Projet d`asphaltage de Front Street, Dawson City

Mise en candidature au Prix de réalisation environnementale 2009 de l’ATC
Ministère de la Voirie et des Travaux publics du Yukon
Projet d’asphaltage de Front Street, Dawson City, Yukon :
s’adapter au changement climatique dans un district historique national
Auteurs :
Robin Walsh, directeur de l’ingénierie des transports, Voirie et Travaux publics
Sandra Orban, gestionnaire de programme, Voirie et Travaux publics
Rob Walker, gestionnaire des affaires environnementales, Voirie et Travaux publics
Jim Coates, candidat au PhD, Centre d’innovation en climat froid du Yukon
Jean-Martin Croteau, gestionnaire, Systèmes qualité et Développement technique,
Works Alberta Ltd
Darrell Stone, gestionnaire de division, Skookum Asphalt Ltd
Todd Strynadka, gestionnaire des services techniques, Terus Construction Ltd
Introduction
La Ville de Dawson est connue partout dans le monde depuis la ruée vers l’or du
Klondike de 1898. Le Klondike constitue un volet précieux du patrimoine canadien;
Parcs Canada et la communauté ont fait beaucoup pour préserver les immeubles et le
paysage de rue afin qu’ils soient toujours en harmonie avec l’histoire de la ruée vers l’or
de Dawson.
Front Street est la principale voie de communication de Dawson; elle dirige le trafic
routier et local vers le point de passage du traversier du fleuve Yukon et en provenance
de celui-ci (Figure 1). En raison de son importance pour le système d’autoroute de
dégagement du Yukon, Front Street est exploitée et entretenue par le ministère de la
Voirie et des Travaux publics du Yukon. Toutes les autres rues de Dawson relèvent de
l’administration municipale.
Front Street est la seule rue asphaltée de la communauté qui a subi un traitement
bitumineux de surface (TBS) depuis les années 1980. Au fil des ans, le TBS a été à
l’origine de nombreuses plaintes de la part de membres de la communauté en raison de
son rendement inadéquat lorsque des autocars affrétés et des VR y circulent (Figure 2).
La poussière et les traces de pétrole associées à la remise en état du TBS ont causé
beaucoup de mécontentement au sein des entreprises à vocation touristique de Front
Street.
En 2008, le gouvernement du Yukon a décidé de paver Front Street avec du béton
asphaltique. Cette décision a été applaudie par le milieu des affaires; toutefois, la
Société historique de Dawson et la commission municipale d’urbanisme se sont
opposées à cette décision en vociférant puisqu’elles affirmaient qu’il s’agissait d’une
solution non compatible avec le patrimoine de la communauté. De plus, la décision
d’asphalter présentait une difficulté sur le plan technique en raison de la présence de
pergélisol riche en glace sous une portion importante de Front Street et soulevait des
préoccupations quant à la déstabilisation possible du pergélisol si le revêtement de
surface utilisé était foncé.
Importance sur le plan environnemental
L’« environnement » est l’endroit où nous vivons et tout ce qui nous entoure. Les abords
de la Ville de Dawson présentent un environnement physique difficile et un
environnement bâti unique protégés avec confiance par les résidents et les
gouvernements. La combinaison d’un milieu sauvage et d’un environnement bâti
patrimonial favorise un volet important de l’économie locale et territoriale.
Toute amélioration aux niveaux des services de transport ne pourrait que porter ses
fruits si le produit final s’avérait stable dans le contexte difficile du pergélisol et respectait
les valeurs patrimoniales découlant de l’histoire riche et unique de Dawson.
Valeurs patrimoniales – La découverte d’or dans la vallée du Klondike en 1896 a mené
à l’établissement d’une petite communauté à l’endroit où la rivière Klondike se déverse
dans le fleuve Yukon. Dès l’été de 1898, avec une population de 40 000 habitants dans
la région immédiate, Dawson devint la plus grande ville du Canada à l'ouest de
Winnipeg. En quelques mois, Dawson put se vanter de posséder le téléphone, l'eau
courante, le chauffage à la vapeur, les services de bateaux à vapeur et une vaste
gamme d'hôtels, de théâtres et de salles de danse haut de gamme. Dawson a été la
ville-champignon de la ruée vers l’or. Certains l’appelaient le « Paris du Nord ».
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Dawson, qui compte désormais moins de 2 000 habitants, a été désignée Lieu
historique national du Canada du Complexe historique de Dawson par la Commission
des lieux et monuments historiques du Canada (CLBH). La préservation des
monuments et des lieux historiques ainsi que les diverses activités liées à la ruée vers
l'or du Klondike et d'autres projets touristiques attirent quelque 60 000 visiteurs
annuellement. On s’attend à ce que le potentiel touristique de Dawson continue de
croître.
La désignation Site du patrimoine mondial est conférée à des lieux d’importance
internationale par l’Organisation des Nations Unies pour l’éducation, la science et la
culture (UNESCO). Le Klondike se trouve sur la liste des mises en candidature du
Canada pour l’obtention du titre de site du patrimoine mondial.
La valeur patrimoniale de la Ville de Dawson est exprimée dans cinq éléments qui
définissent son caractère, dont ce qui suit [traduction] : « des paysages de rue
composés d’immeubles historiques qui contribuent au sentiment d’appartenance
général, comme l’aspect rudimentaire des structures, les rues non pavées, les trottoirs,
la collection de façades de l’époque où la ville était en plein développement, les
structures gouvernementales permanentes et une combinaison de techniques
d’architecture vernaculaire » (CLMH).
Les éléments définissant le caractère sont protégés par des contrôles de
l’aménagement; l’apport de modifications pourrait avoir une incidence sur les valeurs
patrimoniales, le potentiel touristique ainsi que l’économie de Dawson et du Yukon.
L’asphalte noir serait incompatible avec le caractère patrimonial des rues non pavées
(Figure 3), et son utilisation a déjà entraîné une opposition au resurfaçage de Front
Street. L’idée d’utiliser un revêtement s’harmonisant avec la couleur des rues non
pavées de Dawson a obtenu le soutien de la communauté puisqu’un tel revêtement
préserverait le caractère de Dawson et améliorerait le service.
Réchauffement du climat – Le pergélisol sous Front Street est considéré comme étant
chaud, alors qu’il présente des températures variant entre -1,0 et -0,1 ºC ainsi qu’une
teneur en glace aussi élevée que 200 %. Cette caractéristique le rend donc vulnérable
au dégel s’il survient une hausse de la température en surface. Une photographie de
Front Street prise en 1898 (Figure 4) est un bon exemple de cette situation; elle montre
le résultat d’une perturbation du régime de pergélisol par l’aménagement des
infrastructures routières à l’époque.
Dans le Nord-Ouest du Canada, le climat régional s’est réchauffé au cours des
60 dernières années, et l’on s’attend à ce qu’il connaisse une hausse rapide dans les
50 prochaines années. Le climat se réchauffe plus rapidement près des pôles alors que
Dawson connaît l’un des rythmes de changement les plus rapides. Les prévisions de
changement climatique d’Environnement Canada donnent un réchauffement de 3,0 à
4,0 °C au cours des 30 à 70 prochaines années dans le Yukon central, y compris dans
la région de Dawson (RNCan, 2008). Les modèles du Groupe d’experts
intergouvernemental sur l’évolution du climat indiquent que, à l’intérieur d’une période de
70 ans, 100 % des températures moyennes estivales dans les régions arctiques de
l’Amérique du Nord dépasseront les températures estivales moyennes maximales pour
la période 1980-1999 (GIEC, 2009).
Ces valeurs de réchauffement, ainsi que les données géotechniques et thermiques des
trous de forage de la Ville de Dawson, ont été entrées dans un programme de
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modélisation informatique dans le but de calculer les effets du changement climatique
sur le pergélisol sous Front Street. Une vitesse de réchauffement de 0,10 °C/année a
été utilisée dans ce modèle de changement climatique. Elle a été appliquée pendant
vingt ans et a produit les données affichées à la Figure 5, qui résume le dégel auquel on
peut s’attendre en raison du réchauffement climatique. Il pourrait survenir des hausses
dans la profondeur du dégel pouvant atteindre jusqu’à 0,2 m d’ici 2018 et jusqu’à 0,9 m
d’ici 2028, ce qui pourrait donner un affaissement au sol atteignant jusqu’à 0,5 m en
raison de la liquéfaction de glace au sol auparavant gelée dans le pergélisol. La teneur
élevée en glace des sols gelés pourrait entraîner une grande instabilité en raison de
l’apport d’eau provenant du dégel.
Atténuation et innovation
Modèle thermique – La modélisation géothermique a été effectuée à l’aide d’un modèle
informatique par éléments finis thermiques élaboré par l’Alaska State Department of
Transportation. La modélisation a été conçue de façon à déterminer les profondeurs
maximales de dégel sur l’actuelle couche de surface de Front Street composée d’enduit
superficiel et de gravier de couleur pâle (qui serait comparable à une chaussée pâle),
une surface asphaltée standard, et une surface asphaltée dont la surface est composée
de pierres concassées pâles. La principale différence entre les divers matériaux de
revêtement est l’albédo, ou le pourcentage de rayonnement solaire incident réfléchi par
le matériau. Les matériaux plus foncés, comme l’asphalte noir, absorbent beaucoup plus
d’énergie solaire que les matériaux plus pâles, comme le gravier pâle.
Le modèle a tenu compte de la température de l’air, de la température à la surface du
sol, de la conductivité thermique de divers matériaux constitutifs du sol, des effets
thermiques du changement climatique et des chaleurs latentes de fusion à l’intérieur des
sols. La simulation a commencé en 2008 et se poursuit jusqu’en 2028; elle donne les
profondeurs maximales de dégel pour chaque année.
La modélisation d’une combinaison de dégel naturel et de dégel causé artificiellement
n’a pas été tentée en raison de complexités dépassant la portée du projet. La Figure 6
résume les hausses différentielles dans les profondeurs de dégel qui peuvent survenir
par suite de l’application de différentes techniques de revêtement. La technique du
gravier et celle de l’enduit superficiel donnent une limite du pergélisol stable, tandis que
l’utilisation d’asphalte noir entraîne un dégel marqué du pergélisol.
Les résultats de la modélisation ont indiqué que le pavage à l’aide de bitume noir sur
Front Street aurait un impact immédiat beaucoup plus important sur le pergélisol sousjacent que le réchauffement graduel causé par le changement climatique. Un
revêtement pâle aurait tendance à absorber beaucoup moins d’énergie solaire et aurait
un impact beaucoup moins important.
Options de pavage – D’après les résultats du modèle thermique, plusieurs options ont
été prises en compte pour l’application d’un pavage de couleur pâle.
Enduit superficiel : En utilisant des émulsions de bitume appropriées et une granularité
des agrégats bien pensée combinées à des techniques d’application habiles, il est
possible de réaliser un enduit superficiel de bonne qualité dont la surface est bien liée et
qui donne peu de particules d’asphalte libres ou de ressuage. Un enduit superficiel bien
conçu serait essentiellement de la couleur de l’agrégat et pourrait donner une surface
efficace de couleur pâle. Cependant, on évite habituellement l’utilisation d’un enduit
superficiel dans un milieu de type urbain quand les intersections et les voies de
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stationnement sont rapprochées, car la contrainte de cisaillement provenant du
mouvement tournant de nombreux véhicules et du déneigement pourrait causer une
perte importante du niveau de gravillons et des problèmes d’entretien.
Traitement de saupoudrage : L’inclusion de gravillons dans la surface de béton
asphaltique fraîchement appliquée pendant l’opération d’étendage a été utilisée dans
certains pays pour accroître la friction à la surface de roulement. Un processus
semblable utilisant des gravillons pâles est appliqué dans les tunnels routiers dans le but
d’obtenir une couche de roulement pâle offrant un facteur de réflexion accru.
Cependant, le risque que les gravillons soient enlevés par le passage des chasse-neige
rend cette option moins intéressante.
Pavé de couleur : Les pavés de couleur sont utilisés avec succès en Europe pour
désigner les voies réservées au transport en commun et aux vélos ainsi que pour des
raisons d’esthétisme. Cette technique de pavage a été appliquée de façon restreinte en
Amérique du Nord. Le processus de préparation est essentiellement le même que pour
un asphaltage standard sauf que le liant est synthétique et que le revêtement peut être
coloré en ajoutant un pigment minéral. Cette option offrait plusieurs possibilités dans le
cas du projet de Front Street, soit :
- un rendement semblable à celui du béton asphaltique;
- la possibilité d’un albédo de surface élevé;
- la capacité d’harmoniser la couleur du revêtement avec les rues historiques en
gravier de Dawson.
Même si le pavé de couleur présentait le coût initial le plus élevé par rapport aux options
étudiées, il a été établi que cette option offrait les meilleures chances de réussite quant
aux objectifs du projet ainsi qu’au rendement pendant sa durée de vie et à la longévité.
Approche communautaire et relations publiques – Ce projet retenait beaucoup
l’attention de la communauté; l’évaluation des risques du projet a démontré qu’il était
nécessaire d’adopter une approche communautaire. Plusieurs mesures d’atténuation
ont été mises en œuvre comme méthodes dynamiques de réduction des risques
possibles associés à un mauvais soutien de la part de la communauté ou à des
inquiétudes soulevées par des membres de la communauté qui n’ont pas été apaisées.
La stratégie de communication ainsi que le plan de gestion de la circulation qui ont été
élaborés sont deux exemples de mesures d’atténuation prises.
La stratégie de communication présentait en détail des méthodes de communication
efficace avec la communauté mettant l’accent sur le choix du bon moment pour
communiquer les messages clés. Un plan de gestion de la circulation a été élaboré dans
le but de garantir des conditions sécuritaires au public, aux cyclistes, aux piétons et aux
travailleurs qui circulent. Chaque document valorise et complète l’autre.
En ce qui a trait à la communication avec la communauté, avant le projet d’asphaltage,
Voirie et Travaux publics a tenu une rencontre informelle dans le but de s’assurer que la
communauté était au courant de la portée du projet et de recueillir des commentaires
sur la meilleure façon de réaliser le projet. En fonction de l’information obtenue de la
communauté, le calendrier des travaux a été établi en évitant certaines manifestations
touristiques, dont le solstice d’été, le festival de musique de la Ville de Dawson et le
festival « Discovery Days ».
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Le plan d’accès piétonnier et d’accès aux entreprises a été communiqué aux entreprises
sur une base individuelle. Le jour précédent le début des travaux, le coordonnateur de la
circulation a visité chaque commerce touché et a laissé un « préavis d’un jour ».
Plusieurs avis publics ont été donnés pour transmettre de l’information lors des
principales étapes du projet.
Le plan de gestion de la circulation présentait en détail d’autres itinéraires utilisés pour
diriger la circulation à destination et en provenance du débarcadère du traversier et pour
assurer un accès adéquat au centre-ville. Afin d’atténuer l’incidence sur les entreprises,
des panneaux de signalisation ont été installés à chaque extrémité du chantier pour
indiquer que les magasins étaient ouverts selon l’horaire habituel et pour donner des
directives aux piétons. De plus, avec l’aide des entreprises, d’autres espaces de
stationnement ont été créés sur d’autres rues que Front Street.
Certaines décisions ont été prises rapidement pour minimiser l’incidence pour la
communauté; elles ont été prises après avoir discutées avec les entreprises les plus
touchées. Dans un cas en particulier, des discussions avec des propriétaires de
magasins de Front Street ont entraîné une modification dans quarts de travail pour le
travail de nivelage. Les travaux prévus devant les immeubles contenant la majorité des
magasins ont été effectués pendant les quarts de nuit, entre 19 h et 7 h. Puisqu’il faisait
clair presque 24 heures par jour, il devenait possible de travailler de nuit. En raison de
l’efficacité des relations publiques dans le cadre du projet, la coopération entre tous les
intervenants était bonne.
Ententes contractuelles – Tôt dans la planification du projet, il est devenu évident que
la tenue d’un processus d’appel d’offres traditionnel entraînerait de l’incertitude par
rapport au projet. Dans le cadre de ses recherches d’un pavage de couleur pâle, Voirie
et Travaux publics a contacté des fournisseurs de matériaux éventuels. Ceux-ci ont tous
indiqué qu’ils s’inquiétaient du fait d’entreprendre les travaux de recherche et de
développement nécessaires pour produire un matériau convenant à l’environnement de
la Ville de Dawson sans avoir la garantie d’obtenir le contrat. Par ailleurs, les
fournisseurs de matériaux ont mentionné l’incertitude entourant la réalisation d’un projet
novateur spécial quand il n’est pas d’abord possible d’établir une solide relation de
travail avec l’entreprise de construction, ce qui, selon les fournisseurs, est un élément
clé de la réussite d’un projet. En tenant compte de ces facteurs, le Ministère a fait
approuver l’attribution des travaux à un entrepreneur en pavage local unique, Skookum
Asphalt, dont la société mère, ColasCanada, compte une vaste expérience en Europe
dans la production de liants synthétiques et l’aménagement de pavés de couleur.
Essentiellement, le mécanisme de passage de contrat a été sélectionné dans le but de
réduire les risques liés au projet.
Les exigences particulières du projet ont nécessité l’établissement rapide d’un
partenariat fiable entre les parties principales. Tôt dans le projet, le propriétaire et
l’entrepreneur se sont engagés à travailler ensemble à régler les problèmes et à faire
montre d’innovation. La logistique du projet a été particulièrement difficile puisque le liant
synthétique, Bituclair, était fabriqué à Vitrolles, en France, et expédié par voie maritime
via Marseille puis le canal de Panama à destination de Vancouver dans des récipients
bitutainers spécialement achetés provenant de Chine; le matériau était ensuite
transporté par camion à Dawson. Le délai de livraison de sept semaines constituait un
défi majeur en raison de la courte durée de la période de construction au Yukon central.
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Les tâches relatives à la gestion des risques ont été partagées avec l’entrepreneur,
tandis que bon nombre des tâches d’atténuation ont été assignées à des employés de
Skookum Asphalt. L’approche de partenariat a permis aux parties de fixer des directives
et des buts communs et d’établir des relations; elle a aussi assuré une communication
rapide entre les principaux membres du personnel du projet pendant les étapes de
planification et de réalisation.
Conception des matériaux servant au pavage – Le débit routier sur Front Street est
relativement faible; une épaisseur de couche de roulement de 100 mm a été jugée
adéquate. Tôt à l’étape de la conception du projet, il a été décidé d’appliquer la surface
en deux levées en utilisant un système de surfaçage de revêtement à chaud mince pour
la levée supérieure afin de minimiser la quantité de liant synthétique et de pigment
requise pour produire la surface de couleur pâle. La couche de base se composait de
75 mm de béton asphaltique tandis que la couche superficielle de pavé pâle devait avoir
une épaisseur de 25 mm. Des mélanges à granulométrie serrée ont été choisis tant pour
la couche de base que pour la couche de surface. Ces mélanges avaient la particularité
suivante : la dimension nominale maximale de l’agrégat de la couche de surface était de
6,0 mm, ce qui facilite la mise en place et le compactage.
La production d’agrégats adéquats en vue d’obtenir un mélange à granulométrie serrée
viable de 6,0 mm a été quelque peu difficile. L’intention initiale était de produire le
mélange en utilisant des gravillons de 2/6 mm, du sable de broyage de 0/2 mm et du
sable propre naturel. Il n’était pas possible d’obtenir l’équipement nécessaire à la
production d’un tel agrégat à l’intérieur du calendrier du projet. Néanmoins, trois
agrégats ont été utilisés pour produire le mélange : du sable de 0/6 mm, du sable de
0/4 mm et du sable naturel.
Le liant synthétique a été composé précisément pour l’environnement de la Ville de
Dawson. L’objectif premier de la préparation était d’obtenir un liant qui offrirait un bon
rendement à basse température. Le rendement à température élevé était également
important, mais ne représentait pas le principal facteur de sélection en raison du débit
routier relativement faible. Plusieurs préparations ont été testées; la préparation retenue
a obtenu 54 °C pour la température élevée et -39 °C pour la basse température. Elle n’a
pas atteint la cible initiale PG 58-40, mais il a été établi que la préparation convenait à
une application sur Front Street.
Le processus de développement de la formulation a été réalisé à l’aide de la méthode
décrite dans le manuel MS-2 de l’Asphalt Institute. Tôt dans ce processus, on a constaté
qu’il était nécessaire d’utiliser du dioxyde de titane comme pigment pour obtenir un
matériau de couleur pâle qui donnerait à la fois la réflectivité souhaitée et une couleur
s’harmonisant avec les rues historiques en gravier.
Il a été établi qu’il était essentiel d’utiliser une couche de liaison à haut rendement pour
garantir le collage complet du resurfaçage pâle mince avec la couche de base. Une
émulsion modifiée par des polymères appliquée à un taux résiduel de 300 g/m2 a été
sélectionnée pour cette application.
Travaux de construction – La Ville de Dawson est bâtie sur une plaine inondable; afin
de protéger l’infrastructure de la ville contre les inondations périodiques causées par le
fleuve Yukon, une digue a été aménagée le long de la berge. Le système des eaux
d’orage comprend des bassins récepteurs aux intersections le long de Front Street et se
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termine par des clapets de non-retour du côté de la digue donnant sur le fleuve. À la
base, la ville compose avec un faible drainage positif naturel, et la digue aménagée
gêne tout drainage de surface qui ne se retrouve pas dans le système des eaux d’orage
existant. La portion nivelage et drainage des travaux a été entreprise en vue d’utiliser le
plus possible les structures de drainage existantes pour éviter de perturber le sol
d’origine.
Pour les travaux de préparation de base, il fallait notamment monter le niveau de
100 mm en moyenne sur toute la longueur. De plus, un dévers de 2 % a été intégré au
profil en travers pour s’assurer que l’eau ne pénètre pas la couche de surface (Figure 7).
Un travail minutieux et fastidieux a été effectué pour que l’eau provenant de toutes les
zones de la route soit drainée dans les bassins récepteurs existants et nouveaux et ainsi
éviter que l’eau s’accumule à la surface du revêtement. Une fois l’étape du nivelage
complétée avec succès, la première levée de béton asphaltique de 75 mm a été mise en
place (Figure 8).
Au début du processus de planification des travaux, il est ressorti que la fabrication et la
mise en place du système du surfaçage de couleur pâle devaient se faire avec minutie.
Par conséquent, un plan qualité a été élaboré pour s’assurer de cibler les principaux
éléments qui exerceraient une influence sur le résultat des travaux et de prendre des
mesures pour surmonter toute difficulté possible. Le plan qualité mettait l’accent sur les
pratiques exemplaires en matière de fabrication et de mise en place, mais aussi sur des
travaux tels que le nettoyage de la centrale et du matériel de pavage ainsi que la mise à
niveau de la centrale pour composer avec l’injection de dioxyde de titane. Toutes ces
tâches étaient perçues comme étant essentielles pour ce qui est de s’assurer de la mise
en place d’une couche de surface pâle uniforme. De plus, de vastes efforts ont été
déployés pour faire connaître à l’effectif les difficultés possibles touchant la fabrication et
le pavage. En ce qui a trait au niveau de détail du plan, on s’assurait que les travailleurs
au pavage disposaient d’outils propres et possédaient chacun des bottes neuves.
La mise en œuvre du plan qualité appuyait sensiblement la fabrication du revêtement de
couleur pâle, mais de nombreuses corrections étaient tout de même nécessaires
pendant la production. La production de l’agrégat pour une telle région éloignée s’avérait
difficile, ce qui a influé sur le processus de développement de la formulation. L’injection
de dioxyde de titane n’était pas aussi précise et efficiente que ce qui était prévu en
raison du taux d’humidité élevé; à titre de mesure préventive, le taux d’injection a été
réglé de manière à ce que la variation n’ait pas une incidence significative sur la couleur.
D’autre part, aucune contamination noire n’a été remarquée, ce qui indique que
l’opération de nettoyage était adéquate et que le brûleur de la centrale était réglé
adéquatement. Le combustible non brûlé de la centrale peut contaminer le mélange de
la même façon que le matériau noir résiduel de l’asphalte mélangé à chaud. Les
résultats du contrôle de la qualité indiquaient aussi que le calibrage de la centrale était
adéquat et que la production du mélange était demeurée sous contrôle pendant tout le
processus de production.
La mise en place de la couche de liaison riche en liant et l’application du mélange de
couleur pâle ont été réalisées sans difficulté majeure. L’émulsion modifiée par des
polymères formant la couche de liaison a été appliquée à l’aide d’un épandeur
traditionnel. La vérification du calibrage du distributeur a été effectuée au début des
travaux. La circulation routière a été contrôlée de près afin de minimiser les souillures
provenant des routes adjacentes ou le traçage de la couche de liaison. On a également
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constaté que l’épaisse couche de liaison modifiée par des polymères facilitait
grandement la mise en place de la mince couche supérieure puisqu’elle permettait
d’ancrer le mélange à la couche sous-jacente, ce qui aide à lisser le mélange (Figure 9).
Le compactage a été effectué avec un rouleau vibrant à double tambour réglé à faible
amplitude et à haute fréquence. Une jauge nucléaire a été utilisée pour surveiller le
compactage; l’atteinte de la densité cible n’a posé aucun problème.
Coûts – Le coût lié au pavage des rues dans les communautés nordiques éloignées est
habituellement beaucoup plus élevé que dans les grands centres en raison de facteurs
tels que les coûts d’installation de chantier élevés, l’absence d’un marché établi pour le
pavage et les risques élevés que doivent courir les entrepreneurs. Puisque le coût est
élevé, il devient encore plus important d’obtenir de bons résultats. La réussite du projet
sur Front Street dépendait des éléments suivants : minimiser les effets sur le pergélisol;
répondre au désir de la communauté d’obtenir un revêtement offrant un rendement
élevé; présenter un produit fini en harmonie avec le patrimoine de Dawson qui rappelle
la ruée vers l’or (Figure 10).
Par comparaison avec un revêtement asphaltique standard, il a été établi qu’une
surprime était justifiée pour atteindre les objectifs du projet. Dans le présent cas, la
prime concernait principalement le coût élevé du liant synthétique qui, à environ
6 000 $/tonne, était plus de cinq fois plus cher que le ciment bitumineux standard
(1 120 $ incluant la livraison à Dawson). La quantité de liant synthétique requise
totalisait 120 tonnes, ce qui donne un coût additionnel d’environ 586 000 $ ou 14 % du
budget global du projet.
Surveillance – La surveillance de l’état du pergélisol sous Front Street est effectuée à
l’aide de capteurs de température traditionnels installés dans des trous de forage sous la
rue et de l’usage expérimental de réseaux de résistivité électrique CC installés en
permanence.
Des câbles d’acquisition thermique et des enregistreurs de données ont été installés
dans quatre trous de forage le long de Front Street. Ces câbles sont dotés de capteurs
thermiques espacés de 0,5 m de la surface jusqu’à 5,0 m sous terre. La lecture de la
température se fait à tous les capteurs chaque heure et est consignée dans les
enregistreurs de données rattachés. Deux des trous de forage se trouvent directement
sous les réseaux de résistivité, ce qui permet de comparer des images de la résistivité
aux résultats thermiques.
Un réseau de résistivité CC pour surface intelligente servant à la surveillance du
pergélisol a été installé avant l’asphaltage pendant l’été 2009 (Figure 11). Trois réseaux
ont été constitués, chaque réseau comptant 28,0 électrodes espacées également. Deux
réseaux ont été mis en place suivant un espacement de 1,0 m entre les électrodes
(longueur totale : 28,0 m), tandis que l’espace entre les électrodes était de 6,0 m pour
l’autre réseau (longueur totale : 168,0 m). Pour l’étude, les profondeurs étaient les
suivantes : 5,0 m pour les réseaux dont l’espacement est de 1,0 m; 25,0 m pour le
réseau ayant un espacement de 6,0 m. Un instrument de résistivité des sols Advanced
Geosciences Supersting R1/IP, un sélecteur de 28 électrodes et un logiciel EarthImager
2D ont été utilisés pour alimenter les réseaux et interpréter les données (Figure 12). Les
levers de résistivité CC ont été effectués sur une base mensuelle depuis l’installation. Il
s’agit de l’une des premières utilisations d’un réseau de résistivité CC installé en
permanence pour assurer la surveillance de l’infrastructure sous le pergélisol.
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En plus de vérifier l’état du pergélisol sous Front Street, une évaluation minutieuse du
rendement du revêtement de couleur pâle sera effectuée, notamment en surveillant les
dommages types au pavé, comme les fissures, le déchaussement, etc. Les coûts
d’entretien seront consignés, y compris les coûts liés à l’entretien spécialisé visant à
harmoniser la couleur du pavé si des travaux de remplissage des trous et des fentes
sont nécessaires.
Conclusions/applicabilité au milieu des transports
Le réchauffement climatique est déjà visible dans les régions nordiques du Canada, ce
qui entraîne de nouveaux risques pour les infrastructures aménagées sur le pergélisol.
L’incapacité de gérer ces risques pourrait menacer sérieusement tant l’environnement
que l’économie. À mesure que le développement du nord progresse, les communautés
nordiques exigeront des normes plus élevées en matière d’infrastructure, dont des
autoroutes et des rues asphaltées. Il est important d’adapter la conception des
infrastructures pour surmonter les difficultés liées au réchauffement climatique tout en
offrant un service de haut niveau aux entreprises, aux résidents et aux usagers de la
route. Le projet de Front Street entraînera une meilleure compréhension du potentiel
que présentent les revêtements de couleur pâle lorsqu’il s’agit de s’attaquer à la
difficulté de conserver des communautés durables dans le nord.
La réussite du projet de Front Street pour ce qui est de soutenir les valeurs
patrimoniales de la Ville de Dawson peut fournir de l’information précieuse à d’autres
sites patrimoniaux présentant des défis semblables quant aux infrastructures routières,
aux niveaux de service et à l’esthétisme.
De plus, sur une plus grande échelle, il existe un potentiel d’application de la technologie
des revêtements de couleur ailleurs au Canada pour des milieux urbains ayant besoin
de voies de circulation particulières.
Finalement, les revêtements à albédo élevé sont intéressants pour les grands centres
urbains où le climat est plus chaud puisqu’ils permettent de réduire l’effet d’îlot de
chaleur des rues et stationnements asphaltés selon la méthode traditionnelle.
10
ANNEXE 1
FIGURES
11
Figure 3 – Front Street à minuit au
cours de l’été
Figure 1 – Emplacement du projet
Figure 4 – Charrette de bois coincée
sur Front Street en 1898 –
probablement une conséquence du
pergélisol qui fond
Figure 2 – Printemps 2009 – problèmes de drainage et dommages types le long de Front
Street à l’origine d’une insatisfaction dans la communauté
12
Figure 5. Profondeur de dégel modélisée par suite du réchauffement climatique
(+ 0,1 °C/année)
Figure 6. Profondeurs de dégel annuel maximal modélisées sous divers matériaux de
pavage selon les prévisions du modèle thermique à éléments finis MUT1D (ce qui ne
comprend pas l’impact prévu des changements climatiques)
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Figure 7 – Préparation de la couche de base
Figure 8 – Couche de base du revêtement de béton asphaltique traditionnel
Figure 9 – Couche supérieure de revêtement de couleur pâle
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Figure 10 –
Revêtement fini; à
noter : les rues en
gravier en arrière-plan
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Figure 11. Installation du réseau de résistivité CC
Figure 12. Image de la résistivité (coupe transversale) pour Front Street. Le point
horizontal 0,0 m représente le bord de la rue; le point 27,0 m se trouve sous le trottoir de
la promenade. Les couleurs jaune, orange et rouge indiquent des régions à résistivité
élevée associée au gélisol. Les régions bleue et verte sont des zones dégelées à
résistivité faible.
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Annexe 2
Références
Répertoire des désignations d’importance historique nationale au Canada :
Commémorez l’histoire du Canada © Parcs Canada, mars 2004.
Les lieux de la mémoire : la commémoration du passé du Canada
Les lieux du symposium national tenu à l'occasion du 75e anniversaire de la Commission
des lieux et monuments historiques du Canada. Publié par Thomas H.B. Symons, OC,
MSRC, Commission des lieux et monuments historiques du Canada © Société royale du
Canada, 1997. ISBN : 0-920064-58-2.
Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat. 2007. Summary
for policymakers in Climate Change Impacts, Adaptation and Vulnerability
(Contribution of Working Group II to the Fourth Assessment Report of the
Intergovernmental Panel on Change), (éd.) M.L. Parry, O.F. Canziani, J.P. Palutikof,
P.J. van der Linden et C.E. Hanson; Cambridge University Press, Cambridge, RoyaumeUni, p. 1-23.
Ressources naturelles Canada (RNCan), 2007. Vivre avec les changements
climatiques au Canada : édition 2007.
http://adaptation.nrcan.gc.ca/assess/2007/index_f.php.
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