05 NUMÉRO 1 P U B L I É P A R B I T U M E Q U É B E C Introduction Une analyse

05 NUMÉRO 1 P U B L I É P A R B I T U M E Q U É B E C Introduction Une analyse des coûts de cycle de vie est un outil d’aide à la décision économique qui permet de différencier les projets d’investissement en comparant les coûts totaux engendrés par différentes options pendant la durée de vie prévue d’un ouvrage ou d’un projet. Ce bulletin fait suite au précédent concernant les analyses environnementales de cycle de vie des chaussées routières à fort trafic où les avantages écologiques des chaussées souples avaient été démontrés. Le présent bulletin expose les résultats des analyses des coûts du cycle de vie pour des structures de chaussées routières souples et rigides à fort trafic sur une période de 40 ans. Les chaussées souples étant généralement avantageuses pour des routes à faible trafic, les analyses ont donc porté sur des tronçons routiers et autoroutiers ayant des sollicitations élevées. 1  Le taux d’actualisation utilisé dans ces analyses est exprimé en pourcentage de variation annuelle par rapport à la date de référence des analyses, soit en janvier 2010. ANALYSES DES COÛTS DE CYCLE DE VIE DES CHAUSSÉES ROUTIÈRES À FORT TRAFIC 1) Champ de l ’étude Une analyse des coûts de cycle de vie ( ACCV ) routière implique l’identification et la quantification des différents coûts des produits et des interventions reliées au cycle de vie d’un tronçon routier. L’analyse effectuée modélise les coûts de différentes étapes successives ( figure 1 ) dont : •  la production des matières premières ( granulats et liants ) ; •  le transport des matières premières ; •  les productions en centrale ( enrobés et bétons ) ; •  le transport et la mise en œuvre des matériaux en chantier ; •  l’entretien de la chaussée durant son cycle de vie ( réfections mineures et majeures ) ; •  la valorisation en fin de cycle de vie de la chaussée ( retraitement et recyclage ). La principale difficulté d’une telle analyse de calcul provient du fait que les coûts de construction, d’entretien et de réhabilitation surviennent à des moments différents et sont assumés par des acteurs différents. L’analyse de Bitume Québec est basée sur des paramètres tels que le taux d’actualisation1, les fréquences d’entretien et la durée de vie pour connaître le coût global ( incluant la construction, la réhabilitation et l’entretien durant le cycle de vie ) d’une solution proposée. 2 Figure 1 Cycle de vie d’une chaussée routière la production des matières premières (granulats et liants) 1 le transport des matières premières 2 5 l’entretien de la chaussée durant son cycle de vie (réfections mineures et majeures) 3 les productions en centrale (enrobés et bétons) 4 le transport et la mise en œuvre des matériaux en chantier 6 la valorisation en fin de cycle de vie de la chaussée (retraitement et recyclage) 2) Méthodologie Plusieurs éléments constituent l’ensemble d’une structure de chaussée routière. Bitume Québec a analysé les éléments distinctifs tels que : les matériaux liés ( types de béton et épaisseurs ), la conception des accotements, les joints, etc. Quant aux paramètres suivants, ceux-ci ont été exclus des analyses économiques : •  les coûts relatifs aux usagers ( entretien des véhicules, accidents, décès ) ; ( valeurs non- disponibles ). •  les éléments de drainage, de terrassement, de signalisation, de glissières, etc. ( identiques pour les deux types de revêtements ). Par contre, en ce qui concerne les coûts relatifs aux usagers, il faut noter que la perte de temps lors de la construction ou la réhabilitation des chaussées est moindre lors du choix de structure en revêtements souples étant donné la rapidité des travaux et de la remise en service de la route. Accotements La construction des accotements pour les chaussées autoroutières se réalise différemment selon le type de chaussée. À cet effet, leur coût de construction est basé sur les spécifications suivantes : •  pour les chaussées souples, l’épaisseur des couches de liaison et celle de surface sont prolongées avec une surlargeur de 500 mm de la couche de base ; •  pour les chaussées rigides ( dalle courte goujonnée et béton armé continu ), les accotements sont de la même épaisseur que la structure adjacente et sont réalisés en dalle courte goujonnée. 05 NUMÉRO 3 Influence des paramètres D’autres paramètres peuvent influencer les coûts entre deux approches techniques. Afin d’en évaluer les impacts, les variations suivantes ont été considérées lors des analyses : •  La sensibilité du taux d’actualisation à 4 et à 6 %. Le taux d’actualisation utilisé dans ces analyses est de 5 % ; •  La sensibilité de la variation du prix du bitume ( augmentation et diminution de 100 $ / t ) et du prix du béton ( augmentation et diminution de 10 $ / m3 ) ; Calcul de la valeur actualisée nette Pour les présentes analyses, un cycle de vie de 40 ans a été choisi. Les résultats obtenus sont exprimés en « valeur actualisée nette ( VAN ) ». Celle-ci est calculée à partir de la formule suivante : VAN =  ( Coût de construction ) + (  Somme des coûts d’entretien actualisés aux années n ) - ( valeur résiduelle actualisée à l’année 40 ) VAN =  Cc + ∑n [ E / ( 1+t )n ] - [ R / ( 1 + t )n ] ou E = coût d’entretien à l’année n n =  année de l’intervention ( avec une limite de 40 ans ) t = taux d’actualisation R = valeur résiduelle partielle Cc= coût de construction Analyse multicritères Une analyse multicritères est nécessaire pour la prise en compte des éléments identifiés comme « non quantifiables monétairement » dans une analyse ACCV. Les résultats sont traités selon des cotes de valeur absolue et viennent pondérer selon un niveau relativement faible les analyses ACCV. Pour la présente étude, les critères retenus sont classés en trois catégories, soit : l’exploitation, la construction et le développement durable2. Le tableau 1 présente la matrice d’analyse et précise toutes les valeurs relatives considérées. Selon les valeurs des critères et des sous- critères établis, la pondération obtenue est de 68 % pour les chaussées souples et de 32 % pour les chaussées rigides. Dans les présentes analyses, les éléments multicritères ont été considérés pour 10 % des résultats finaux de l’ACCV ( des résultats globaux ) ; les 90 % restant proviennent de l’analyse économique directe ( figure 2 ). 2  Les critères et les sous-critères de la présente étude sont les mêmes que ceux utilisés par le ministère des Transports dans une analyse multicritères similaire réalisée en 2008. Celle-ci avait pour but de différencier les impacts non quantifiables monétairement entre les chaussées souples et rigides. RÉSUMÉ DU CHEMINEMENT DE L’ANALYSE DE COÛT DE CYCLE DE VIE : 1 )  Comparaison de cinq structures de chaussées dont deux souples et trois rigides. 2 )  Dimensionnement des structures de chaussées équivalentes pour les deux types de revêtement. 3 )  Évaluation des coûts de construction. 4 )  Élaboration des scénarios d’entretien pour un cycle de vie de 40 ans. 5 )  Calcul des coûts d’entretien. 6 )  Réalisation de l’analyse multicritères. 7 )  Comparaison des valeurs actualisées nettes obtenues. 4 Figure 2 Schéma des analyses effectuées Établissement des paramètres des analyses » 5 structures dont 2 en enrobés et 3 en béton » 3 tronçons routiers et autoroutiers à fort trafic » hypothèses de base Analyses environnementales du cycle de vie de 40 ans (AECV) (construction et entretien) 10% 90% Interprétation des résultats et comparaison des cinq structures de chaussées (VAN pondérée en fonction du trafic) Analyses des coûts de cycle de vie de 40 ans (ACCV) (construction et entretien) Analyse multicritères critères non quantifiables monétairement Analyse multicritères critères non quantifiables monétairement TABLEAU 1 Critères retenus pour l’analyse multicritères et sa pondération relative CRITÈRES ( pondération ) EXPLOITATION ( 30 % ) CONSTRUCTION ( 20 % ) DÉVELOPPEMENT DURABLE ( 50 % ) SOMME DES COTES PONDÉRÉES Sous-critères Fondants Pollution des fondants Réparation Surveillance Auscultation Conditions climatiques Ressources naturelles Émission de GES Consommation énergétique Bruit 1,0 Pondération des sous-critères 0,3 0,3 0,4 0,6 0,2 0,2 0,1 0,4 0,1 0,4 Pondération résultante 0,09 0,09 0,12 0,12 0,04 0,04 0,05 0,2 0,05 0,2 Chaussées souples Cote 0,7 0,7 0,7 0,55 0,6 0,6 0,6 0,8 0,8 0,7 0,68 Cote pondérée 0,06 0,06 0,08 0,07 0,02 0,02 0,03 0,16 0,04 0,14 Chaussées rigides Cote 0,3 0,3 0,3 0,45 0,4 0,4 0,4 0,2 0,2 0,3 0,32 Cote pondérée 0,03 0,03 0,04 0,05 0,02 0,02 0,02 0,04 0,01 0,06 05 NUMÉRO 5 3) Hypothèses de base De façon à rendre équitable les comparaisons des techniques de construction et de réhabilitation des revêtements routiers, l’établissement d’hypothèses de base est requis. Voici celles retenues dans la présente étude : •  trois tronçons routiers de 10 km avec des uploads/Ingenierie_Lourd/ entretien-chaussee.pdf

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Ingénierie chaussées cycle coûts souples année
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