélération et de décélération séparent encore davantage les véhicules effectuant un virage des véhicules circulant sur la route, ce qui réduit les écarts de vitesse et améliore les opérations de la circulation en général.
Pour les conducteurs, le système transforme ce qui serait autrement une manœuvre de croisement complexe en une séquence de décisions plus simples et intuitives.
Répondre à la croissance future
Une caractéristique déterminante du concept privilégié est sa capacité à répondre aux besoins d’aménagement futurs, tout en évitant un investissement prématuré en matière de séparation des niveaux.
Pendant la planification fonctionnelle, la solution privilégiée a été évaluée au regard d’une gamme de scénarios de croissance résidentielle et commerciale projetés. L’analyse a confirmé que la configuration pouvait répondre à des augmentations significatives de la demande de transport tout en maintenant un rendement opérationnel acceptable.
Cette approche reflète un défi auquel sont confrontés les organismes de transport à travers le Canada. La croissance se fait souvent de manière progressive, alors que les investissements majeurs dans les infrastructures nécessitent un capital initial substantiel. En conséquence, les organismes doivent établir un équilibre adéquat entre les besoins actuels et ceux de demain tout en assurant une gestion prudente des fonds publics.
La solution de Grand Coulee assure cet équilibre par la mise en place d’améliorations opérationnelles à court terme et la préservation de l’option pour la construction future d’un échangeur.
Défis
Plusieurs défis propres au site ont été pris en compte pendant la conception et la construction :
- la circulation de gros véhicules comme des poids lourds à double essieu de 41 mètres et des véhicules agricoles entrait en conflit avec les objectifs de trajectoire les plus rapides du design du carrefour giratoire;
- un examen attentif a été nécessaire pour maintenir les opérations de circulation. Le long de la route 1, les travaux comprenaient quatre voies d’accélération et de décélération. Un détour temporaire a été construit pour contourner le site du carrefour giratoire;
- la topographie relativement plate du corridor a créé des contraintes de drainage, les élévations existantes des ponceaux et les exigences hydrauliques influençant le nivellement de la route et la conception du drainage;
- les études géotechniques ont déterminé que le sol de fondation était mou et composé d’argile fortement plastique présentant un potentiel de gonflement significatif, ce qui nécessitait une attention particulière pour la conception des chaussées et la planification des travaux de terrassement.
Leçons apprises
Le projet d’amélioration de l’intersection de la route d’accès de Grand Coulee démontre que l’innovation ne nécessite pas toujours la construction de quelque chose de plus grand ou de plus coûteux. Dans de nombreux cas, la solution la plus élégante est celle qui assure un équilibre entre la sécurité, le rendement opérationnel, la constructibilité, le coût et la flexibilité à long terme.
Plutôt que de construire un échangeur avant que ce soit nécessaire, cette solution à niveau offre des avantages significatifs en matière de sécurité et d’exploitation, tout en assurant une gestion responsable des fonds publics. Il en résulte une intersection qui améliore la sécurité et la mobilité dès maintenant tout en positionnant le corridor pour qu’il réponde aux besoins de demain en matière de transport.
Pour les professionnels des transports confrontés à des défis similaires, la question n’est peut-être pas de savoir si un échangeur complet sera finalement nécessaire, mais plutôt si une solution plus intelligente peut répondre aux besoins intérimaires.