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Université de Québec à Chicoutimi

Université du Québec à Chicoutimi

Pont du Fjour (Phase II)

Étude de conception

RAPPORT FINAL

PROJET DE CONCEPTION EN INGÉNIERIE

6GIN333

Département des Sciences Appliquées

Module d'ingĠnierie

Coordennateur : Jacques Paradis, ing.

Conseiller : Marc Savard, ing., Ph.D.

Responsable : Pierre Charbonneau ing.

Réalisé par : Michel Hernandez Arias

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Nom du conseiller

Date

Signature

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Table des matières

1 Introduction 7

1.1 Problématique ............................................................................................................................. 7

1.2 Objectifs du projet ....................................................................................................................... 8

2 Travail réalisé 10

2.1 Méthodologie utilisée ................................................................................................................ 10

2.2 Difficultés rencontrées .............................................................................................................. 10

3 Description du milieu 11

3.1 Caractéristiques géologiques et physiographiques ................................................................ 11

3.2 Survol environnemental .......................................................................................................... 11

3.2.1 Impact sur les terres ................................................................................................... 13

3.2.2 ............................................................................................... 13

3.3 Aspect opérationnel .................................................................................................................. 14

4 Réseau routier 16

4.1 Configuration générale ............................................................................................................. 16

4.2 Étude préliminaire ..................................................................................................................... 16

4.3 Géométrie de la route ............................................................................................................... 16

4.4 Critères de conception ............................................................................................................. 19

4.5 Description des tracés routiers ................................................................................................ 20

4.6 Analyse budgétaire ................................................................................................................... 24

4.7 Choix du tracé ........................................................................................................................... 26

4.8 Piste cyclable et passage piétonnier ....................................................................................... 28

5 Carrefours plans et en élévation 29

5.1 Échangeur ................................................................................................................................. 29

5.1.1 Éléments de conception ............................................................................................. 29

5.1.2 Classification des échangeurs ................................................................................... 30

5.1.3 Emplacement et espacement des échangeurs ........................................................ 32

5.1.4 Coordination des échangeurs .................................................................................... 33

5.1.5 Emplacement des sorties ........................................................................................... 33

5.1.6 ................................................................................................... 34

5.2 Bret ............................................................................................................. 34

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5.2.1 Conception des bretelles ............................................................................................ 35

5.3 Options possibles ..................................................................................................................... 38

5.3.1 Échangeur Tadoussac ............................................................................................... 39

5.4 Carrefour giratoire ..................................................................................................................... 41

5.4.1 Carrefour giratoire sur le boulevard Saguenay ......................................................... 41

5.5 Intersections .............................................................................................................................. 42

5.5.1 Intersection avec le rang St-Joseph .......................................................................... 42

5.5.2 ....................................................................... 44

6 45

7 Recommandations 46

Annexe 1 47

Annexe 2 55

Annexe 3 81

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Liste des figures

Figure 1: Zones à l'étude (Source Google Maps). ....................................................................................... 8

Figure 2: Zone d'étude (Source Google Maps) ......................................................................................... 12

Figure 3: Principales contraintes dans la zone nord (Source Google Maps) ........................................... 13

Figure 4: Principales contraintes zone sud (Source Google Maps) ......................................................... 14

Figure 5 : Débit journalier moyen annuel (D JMA) dans le secteur nord (Source MTQ) ........................ 15

Figure 6: Éléments de la route en milieu urbain (Source MTQ) ............................................................... 17

Figure 7: Route à quatre voies avec emprise réduite (Source MTQ) ....................................................... 18

Figure 8: Route à quatre voies divisées (Source MTQ) ............................................................................ 18

Figure 9: Tracé N-1 (Source Google Maps) .............................................................................................. 21

Figure 10: Tracé N-2 (Source Google Maps) ............................................................................................ 22

Figure 11: Tracé S-1(Source Google Maps) ............................................................................................. 22

Figure 12: Tracés nord (N-1 et N-2) (Source Google Maps) .................................................................... 23

Figure 13: Vue d'ensemble, tracés nord et sud (Source Google Maps) .................................................. 23

Figure 14: Tracé proposé (Source Google Maps) ..................................................................................... 27

Figure 15 : Rues qui convergent vers le boulevard Tadoussac (Route 172) (Source Google Maps) .... 28

Figure 16: Espacement des échangeurs sur autoroutes urbaines (Source GCCR) ............................... 32

Figure 17: Cohérence des sorties (Source GCCR) ................................................................................... 33

Figure 18 : Voies de changement de vitesse, entrées en parallèle et en biseau (Source GCCR)......... 37

Figure 19: Voies de changement de vitesse, sortie en parallèle et en biseau (Source GCCR) ............. 37

Figure 20: Aire du musoir et zone de changement de vitesse en sortie (Source GCCR) ...................... 38

Figure 21: Échangeur Tadoussac .............................................................................................................. 40

Figure 22

...................................................................................................................................................................... 40

Figure 23 : Carrefour giratoire pour le boulevard Saguenay..................................................................... 41

Figure 24: Localisation du carrefour giratoire dans le tracé S-1 (Source Google Maps) ........................ 42

Figure 25: Aménagement de l'intersection du rang Saint-Joseph ............................................................ 43

-Joseph dans le tracé S-1 (Source Google Maps)

...................................................................................................................................................................... 43

Figure 27 ................................................ 44

Figure 28 .......................... 45

Figure 29: Intersection de la route 172 (boulevard St-Geneviève) avec la route Roch-Boivin (direction

St-Honoré) ................................................................................................................................................... 48

Figure 30: Tours de communication dans le tracé N-1 ............................................................................. 48

Figure 31: Élargissement de la chaussée dans la roue Vimy, tracé N-1 ................................................. 49

Figure 32: Rue Madoc et le tracé N-1 ....................................................................................................... 49

Figure 33: Boulevard Tadoussac à quatre voies non divisées ................................................................. 50

Figure 34: Boulevard Tadoussac à l'intersection avec la rue Saint-Émile ............................................... 50

Figure 35: Profil longitudinale très accentué dans la route 172 (boulevard Tadoussac) ........................ 51

Figure 36: Descente 12% sur la route 172 ................................................................................................ 51

Figure 37: Site pour l'emplacement de l'échangeur sur la rive nord du pont ........................................... 52

Figure 38: Direction du tracé N-1 après la sortie du pont.......................................................................... 52

Figure 39: Vue de la route 172 direction la Côte-Nord .............................................................................. 53

Figure 40: Vue de la route 172 direction Chicoutimi-Nord (Tracé N-2) .................................................... 53

Figure 41: Rang St-Martin, tracé S-1 ......................................................................................................... 54

Figure 42 : Boulevard Saguenay après l'intersection de Normandie, tracé S-1 ...................................... 54

Figure 43 : uatre voies en milieu urbain (Source MTQ) ............. 57

Figure 44 : Rayon de courbure (Source MTQ) .......................................................................................... 58

Figure 45: Rayon de courbure (Source MTQ) ........................................................................................... 59

Figure 46: Paramètre de la spirale (Source MTQ) .................................................................................... 60

Figure 47: Dévers et paramètres de la spirale (Source MTQ) .................................................................. 61

Figure 48: Dévers el longueurs de raccordement (Source MTQ) ............................................................ 62

Figure 49 : Profil en long (Source MTQ) .................................................................................................... 63

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Figure 50: Courbure de profil (Source MTQ) ............................................................................................. 64

Figure 51 : Caractéristiques de la route en milieu urbain (Source GCCGR) ........................................... 65

Figure 52 : Échangeur à carrefour dénivelé en trèfle, type AB (Carrefour dénivelé mineur) choisie pour

le boulevard Tadoussac (Source MTQ) ..................................................................................................... 68

Figure 53 : Sortie et entrée choisies (en biseau) (Source MTQ) .............................................................. 69

Figure 54: Géométrie de l'échangeur Tadoussac ..................................................................................... 71

Figure 55: Dessin normalisé pour une sortie en biseau (Source MTQ) ................................................... 72

Figure 56: Dessin normalisé pour une entrée en biseau (Source MTQ) ................................................. 73

Figure 57 : Géométrie du carrefour giratoire .............................................................................................. 74

Figure 58 : Signalisation dans le carrefour giratoire .................................................................................. 75

Figure 59 : Exemple des profils de vitesse pour un carrefour giratoire en milieu urbain (Source MTQ) 76

Figure 60

(Source MTQ) .............................................................................................................................................. 77

Figure 61 : Les cinq rayons que simulent la trajectoire du véhicule (Source MTQ) ................................ 78

Figure 62 .................................................... 79

Figure 63 ce MTQ) ................................................................................................ 80

Liste des tableaux

Tableau 1 : Objectifs du projet ...................................................................................................................... 9

Tableau 2: Débits moyens dans les artères de sortie du pont secteur sud (Source pont du Fjord phase

I) .................................................................................................................................................................... 15

Fjord phase I). .............................................................................................................................................. 15

Tableau 4: Critères de conception.............................................................................................................. 19

Tableau 5: Estimation des coûts, tracé N-1 ............................................................................................... 24

Tableau 6: Estimation des coûts, tracé N-2 ............................................................................................... 25

Tableau 7: Estimation des coûts, tracé S-1 ............................................................................................... 25

Tableau 8: Différences de coûts ................................................................................................................. 26

Tableau 9 tion routière

(Source GCCR). .......................................................................................................................................... 31

Tableau 10: Vitesse de base des bretelles (Source GCCR) .................................................................... 35

Tableau 11 : Critères de conception (Présentés dans la section 4.4) ...................................................... 56

Tableau 12 : Géométrie des entrées et sorties.......................................................................................... 66

Tableau 13 : Classification des carrefours dénivelés (Source MTQ) ....................................................... 67

Tableau 14 : Vitesse de base des bretelles (Source GCCGR) ................................................................ 68

Tableau 15 : Longueur de voies de changement de vitesse (Source MTQ) ........................................... 69

Tableau 16 .............. 70

Tableau 17 : Caractéristiques moyennes des carrefours giratoires (Source MTQ) ................................ 76

Tableau 18:Véhicule à utiliser pour la conception (Source MTQ) ........................................................... 79

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1 Introduction

Dans le cadre du cours 6GIN333 "Projet de Conception en Ingénierie» à

Fjord reliant le pont aux artères existantes,

consiste à réaliser le tracé routier du boulevard du Fjord. Ce boulevard prend son origine à l'intersection des boulevards de l'Université et St-Jean-Baptiste et se rend jusqu'au boulevard Ste-Geneviève à la hauteur du commerce Villeneuve Équipement en ceinturant Chicoutimi-Nord. Ce projet découle de la phase 1, pont à haubans», pont proposé ferait environ 1.3 km et relierait le secteur de Rivière-du-Moulin et la route de Tadoussac.

1.1 Problématique

La problématique est un manque de fluidité de la circulation aux heures de doivent traverser aux heures de pointe, la problématique ainsi que les répercussions constitue un point de convergence du trafic routier, étant le seul ouvrage franchissant la rivière Saguenay dans le secteur de Chicoutimi. Donc, la fermeture à court terme it les usagers à faire un important détour vers la ville la plus proche (Jonquière). Le nouveau tracé entre Chicoutimi-Nord et les grandes artères de Chicoutimi permettra au trafic de s'équilibrer entre les deux ponts, et ce, principalement aux heures de pointe.

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Figure 1: Zones à l'étude (Source Google Maps).

1.2 Objectifs du projet

Il jectifs du départ. Ils ont été réalisés (Voir tableau 1)

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Tableau 1 : Objectifs du projet

Mandat

Objectifs du projet OUI NON

supplémentaires Identifier les contraintes techniques, économiques et environnementales associées à la construction du nouveau tracé. X X t les effets que peut engendrer, sur le milieu, la construction du nouveau tronçon de route. X X Établir les options qui répondront aux besoins actuels et prévisibles des usagers en matière de circulation routière. X X et les feux de circulation. X Prioriser le trafic lourd de façon à minimiser les arrêts et X Recommander un tracé selon les contraintes étudiées. X Définir la géométrie des échangeurs et des bretelles requis le long du tracé. X

Rédiger un rapport complet. X

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2 Travail réalisé

2.1 Méthodologie utilisée

Après quelques rencontres avec les intervenants du projet, le plan de travail a été

approuvé et complété. La méthodologie utilisée depuis le début du projet a été de

suivre le plan proposé. méthode de travail utilisée provient essentiellement des expériences du travail faites dans le domaine des routes. Les authentique. objectif principal est de suivre de façon continue et structurée les indications et les normes du ministère des Transports. Pendant les différentes étapes de conception, nous faisons allusion aux normes en vigueur et au cahier de charges et devis généraux (CCDG) pour les infrastructures routières.

2.2 Difficultés rencontrées

Après plusieurs visites effectuées sur le terrain, on arrive à la conclusion que le tracé proposé par le client se situe dans une zone montagneuse et très abrupte. En télécommunication et une population forestière dense sont à prendre en considération dans le trajet. Le fait de continuer avec le choix proposé augmentera les coûts de construction de façon significative. Nous avons donc décidé de faire des corrections afin de relier le boulevard du Fjord au boulevard Sainte-Geneviève. Étant donné que les outils de recherches sont limités, que le temps est insuffisant pour répondre à toutes les questions sur la viabilité du projet, analyse de sol ainsi une analyse environnementale, un survol sur ces principaux facteurs sera réalisé pour donner un choix judicieux.

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3 Description du milieu

3.1 Caractéristiques géologiques et physiographiques

Dans les environs de la route existante et de celle projetée, on retrouve en plus grande partie des sols cohérents (argileux) pouvant avoir des faces de roc à certains endroits. Dans la rivière Saguenay et les zones adjacentes, on trouve du roc avec des dépôts marins et organiques. Les sols de la z stables. Tout d'abord, une étude géotechnique devrait avoir lieu pour donner un choix plus judicieux sur le type de structure routière à utiliser. Le terrain en général est très irrégulier, on peut remarquer des élévations avec quelques plateaux; les sommets peuvent atteindre des élévations 140 mètres.

3.2 Survol environnemental

Lors de la directement

aux différents milieux environnementaux touchés. Chaque projet doit être conçu avec le souci de le réaliser de façon acceptable pour . pour cela vertu , une autorisation doit être demandée Environnement . Des évaluations seront nécessaires pour impact des différents

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Figure 2: Zone d'étude (Source Google Maps)

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3.2.1 Impact sur les terres

La plupart des zones sont classées agricoles et commerciales. Les zones agricoles, les commerces et les petites entreprises devront être réaménagés avant la construction de la route. Étant donné que la majorité des territoires ont un statut privé, il faudra inclure des terrains dans le budget. 3.2.2 En premier lieu, il faudra considérer espace cultivable découlant de Toutefois, une analyse plus approfondie devra être effectuée pour juger les pours et les contres dans ce domaine (Voir figures 3 et 4). Figure 3: Principales contraintes dans la zone nord (Source Google Maps)

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Figure 4: Principales contraintes zone sud (Source Google Maps)

3.3 Aspect opérationnel

Une étude de la circulation réalisée dans le projet du pont du Fjord phase I et les données recueillies par le ministère des Transports démontrent que le débit journalier moyen (DJM) aux heures de pointe est très élevé à la sortie et à du pont. , nous arrivons à la conclusion que plus de 60 % des usagers proviennent du boulevard Sainte-Geneviève et le e varie entre cinq et vingt minutes. Cependant, ce temps peut varier dépendamment de plusieurs facteurs tels que les conditions climatiques, les problèmes s sur le pont, les événements sociaux ou autres, etc. Une analyse de la zone proposée par le client pour la construction du nouveau pont donne un DJM très faible par rapport à la circulation sur le pont existant. Malgré cela, on peut prévoir une augmentation significative du trafic avec le nouveau tracé.

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Rive Sud

Endroit Moy. Auto/5min Moy.

Camions/5min

Moy.

Autobus/5min %

Bretelle Sortie Jonquière 35 1 - 7%

Bretelle Sortie Centre-ville 38 - 1 8%

Sortie rue Jacques Cartier 37 - - 8%

Rue Price 31 - - 7%

Boul. Université et St. Paul 341 13 1 70%

Rang St-Martin 9 0,62 - 1%

Tableau 2: Débits moyens dans les artères de sortie du pont secteur sud (Source pont du Fjord phase

I) Rive Nord

Endroit Moy. Auto/5min Moy.

Camions/5min

Moy.

Autobus/5min %

Bretelle entrée Tadoussac 112 5 - 23%

Entrée rue De la Liberté 72 3 1 16%

Boulvard St- Geneviève 363 4 3 55%

Boul. Tadoussac 27 2 - 6%

Tableau 3: Débits moyens dans les artères sur le pont dans secteur nord (Source pont du

Fjord phase I).

Figure 5 : Débit journalier moyen annuel (D JMA) dans le secteur nord (Source MTQ)

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4 Réseau routier

4.1 Configuration générale

Ltracé nouvelle route est complexe. Étant donné que faire des

modifications après la construction est très difficile et coûteux, il est essentiel de tenir

compte de plusieurs facteurs qui peuvent avoir une influence sur la conception du tracé. Lle plus important dont il faut tenir compte lors de la conception est la sécurité des usagers. La vitesse de base joue elle aussi un rôle important commequotesdbs_dbs13.pdfusesText_19