Article vedette d’un commanditaire de l’ATC — Solmax
Introduction
À travers le Canada, nos infrastructures font face à des défis croissants : une charge de circulation plus importante, des systèmes vieillissants et des phénomènes météorologiques extrêmes. Les routes, ponts et voies navigables subissent la pression exercée par des forces que les méthodes de construction traditionnelles peinent à supporter. La question n’est plus de savoir si ces défis existent, mais plutôt de savoir comment nous allons y répondre. Chez Solmax, nous nous efforçons de trouver des solutions pratiques et axées sur la recherche, qui aident les ingénieurs et les collectivités à construire des infrastructures résilientes, tout en réduisant l’impact environnemental.
La réalité : des routes sous pression
Les changements climatiques ajoutent de nouvelles contraintes aux routes qui sont déjà impactées par le gel et les mauvaises conditions du sol — des défis qui façonnent depuis longtemps les infrastructures canadiennes. Lorsque les routes se détériorent prématurément, l’effet d’entraînement est significatif : coûts plus élevés sur le cycle de vie, perturbations de la circulation et épuisement des agrégats de haute qualité, une ressource de plus en plus coûteuse et rare.
Matériaux plus intelligents, résultats plus solides
Les avancées en géosynthétique ont changé notre manière d’aborder ces problèmes. Ces matériaux transformés font plus que séparer les couches; ils renforcent le revêtement, gèrent l’humidité et protègent le revêtement contre l’érosion. En intégrant ces fonctions à nos infrastructures, les ingénieurs peuvent prolonger la durée de vie de ces infrastructures, en réduire la maintenance et minimiser l’impact environnemental. Voyons comment cela fonctionne en pratique.
Solutions pratiques en action
Gérer l’humidité et prolonger la durée de vie du revêtement : MIRAFI® H2Ri
La reconstruction de la 116e rue, une artère principale à Grande Prairie, en Alberta, illustre la puissance des matériaux géosynthétiques avancés. Après une importante reconstruction en 2011, les voies en direction du sud ont commencé à présenter de graves fissures et ornières, et ce, en moins de sept ans. Cette période était bien en deçà de la durée de vie prévue de 25 ans pour 6,0 millions d’ECAS (équivalents de charge axiale simple). Les examens réalisés ont révélé que les principaux facteurs ayant contribué à cette défaillance étaient les sous-couches d’argile sensibles au gel et à haute plasticité, ainsi que les détresses liées à l’humidité.
Plutôt que de répéter la même approche, la Ville a choisi d’utiliser un matériau géosynthétique de gestion de l’humidité à module élevé — MIRAFI® H2Ri. Ce matériau combine une plus grande force de résistance à l’aide de fibres absorbantes qui déplacent activement l’eau hors de la structure de la chaussée et du sous-sol. En éliminant et redistribuant l’humidité, MIRAFI H2Ri atténue le soulèvement attribuable au gel, l’affaiblissement attribuable au dégel et les mouvements différentiels dans les sols à grains fins.
Matériau géosynthétique de gestion de l’humidité H2Ri déployé sur un sol faible et à forte plasticité
Les résultats en disent long. La section redessinée visait 9 millions d’ECAS (équivalents de charge axiale simple) dans les conditions de sol les plus faibles prévues. Avec MIRAFI H2Ri, une durée de vie estimée jusqu’à 26 millions d’ECAS dans des conditions favorables au sol a été atteinte. L’utilisation du matériau MIRAFI H2Ri a également éliminé la nécessité de mettre en place des mesures de traitement coûteuses de l’humidité du sous-sol et d’effectuer des sous-découpes coûteuses, ce qui a réduit le temps de construction et les risques. Trois ans après son installation, la chaussée ne montre aucun signe de défaillance, une amélioration spectaculaire par rapport au design précédent.
Protection des infrastructures critiques : PROPEX® Pyramat
Lloydminster, en Alberta, a connu d’importantes inondations en 2016, 2018 et 2023, qui reflètent l’évolution des tendances climatiques qui mettent à rude épreuve les infrastructures municipales. Ces événements ont poussé la Ville à moderniser son réseau de drainage, en commençant par le canal de drainage nord-ouest (Northwest Drainage Channel) — un lien crucial qui n’avait auparavant pas la capacité de gérer un événement de tempête à récurrence de 10 ans, ce qui entraînait des inondations routières et des perturbations des activités.
Dans le cadre des travaux, on a élargi le canal de 1,5 m à 5 m et on a intégré une protection contre l’érosion à long terme grâce au tapis de renforcement de gazon haute performance PROPEX® Pyramat® (HPTRM). Le produit Pyramat offre une résistance hydraulique, empêche la perte de sol et favorise la croissance rapide de la végétation, créant ainsi un système naturel capable de résister aux flux d’une inondation à récurrence de 100 ans.
Installation de drainage Pyramat 75 du canal nord-ouest avant la l’établissement de la végétation
Les avantages étaient convaincants. Pyramat ne produisait que 3,9 kg de CO₂ par mètre carré, comparativement à 38 kg pour l’enrochement traditionnel et 60 kg pour les blocs de béton articulés — ce qui représente une énorme réduction de l’empreinte carbone. Les coûts d’installation ont montré des avantages similaires : Pyramat a permis d’économiser plus de 80 % par rapport à l’enrochement ou au béton. Au-delà de la réduction des coûts et de l’empreinte carbone, le système végétalisé a amélioré la qualité de l’eau, réduisant significativement les métaux solubles et les solides en suspension totaux en aval par rapport aux niveaux en amont.
Protection des voies navigables : PROPEX Scourlok®
L’eau est à la fois une source de vie et une force destructrice. PROPEX Scourlok® apporte une solution qui fournit un système de stabilisation des berges conçu pour résister aux contraintes hydrauliques extrêmes et protéger les rivages tout en favorisant la végétation. Cette solution diversifiée a été développée pour des applications de contrôle de l’érosion nécessitant une protection contre l’érosion, mais elle peut aussi être utilisée comme un système de mur gravitaire végétalisé pour résister au glissement et au renversement.
Sa conception modulaire peut facilement être adaptée à une grande variété de paysages. Cette approche remplace un ouvrage de protection dur par une solution basée sur la nature qui fonctionne avec la nature, et non contre elle. En plus d’offrir une solution végétalisée qui aide à améliorer la santé des sols, PROPEX Scourlok améliore la qualité de l’eau en maximisant l’élimination des polluants et des sédiments.
Solutions géosynthétiques innovantes pour les talus conçus pour le REM
Le projet de métro léger du Réseau express métropolitain (REM) à Montréal, dirigé par NouvLR, nécessitait une base solide pour soutenir ses voies surélevées tout en assurant la stabilité à long terme et l’intégration environnementale. Solmax a proposé deux solutions géosynthétiques clés qui ont joué un rôle central dans l’atteinte de ces objectifs.
Pour renforcer les talus conçus pour soutenir le tracé du REM, une géogrille Miragrid® XT a été installée. Cette géogrille haute performance offre une résistance à la traction et une interaction avec le sol exceptionnelles, ce qui permet aux talus de supporter les charges dynamiques du REM. Son utilisation minimisait les risques d’affaissement et améliorait l’intégrité structurelle, garantissant la sûreté et la fiabilité des opérations pour les décennies à venir.
Pour compléter le tout, le tapis de renforcement de gazon PROPEX Pyramat de Solmax a été appliqué pour stabiliser les pentes des talus. Ce type de tapis contrôle efficacement l’érosion, offre une protection contre le ruissellement de surface et favorise la croissance rapide de la végétation. Cette approche sécurise non seulement les pentes, mais intègre également les infrastructures à leur environnement naturel, créant un corridor végétalisé à la fois durable et résilient face à l’usure future.
Ensemble, ces solutions illustrent la façon dont les matériaux géosynthétiques avancés peuvent relever le double défi de la performance technique et de la gestion environnementale dans les grands projets de transport.
Pourquoi cela est-il important : impact moindre, durée de vie plus longue
Chaque kilomètre de route ou de rivage protégé par des matériaux géosynthétiques représente une réduction de l’empreinte carbone. Ces solutions minimisent l’excavation, diminuent la consommation de matières premières et prolongent la durée de vie de l’infrastructure — réduisant ainsi les émissions tout au long du cycle de vie de l’actif. Elles soutiennent également les systèmes naturels, de la croissance de la végétation à la préservation des habitats, tout en harmonisant l’aménagement des infrastructures avec la responsabilité environnementale.
La voie à suivre
Les défis d’infrastructure du Canada ne disparaîtront pas, mais notre approche peut évoluer. En adoptant des technologies éprouvées comme les matériaux géosynthétiques de gestion de l’humidité et les systèmes de contrôle de l’érosion conçus par l’ingénierie, nous pouvons construire des routes, des pentes et des voies navigables qui résistent à l’épreuve du temps. Solmax s’engage à collaborer avec les ingénieurs, les municipalités et les organismes pour fournir des solutions qui fonctionnent — aujourd’hui et pour les décennies à venir.
La mise en œuvre de solutions durables, efficaces et respectueuses de l’environnement n’est pas optionnelle, elle est essentielle. L’avenir des infrastructures dépend des choix que nous faisons aujourd’hui. Choisissons plus intelligemment.