ASTRA 12001 Elaboration des projets et construction des ouvrages d'art des routes nationales (2026 V2.00)

Avant-propos

La présente directive remplace l’édition de 2005, élaborée avant l’entrée en vigueur de la réforme de la péréquation financière (RPT) ayant conduit, dès janvier 2008, au transfert à l’OFROU de la propriété et de la responsabilité de gestion de l’ensemble des routes nationales.

D’abord conçue pour encadrer la conception et la réalisation des nouveaux ouvrages, la directive s’applique désormais également aux ouvrages existants lorsque des interventions structurelles entraînent leur modernisation ou leur transformation. Elle s’inscrit pleinement dans les principes du développement durable et dans la Stratégie Culture du bâti, tout en garantissant une infrastructure routière sûre, performante et résiliente.

La version révisée tient compte de la nouvelle organisation des responsabilités entre l’OFROU et les cantons et clarifie les modalités de contrôle des projets. Elle précise également les processus d’une approche contextuelle et conceptuelle et renforce l’intégration des exigences environnementales et patrimoniales.

Les principes du développement durable occupent une place plus importante, notamment pour l’évaluation des variantes et des exigences spécifiques sont également introduites pour les ouvrages destinés au franchissement de la faune. Les bases conceptuelles, les dispositions constructives ainsi que la terminologie ont été actualisées afin d’assurer une cohérence renforcée avec les standards actuels.

La directive établit en outre une cohérence renforcée entre gestion des risques, robustesse des ouvrages et durée d’utilisation, conformément aux Eurocodes. Elle s’aligne sur les phases de projet de l’OFROU, intègre la notion de durée d’utilisation résiduelle et introduit l’application de la méthode observationnelle.

Enfin, plusieurs références normatives ont été actualisées — notamment la SIA 118 — et les éléments devenus obsolètes ont été retirés afin d’améliorer la clarté, la cohérence et la modernité du document.

La révision de cette directive a été conduite par un groupe de travail de l’OFROU, avec la collaboration de forces et d’expertises externes.

Jürg Röthlisberger Directeur

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1 Introduction

1.1 Objectif

L’OFROU œuvre en faveur d’une mobilité routière durable et sûre. Dans ce cadre, l’OFROU assure le bon fonctionnement du réseau des routes nationales, notamment en élaborant des standards. L’objectif de cette directive est d’encadrer la conception et l’élaboration de projets d’ouvrages d’art implantés le long des routes nationales.

1.2 Champ d’application

Réseau des routes nationales La directive s'applique aux ouvrages d’art implantés le long du réseau des routes nationales de 1ère, 2e et 3e classe dans toute la Suisse.

Genres d’ouvrages Cette directive est donc applicable aux quelque 14’000 ouvrages d’art, faisant appel à l’art de l’ingénieur, qui sont implantés le long des routes nationales dont la liste figure dans le Tab. 1.1.

Tab. 1.1 Genres d’ouvrages inclus dans cette directive Ouvrages de franchissement Ponts, viaducs, passerelles, estacades, passages inférieurs, passages supérieurs, ponceaux, voûtages, passages à faune Ouvrages souterrains Tunnels excavés, tranchées couvertes, tranchées ouvertes, galeries techniques Ouvrages de soutènement et Murs de soutènement, galeries contre la chute des pierres et les avade protection lanches, ouvrage de protection contre les avalanches, ouvrages de protection des eaux souterraines, ouvrages contre les crues et parois antibruit

Les ouvrages situés le long des routes nationales, utiles à leur entretien et à leur exploitation, notamment les centrales techniques ou de ventilation, les SETEC (systèmes d’évacuation et de traitement des eaux de chaussées), les bassins de rétention des eaux, les réservoirs d’eau d’extinction, les infrastructures techniques souterraines, de télécommunication et d’alimentation/distribution électrique, les portiques et les mâts de signalisation doivent également tenir compte de la majeure partie des éléments de la présente directive.

Achèvement du réseau L’achèvement du réseau est piloté par les cantons, qui assument le rôle de maître d’ouvrage, tandis que l’OFROU exerce la haute surveillance. La présente directive s’applique également aux ouvrages d’art liés à l’achèvement du réseau des routes nationales.

L’OFROU reprend ensuite les engagements liés aux travaux de surveillance, d’entretien et d’utilisation des tronçons après leur achèvement par les cantons.

Modernisation et transformation d’ouvrages d’art existants Cette directive, bien que principalement destinée aux nouveaux ouvrages, s’applique également à tous les ouvrages existants faisant l’objet de modifications substantielles de leur structure, qu’il s’agisse d’un renforcement ou d’une modernisation. Sont concernées toutes les interventions visant à répondre à de nouvelles exigences légales ou techniques, ou impliquant des modifications touchant à la fois la substance de l’ouvrage et sa fonctionnalité initiale. En revanche, l’entretien courant d’un ouvrage dans la continuité de son usage - incluant le renouvellement de la substance sans modification de la structure ni de ses équipements - relève de la directive ASTRA 12002 [13].

Ouvrages appartenant à un tiers Cette directive s’applique également aux ouvrages appartenant à des tiers, situés dans le périmètre du réseau des routes nationales et exploités dans le cadre de conventions. Si le

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tiers dispose de sa propre réglementation, les modalités d’harmonisation ainsi que la hiérarchie entre la présente directive et ladite réglementation doivent être définies dans une convention. Cette disposition s’applique également aux ouvrages de tiers exploités par l’OFROU.

1.3 Destinataires

L’application de la présente directive est obligatoire pour toutes les entités impliquées dans la conception et l’élaboration de projets d’ouvrages d’art le long des routes nationales, toutes classes confondues, qu’il s’agisse de l’OFROU, des cantons, des compagnies ferroviaires, des administrations fédérales, cantonales et communales, ainsi que des services, des mandataires et des tiers.

1.4 Entrée en vigueur et modifications

La présente directive est entrée en vigueur le 01.02.2005. La « liste des modifications » figure à la page 39.

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2 Bases

2.1 Bases légales

Les bases légales principales sont rappelées ci-dessous.

Constitution fédérale de la Confédération suisse du 18 avril 1999 (RS 101), état du 13 février 2022 La Confédération assure la création d’un réseau de routes nationales et veille à ce qu’il soit utilisable. Elle construit, entretient et exploite les routes nationales. Elle en supporte les coûts. Elle peut confier ces tâches en partie ou en totalité, à des organismes publics, privés ou mixtes (art. 83, al. 2, RS 101).

Lois fédérales

• Loi fédérale du 8 mars 1960 sur les routes nationales (LRN, RS 725.11), état au 1er janvier 2023.

• Loi fédérale du 22 mars 1985 concernant l'utilisation de l'impôt sur les huiles minérales à affectation obligatoire et des autres moyens affectés à la circulation routière et au trafic aérien (LUMin, RS 725.116.2), état au 1er janvier 2022.

• Loi fédérale du 30 septembre 2016 sur le fonds pour les routes nationales et pour le trafic d’agglomération (LFRORTA, RS 725.13), état au 1er janvier 2018.

• Loi fédérale du 1er juillet 1966 sur la protection de la nature et du paysage (LPN, RS

• Loi fédérale du 4 octobre 1985 sur les chemins pour piétons et les chemins de randonnée pédestre (LCPR, RS 704), état au 1er janvier 2023.

• Loi fédérale du 18 mars 2022 sur les voies cyclables (RS 705).

• Loi fédérale du 7 octobre 1983 sur la protection de l’environnement (LPE, RS 814.01), état au 1er avril 2025.

Ordonnances

• Ordonnance sur les routes nationales (ORN, 725.111) du 7 novembre 2007, état au 1er avril 2024.

• Ordonnance du 7 novembre 2007 concernant l’utilisation de l’impôt sur les huiles minérales à affectation obligatoire et d’autres moyens affectés à la circulation routière (OU- Min, RS 725.116.214), état au 1er novembre 2025.

• Ordonnance du 16 janvier 1991 sur la protection de la nature et du paysage (OPN, RS

• Ordonnance du 14 avril 2010 concernant l’inventaire fédéral des voies de communication historiques de la Suisse, (OIVS, RS 451.13), état au 1er juin 2017.

2.2 Mandataires et marchés publics

La planification et le suivi de la réalisation d’ouvrages d’art sont des tâches déléguées par l’OFROU à des mandataires : ingénieurs, géotechniciens, architectes, architectes paysagistes, ingénieurs en environnement, ingénieurs trafic, techniciens, dessinateurs et experts. Le choix des mandataires pour la réalisation d’ouvrages d’art doit satisfaire les exigences des marchés publics selon la loi fédérale sur les marchés publics (LMP) [4] et son ordonnance d’application (OMP) [10] en suivant les différentes procédures prévues.

Le mandataire d’un projet d’ouvrage d’art est idéalement le même pour toutes les phases du projet, de la planification à la réalisation, par souci de continuité, de cohérence du projet et de responsabilité unique, conformément aux normes SIA 112 [37] et SIA 103 [36].

Durant la phase de projet, le mandataire assume le rôle d’auteur de projet (APR) et élabore le projet. Lors de la réalisation, il revêt la fonction de direction des travaux (DT) et supervise

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l’exécution et la réalisation par l’entreprise de construction. Selon la complexité et les enjeux spécifiques du projet, un changement de mandataire entre les différentes phases reste toutefois envisageable.

Dans l’optique d’obtenir un projet de haute qualité technique et architecturale, l’OFROU peut procéder à des concours de projets selon le règlement SIA 142 [39].

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3 Bases de la conception

3.1 Conception, la naissance de la structure

La conception constitue l’une des phases clés de la planification des ouvrages d’art [43] à [54]. Elle est définie dans [48] comme « la naissance de la structure, durant laquelle toutes les caractéristiques et qualités sont définies ». Dans ce contexte, la conception peut être considérée comme un acte de création, dans la mesure où chaque ouvrage d’art résulte d’un processus propre qui conduit souvent à une solution unique, voire assimilable à un prototype.

La planification d’un projet peut être décomposée en trois phases principales [50] comme illustré à la Fig. 3.1 :

I. Le rassemblement des exigences et des données (cf. § 4) consiste à regrouper, consolider et transcrire toutes les informations utiles au projet. Les éléments collectés se répartissent en trois catégories : les exigences fonctionnelles, les exigences structurelles (cf. § 4.1) et les données contextuelles (cf. § 4.2). Le rassemblement doit être finalisé avant de débuter la conception du projet, car l’ajout ou la modification d’une donnée peut influencer significativement le développement de l’ensemble du projet.

L’ensemble de ces exigences et de ces données est consolidé sous la forme d’une analyse des risques et des opportunités (cf. § 4.3), d’une convention d’utilisation et d’une base du projet (cf. § 4.4).

II. La conception de l’ouvrage (cf. § 5) correspond à la phase de création. C’est une étape qui nécessite l’établissement de plusieurs variantes soumises à des revues et critiques, afin de répondre au mieux à toutes les exigences dans une structure unitaire (cf. § 3.2). La conception repose sur une approche contextuelle et conceptuelle (cf. § 5.2) et comprend l’établissement de concepts spécifiques (cf. § 5.3 à 5.7). À la fin de cette phase, une variante de projet est choisie de manière consensuelle avant de passer à l’élaboration du projet.

III. L’élaboration du projet (cf. § 6) vise à établir les analyses statiques et dynamiques, le dimensionnement, les plans, les rapports, les dispositions constructives et les détails, les procédures de construction, les coûts et les plannings, ainsi que le plan de contrôle qualité et le plan de surveillance. C’est la phase la plus chronophage en termes de prestations et c’est la raison pour laquelle le projet ne doit être développé que lorsqu’une variante est choisie.

3.2 Développement de variantes de projet, revues et critiques

Durant la phase de conception, des variantes sont établies de manière itérative, dans la mesure où plusieurs essais successifs sont nécessaires. Toutefois, il ne suffit pas d’énumérer un nombre élevé de variantes, comme pourrait le faire un processus automatique de génération de variantes ou de formes. La démarche de conception implique une réflexion structurée et un apport méthodologique propre au concepteur. Dans ce sens, la conception est un processus heuristique, c’est-à-dire que les variantes s’affinent progressivement au fur et à mesure de l’avancement des études. En effet, plus le travail de conception progresse, plus la connaissance du projet permet d’améliorer la solution proposée.

Le processus de conception nécessite plusieurs itérations pour aboutir à une proposition unifiée qui satisfait au mieux l’ensemble des exigences dans une variante unique. Il s’agit de développer un projet synthétique et unitaire [53] dans une recherche optimale entre économie, durabilité et fonctionnalité.

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Dans le logigramme Fig. 3.1, ce travail de conception est illustré par une spirale de conception, rappelant qu’il s’agit d’un processus itératif, créatif et heuristique, dans lequel il y a de l’intelligence à insuffler au projet.

Il est important de rappeler que la conception est un processus en partie influencé par les choix individuels de l’APR. Les décisions prises reposent notamment sur l’expérience, les connaissances et l’appréciation du concepteur. Cette dimension conduit à instaurer des revues et critiques de projet afin que l’OFROU puisse intervenir dans le choix final de la variante. Les revues et critiques de projet sont réalisées par l’équipe de projet, avec la participation de représentants de l’OFROU, de tiers et d’usagers. Cette démarche permet d’analyser le projet, d’en expliciter les choix et de les justifier. Les revues et critiques portent sur l’ensemble du projet et ne se limitent pas aux aspects techniques ; elles visent à vérifier la cohérence globale de l’ouvrage projeté et peuvent, le cas échéant, remettre en question les objectifs généraux. Le but recherché est double : améliorer le projet jusqu’à obtenir la variante idéale à réaliser et préparer sa justification. Cet exercice constitue une étape essentielle pour limiter, autant que possible, les modifications en phase de projet.

3.3 Choix de la variante de projet

Les variantes sont présentées avec des esquisses décrivant la structure, le système statique, la méthode de construction et une estimation des coûts et des délais. Les coûts de construction et d’entretien sont différentiés.

Les variantes sont établies sur la même base de manière à permettre une comparaison homogène, notamment au regard des thèmes suivants :

• Sécurité structurale et robustesse de l’ouvrage

• Satisfaction des exigences et prise en compte de l’intégrité des données

• Durabilité de l’ouvrage et travaux de surveillance et d’entretien associés

• Risques résiduels lors de la construction et de l’exploitation

• Prise en compte des préceptes de développement durable au sens de l’article 35j de la Loi fédérale sur la protection de l’environnement [5]

• Intégration au paysage

• Contribution à la culture du bâti au sens de la stratégie interdépartementale d’encouragement de la culture du bâti [42]

• Perturbations du trafic lors de la construction et des aménagements futurs

• Coûts de construction et d’entretien ou analyse du cycle de vie

Le choix de la variante doit impérativement être confirmé par le COPIL du projet.

Le rassemblement des données et des exigences, la conception et l’élaboration d’un projet d’ouvrage d’art sont schématisés à la Fig. 3.1 et les processus associés sont détaillés dans les différents chapitres de cette directive.

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Fig. 3.1 Logigramme de la méthodologie de conception

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4 Consolidation des données et exigences

4.1 Exigences fonctionnelles et structurelles

De manière générale, les ouvrages d'art des routes nationales doivent être conçus, construits, entretenus, transformés, renforcés et modernisés selon les règles de l'art, conformément à l'état de la technique, dans les conditions économiques optimales et pour une utilisation à long terme. De manière plus spécifique, les ouvrages d’art doivent satisfaire deux types d’exigences intégrées dans les différentes normes et directives, ainsi que celles spécifiées par l’OFROU et tenant compte des besoins de tiers et des usagers :

• Exigences fonctionnelles, liées au fonctionnement des ouvrages, notamment aux tracés, aux gabarits, à la durée d’exploitation, au type d’exploitation, aux budgets et aux délais.

• Exigences structurelles, liées aux états limites ultimes, aux états limites de service, aux méthodes de construction, à la durabilité et à la robustesse.

4.2 Données contextuelles

Les données contextuelles pour un ouvrage d’art englobent, au sens large, le territoire c’est-à-dire le paysage, la géologie, l’hydrologie, le contexte urbain, social et culturel, ainsi que les ouvrages existants. Ces données influencent le projet, de sorte que si le contexte change, le projet change. Construire un ouvrage d’art, c’est investir dans un territoire et dans un contexte donné. Idéalement, l’ouvrage d’art participe à remodeler le lieu et à composer, avec son environnement, un ensemble cohérent formant un paysage construit. Les contraintes géologiques et géotechniques influencent fortement la conception des ouvrages, en raison des caractéristiques du terrain, de la nature et de l’hétérogénéité des sols, de la présence de couches instables ou encore des risques tels que les glissements, tassements ou affouillements. Ces éléments déterminent le choix du type de fondation, la profondeur d’ancrage, la géométrie des appuis et parfois même l’implantation globale de l'ouvrage. Ils peuvent également imposer la mise en place de mesures de stabilisation, de soutènement ou de drainage. L’importance de ces contraintes se reflète directement sur les coûts, pouvant conduire à privilégier des solutions structurelles différentes ou à ajuster l’emprise du projet. De la même manière, les conditions hydrologiques représentent un autre facteur déterminant. Elles exigent d’assurer l’écoulement des eaux en crue et le passage des matériaux transportés, ce qui influence la géométrie, l’implantation et le gabarit des ouvrages. Le dimensionnement doit intégrer les hauteurs d’eau, les vitesses d’écoulement et les effets du courant, pouvant nécessiter des protections contre l’affouillement, l’érosion ou l’abrasion. Ces contraintes peuvent entraîner des adaptations du projet, voire la création d’ouvrages complémentaires, ainsi qu’une augmentation des coûts pour garantir la sécurité et la durabilité de l’ensemble. Les interventions sur les ouvrages existants nécessitent des données précises sur les ouvrages eux-mêmes. Ces données doivent inclure les documents de l’ouvrage exécuté (cf. § 7.7) avec les plans et les rapports décrivant sa construction, ainsi que les documents

relatifs aux opérations de maintenance, les rapports d’inspection et l’état des dégâts accompagné d’un plan des dégâts. Ces documents sont nécessaires pour intervenir efficacement et rationnellement sur un ouvrage existant. L’appréciation de la valeur culturelle ou patrimoniale des ouvrages existants constitue également une donnée nécessaire à toute étude et intervention. Elle doit se baser sur les critères et principes décrits dans la directive ASTRA 12003 [14].

4.3 Analyse des risques et opportunités - robustesse

La gestion des risques et des opportunités fait partie des tâches liées à la planification, comme décrit dans la directive ASTRA 19006 [24]. Les risques sont des événements et

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développements qui ont une certaine probabilité d’empêcher - ou du moins de perturber - la bonne exécution du projet et son utilisation. À l’opposé, les opportunités sont des événements et des développements qui entraînent un écart positif par rapport aux objectifs visés.

Les risques sont évalués comme le produit entre la probabilité d’occurrence d’un évènement et les conséquences, c’est-à-dire l’ampleur des dommages qu’il peut provoquer.

Lors de la conception d’un ouvrage d’art, des analyses de risques et opportunités sont à réaliser afin d’améliorer la qualité, l'efficacité et la pertinence des projets en minimisant les risques et en exploitant au maximum les opportunités. Les mesures à prendre pour diminuer les risques et favoriser les opportunités sont à intégrer dès le début de la conception du projet. Ces analyses doivent être transcrites dans la convention d’utilisation et actualisées au fur et à mesure de l’avancement du projet.

Pour les ouvrages d’art, le risque majeur concerne l’intégrité de l’ouvrage lui-même, avec des conséquences sur les usagers, les tiers, ainsi que des entraves aux trafic routier. Ce risque lié à l’intégrité est particulier, car il se caractérise par une faible probabilité d’occurrence et un potentiel de dommage fort à très fort selon la directive ASTRA 19006 [24]. Ce potentiel de dommage est différentié dans la norme EN 1990:2023 [38] par classe de conséquence (CC) de la rupture d’une structure comme explicité dans le Tab. 4.1 où il est couplé au degré de robustesse (cf. § 5.3). Ce degré de robustesse, correspond à un degré de robustesse requis, permettant de fixer un niveau d’exigences pour orienter les choix à effectuer durant la conception et l’élaboration du projet en fonction du risque lié à l’intégrité structurelle.

Tab. 4.1 Classification des ouvrages selon le potentiel de dommage, la classe de conséquence (CC) de la rupture d’une structure et le degré de robustesse requis

Degré de robustesse requis conséquence CC selon [38] Analogie à la classe de

Ouvrages avec potentiel de dommage réduit : ouvrages pour la mobilité CC1 1 douce, structures provisoires et ouvrages prévus pour des opérations d’entretien Ouvrages avec potentiel de dommage usuel : ouvrages situés le long des CC2 2 routes nationales sans facteur aggravant particulier, ouvrages importants pour la mobilité douce Ouvrages avec potentiel de dommage élevé : ouvrages de grande taille ; CC3 3 ouvrages croisant des infrastructures sensibles (infrastructures ferroviaires, pipelines, gazoducs) ; ouvrages constituant un accès unique à une région (ponts et portails de tunnels) ; ouvrages potentiellement vulnérables (ponts à tirants ou à haubans, ouvrages exposés aux risques d’affouillement) ; ouvrages susceptibles d’entraîner des pollutions graves (transport de produits chimiques ou pétroliers, franchissement de nappes phréatiques)

4.4 Convention d’utilisation et base du projet

La convention d’utilisation synthétise les objectifs que l’OFROU poursuit en intervenant sur un ouvrage et la base du projet en constitue l’interprétation technique réalisée par les mandataires. Ces documents récapitulent les exigences fonctionnelles et structurelles (cf. § 4.1) à considérer pour l’étude, le dimensionnement, l'exécution et l'utilisation de l'ouvrage.

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Le contenu de la convention d’utilisation et de la base du projet est décrit dans la norme SIA 260 [35]. Pour les ouvrages d’art, des éléments spécifiques sont en outre à intégrer :

• Description du concept de la structure et des concepts spécifiques (cf. § 5.3 à 5.7)

• Analyse des risques et des opportunités et degré de robustesse requis (cf. § 4.3)

• Durée d’utilisation ou durée d’utilisation résiduelle pour les ouvrages existants (cf. § 4.5).

4.5 Durée d’utilisation

La durée d’utilisation d’un ouvrage est définie comme la durée durant laquelle l’ouvrage peut être exploité sans restriction, conformément au plan de surveillance et au plan d’entretien.

La durée d’utilisation résiduelle correspond à la durée d’utilisation initiale définie lors de la conception, diminuée de la durée d’utilisation déjà écoulée. Pour les ouvrages existants ayant été remis en état, transformés ou modernisés, la durée d’utilisation résiduelle peut être adaptée. Elle doit être déterminée et documentée après chaque intervention dans la convention d’utilisation.

Pour les ouvrages présentant des dégâts ou des défauts, la durée d’utilisation résiduelle doit être mise en relation avec la surveillance selon la méthode observationnelle (cf. § 7.9).

Les durées d’utilisation, en fonction des risques associés aux ouvrages, sont synthétisées dans le Tab. 4.2.

Tab. 4.2 Durée d’utilisation en fonction du potentiel de dommage associé à un ouvrage Ouvrage avec poten- Ouvrage avec po- Ouvrage avec potiel de dommage tentiel de dommage tentiel de domélevé CC3 usuel CC2 mage réduit CC1 Durée d’utilisation pour un nouvel > 100 ans 100 ans ≥ 30 ans ouvrage Durée d’utilisation résiduelle pour À déterminer par l’OFROU et les mandataires en fonction de l’état un ouvrage existant à remettre en de l’ouvrage et de son utilisation état, transformé ou modernisé Durée d’utilisation résiduelle pour À déterminer par l’OFROU et les mandataires en fonction de l’état de un ouvrage existant vulnérable l’ouvrage et de son utilisation et à coupler avec un système de surveilprésentant des dégâts et des dé- lance selon la méthode observationnelle § 7.9 fauts identifiés sur la structure porteuse

Lors de la détermination de la durée d'utilisation, les possibilités d'extension futures doivent également être examinées, afin d’identifier les opportunités de mesures d’anticipation (par ex. pour un élargissement futur).

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5 Conception

5.1 Préliminaires

La méthodologie de conception décrite ci-dessous donne les grandes lignes à appliquer pour le développement d’un projet d’ouvrage d’art le long des routes nationales. En préambule, il est rappelé qu’un critère déterminant dans la conception d’ouvrage est la logique constructive [47] : « la sécurité structurale, l’aptitude au service et la durabilité sont à intégrer dans le concept d’un pont sans aucun compromis ». Ce rappel peut être étendu à tous les ouvrages d’art, car ils sont sollicités de manière particulièrement élevée au niveau des charges et des actions de l’environnement ceci pendant des durées d’exploitation particulièrement longues.

Ainsi, pour les ouvrages d’art, il s’agit de combiner la pensée constructive et la créativité en cherchant à concilier performance structurelle, économie de moyens et durabilité. Elles impliquent d'abord une compréhension fine des données et exigences, en s'appuyant sur des principes simples et efficaces. Ensuite, elles visent à traduire ces contraintes en une forme optimisée, où la structure exprime clairement son fonctionnement. Les décrochements inutiles et les gestes architecturaux ou artistiques non justifiés structurellement, sont à éviter et le cheminement direct des efforts vers les appuis est à favoriser.

Bien que la pensée constructive soit primordiale pour les ouvrages d’art, elle n’est pas suffisante. En effet, un ouvrage d’art ne se limite pas à un objet technique : c’est aussi un élément du territoire et un lieu d’expérience pour ses usagers, ce qui nécessite une approche globale et holistique, comme décrit dans ce chapitre.

Dans le cadre de la conception de tunnels, de tranchées couvertes et de galeries, les considérations relatives à la construction, à la sécurité et à l'exploitation revêtent une importance cruciale (incluant le choix du tracé, la détermination de la longueur, la position des portails et, pour les tunnels et tranchées couvertes, du nombre de tubes, l'emplacement des installations de ventilation, les liaisons transversales et les installations annexes), conformément à la norme SIA 197/2 [33].

5.2 Approche contextuelle et conceptuelle

La conception d’ouvrages d’art doit suivre une approche contextuelle et conceptuelle.

Une approche contextuelle considère les données spécifiques d’un ouvrage d’art (cf. § 4.2), de sorte que le projet développé soit propre au lieu. Il s’agit donc d’analyser le contexte en détail et d’en extraire les spécificités, afin d’assurer l’insertion de l’ouvrage d’art dans le territoire. L’ouvrage est planifié dans un souci d’intégration, de manière à ce que structure et site forment un ensemble cohérent et lisible.

Dans le cadre d’une approche contextuelle du projet, les objectifs stratégiques et les principes régissant l’aménagement du territoire, énoncés dans la Conception « Paysage suisse » [41], ainsi que la prise en compte de la culture du bâti [42] (cf. § 5.6) et de l’Inventaire des voies de communication historiques de la Suisse (IVS) [9], doivent être considérés.

Les réflexions conceptuelles reposent sur l’établissement d’un concept : un énoncé ou une esquisse qui définit le projet de manière intrinsèque. Le concept est un ensemble d’idées, qui exprime le principe du projet et en définit la forme ainsi que l’organisation structurelle. Ces réflexions sont à appliquer aux projets d’ouvrages d’art, car, en plus de permettre une approche globale, elles offrent un cadre pour décrire le projet et facilitent ainsi l’argumentation lors des revues et critiques. Avec un concept clair, le projet en devient plus intelligible et donc davantage ouvert aux améliorations.

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L’un des buts d’un concept est de définir le projet en termes de signification, d’émotions ressenties par les usagers, d’intégration paysagère, de dialogue avec les ouvrages existants et d’expression formelle.

Une fois qu’un concept est établi, il est détaillé selon les spécificités liées à la robustesse (cf. § 5.3), à l’utilisation (cf. § 5.4), à la durabilité (cf. § 5.5), à l’intégration territoriale (cf. § 5.6) et aux préceptes de développement durable (cf. § 5.7).

5.3 Concepts liés à la robustesse

La robustesse d’un ouvrage est définie comme la capacité à éviter que la rupture d’une partie de l’ouvrage ne conduise à son effondrement [51]. Le degré de robustesse est introduit afin de maîtriser le risque de rupture des ouvrages d’art en différenciant les mesures constructives selon les trois degrés de robustesse définis dans le Tab. 4.1.

La robustesse des ouvrages est à rechercher selon les trois orientations majeures ci-dessous :

1 Résistance suffisante des éléments dont la rupture peut entraîner des conséquences sur le comportement d’ensemble d’un ouvrage :

• Les éléments travaillant en traction pure, comme les tirants, les suspentes et les haubans doivent être dimensionnés avec une réserve de résistance suffisante. Ils doivent également être protégés par des enveloppes spécifiques, tout en assurant une surveillance et un entretien adéquats.

• La résistance des éléments soumis à des efforts de compression élevés doit être assurée en couplant les phénomènes d’instabilités et les situations de risques liées aux chocs selon la directive ASTRA 12008 [18].

• La résistance des massifs d’ancrage en terrains meubles et en rocher doit pouvoir être augmentée avec des ancrages de réserve prévus lors de la conception. o Pour les ouvrages de degré de robustesse 2, les ancrages de réserve doivent reprendre 10% des efforts ancrés. o Pour les ouvrages de degré de robustesse 3, ce pourcentage passe à 30%. o Les massifs d’ancrages sont à réaliser conformément à la directive AS- TRA 12005 [16].

• La résistance des galeries de protection contre les chutes des pierres et les avalanches doit être dimensionnées vis-à-vis du choc de véhicules routiers, en considérant que la rupture d’un élément ne doit pas entraîner la défaillance de l’ensemble de la galerie, avec redistribution des efforts, selon la directive ASTRA 12006 [17].

2 Mécanismes de ruptures fragiles et de ruptures par instabilités à éviter :

• Les structures en béton armé doivent présenter un comportement ductile en disposant de manière adéquate les armatures de frettage, notamment les étriers. Les structures en béton armé sollicitées au cisaillement doivent être conçues avec soin, en intégrant des armatures d’efforts tranchants et/ou des barres antichute.

• Les structures en béton comprimées doivent être réalisées avec des barres d’armature de classe de ductilité C conformément à la norme SIA 262 [35], afin d’assurer une ductilité suffisante.

• Les éléments de structure appuyés sur des appareils d’appui doivent être conçus pour éviter la chute d’éléments de structure, notamment vis-à-vis du séisme en utilisant des appareils d’appui bloquants ou en élargissant les bancs d’appuis.

3 Redistribution des efforts à prévoir :

• L’effondrement du tablier de pont doit être évité à tout prix. À cet effet, les tabliers continus sont à privilégier, car ils permettent une redistribution des efforts entre les

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travées. Les articulations Gerber, qui ne permettent pas ces redistributions, sont à proscrire. Ainsi, pour les ponts existants, de telles articulations doivent être supprimées, en particulier pour les ouvrages avec un degré de robustesse 3. Toutefois, si leur suppression n’est pas envisageable, elles doivent être surveillées selon la méthode observationnelle §7.9. • Pour les structures de degré de robustesse 2 et 3, les éléments en traction pure (tirants, suspentes, haubans) doivent être dimensionnés en prenant en compte la rupture accidentelle d’un élément isolé, y compris en considérant les effets dynamiques associés.

4 Interaction sol-structure

• L'interaction entre le sol et la structure doit être prise en compte lors de la conception d’un ouvrage.

• En cas de risque d’affouillement des fondations, les fondations profondes, en dessous du potentiel niveau d’affouillement sont à réaliser.

5.4 Concepts liés à l’utilisation

L’utilisation des ouvrages est à prévoir lors de la phase de conception en intégrant les lignes conceptuelles suivantes :

1 Ouvrage dans chaque sens de circulation

Dans le cadre de l’aménagement des routes nationales de 1 ère et 2e classe, les nouveaux ponts, viaducs et tunnels devaient être réalisés séparément dans chaque sens de circulation, afin de faciliter l’entretien et la maintenance. Les ponts, les viaducs et les tunnels doivent donc posséder au minimum leur propre superstructure, sachant que les culées et les fondations peuvent être communes.

Lors des travaux de remise en état et de modernisation, cette exigence idéale peut être pondérée en fonction de la situation spécifique, notamment en comparant deux ouvrages indépendants à un ouvrage unique.

2 Gabarits minimaux à garantir pour l’utilisation

Les profils type de la directive ASTRA 11001 Profils types - Routes nationales de 1ère et 2e classes [21] ainsi que la directive ASTRA 11003 Profils types - Routes nationales de 3e classe [22] doivent être respectés afin de garantir l’utilisation du réseau.

3 Remplacement des éléments ayant une durée d’utilisation réduite

Les pièces sensibles d’un ouvrage doivent pouvoir être remplacées durant l’exploitation et doivent être conçues en conséquence. Le remplacement des pièces d’usure, telles que les appareils d’appui et les joints de chaussée, doit pouvoir être réalisé avec un minimum d’entrave à l’exploitation, notamment en prévoyant des dispositifs de relevage pour le changement des appuis à l’aide de vérins.

4 Remplacement des éléments structuraux en traction à prévoir

Les parties d’ouvrages en traction comme les câbles de suspension, les haubans et les câbles de précontrainte extérieure, doivent être détendues puis remplacées. Pour les structures avec un degré de robustesse 3, la structure doit être dimensionnée en prenant en compte le remplacement d’un élément durant l’exploitation.

5 Application de mesures pour la protection de la faune

La protection de la faune, telle que définie dans la directive ASTRA 18008 [27], doit être intégrée dans la conception de tous les ouvrages et pas uniquement dans ceux spécialement dédiés au franchissement. Les ouvrages destinés au passage des animaux doivent

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offrir des largeurs suffisantes, favoriser des formes continues, courbes et non anguleuses et peuvent nécessiter des mesures spécifiques comme des dispositifs anti-éblouissement. Leur géométrie, souvent en entonnoir, vise à guider efficacement la faune.

Les sites d’implantation sont déterminés à partir des inventaires environnementaux et les études du projet doivent s’y conformer afin d’assurer une continuité écologique adéquate.

6 Utilisation d’ouvrage avec des défauts ou dégâts reconnus

L’utilisation d’un ouvrage présentant des défauts ou des dégâts est conditionnée à la mise en place de mesures de surveillance et à l’application de la méthode observationnelle (cf. § 7.9).

5.5 Concepts liés à la durabilité

La durabilité des ouvrages dépend non seulement de l’entretien réalisé tout au long de leur utilisation, mais également des choix opérés lors de la phase de conception. Dans cette optique, les lignes conceptuelles suivantes doivent être prises en compte :

1 Spécifications sur la précontrainte

Les spécifications suivantes sont à satisfaire lors du choix de la précontrainte :

• Pour les ouvrages de degré de robustesse 2 : le taux de balancement de la précontrainte doit être d’au moins 80% des charges permanentes.

• Pour les ouvrages de degré de robustesse 3 : le taux de balancement de la précontrainte doit être d’au moins 90%, avec en plus d’un espace prévu pour des ancrages de réserve correspondant à 30% de la précontrainte en place.

Les spécificités suivantes doivent être respectées pour tous les ouvrages précontraints, conformément à la directive ASTRA 12010 [20] :

• Les câbles de précontrainte doivent être protégés par des gaines synthétiques et injectés avec un coulis de ciment.

• Les coupleurs des câbles de précontrainte doivent être répartis de manière à ce qu’au maximum 50% des câbles soient couplés dans une même section.

• Un espace d’au moins 10 cm doit être prévu autour des gaines de précontrainte pour permettre la pose de l’armature et un bétonnage sans risque de formation de nids de gravier.

• La précontrainte extérieure avec des câbles interchangeables est à encourager.

Protection contre la corrosion :

• Degré de robustesse 2 : catégorie de protection B pour tous les câbles.

• Degré de robustesse 3 ou ouvrages exposés à des risques de courants vagabonds : catégorie de protection C avec des câbles isolés électriquement.

2 Limitation des joints, appareils d’appui et pièces d’usure

Le nombre de joints de chaussée et d’appareils d’appui est à limiter au strict minimum. Lors de la conception d’ouvrage, les solutions permettant d’éviter ces équipements sont à privilégier, telles que la réalisation d’ouvrages intégraux. Toutefois, si ces équipements sont nécessaires, ils doivent pouvoir être inspectés, entretenus et remplacés conformément à la directive ASTRA 12004 [15].

Le remplacement ou la remise en état des pièces d'usure et des éléments à durée d'utilisation limitée doit être anticipé dès la conception, avec pour objectif de limiter l’ampleur des interventions et les perturbations de l’exploitation, tout en réduisant la durée des travaux et les coûts de construction [12].

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3 Éviter l’accumulation d’eau sur les parties en béton exposées aux intempéries

Les éléments en béton exposés aux intempéries peuvent se dégrader plus rapidement en présence d’eau, celle-ci favorisant l’initiation de diverses réactions chimiques responsables de l’altération du matériau. Il s’agit donc d’éviter l’exposition directe des surfaces en béton en :

• Protégeant le béton par une étanchéité ou une couche hydrophobe ;

• Réalisant la surface du béton en pente pour éviter la stagnation de l’eau.

Ces dispositifs concernent notamment les bordures de ponts, les têtes de murs de soutènement et les murs de culées.

Les zones particulièrement exposées aux intempéries et aux projections de sels de déverglaçage, comme les bordures ou les parapets de ponts, peuvent être réalisés en CFUP (entièrement ou partiellement revêtus) afin d’augmenter leur durée d’utilisation [23].

Les superstructures situées dans la zone de brouillard salin doivent faire l’objet d’une protection spécifique.

Les systèmes d’aspersion de saumure sur la chaussée sont à éviter, en raison des problèmes de corrosion qu’ils peuvent engendrer.

4 Suppression des évidements inaccessibles dans les ouvrages en béton

Les évidements inaccessibles dans les ouvrages en béton, ainsi que les caissons dont la hauteur libre est inférieure à 1,20 m (localement 1,00 m) sont proscrits.

Lorsque des zones inaccessibles ne peuvent être évitées, elles ne doivent être réalisées qu’au moyen de tôles métalliques rigides, assemblées par des soudures continues et hermétiques, de manière à garantir une étanchéité durable durant toute la période d’exploitation de l’ouvrage.

5 Bordures et parapets porteurs avec une fonction porteuse

Les bordures et les parapets de pont peuvent être considérés comme des éléments porteurs. Si tel est le cas, leur prise en compte dans le comportement statique de l’ouvrage doit être explicitement mentionnée dans la convention d’utilisation et dans la base du projet. De plus, une couche de protection de surface de type hydrophobe doit être appliquée sur les surfaces exposées. L’utilisation d’armatures inoxydables ou non métalliques doit être envisagée.

6 Dispositions constructives des structures en béton et des armatures

Les dispositions constructives des structures en béton et des armatures sont déterminantes pour la durabilité des ouvrages. Les règles de l’art concernant les épaisseurs minimales, les enrobages et les détails d’armature doivent être respectées.

7 Éviter les capotages et décorations

Les capotages et décorations sur les ouvrages d’art sont à éviter, en raison de leur durée d’utilisation réduite et des difficultés d’accès pour l’entretien.

8 Définition du plan de surveillance à mettre en place

La surveillance des ouvrages doit être assurée de manière générale selon la directive AS- TRA 12002 [13].

Pour les ouvrages potentiellement vulnérables cités ci-dessous, une surveillance selon la méthode observationnelle (cf. § 7.9) est à mettre en place :

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• Les ouvrages comportant des éléments en traction (câbles, haubans, sous-tirants et tirants d’ancrage)

• Les ouvrages dont les flèches augmentent avec le temps

• Les ouvrages existants présentant des dégâts ou des défauts identifiés sur la structure porteuse

• Les ouvrages existants en béton précontraint fissuré

• Les ouvrages comportant des anciennes articulations Gerber fissurées

• Les ouvrages en acier avec des fissures de fatigue

La surveillance des tunnels excavés est spécifique, car elle repose sur une combinaison de méthodes permettant d’assurer à la fois la sécurité, l’intégrité structurelle de l’ouvrage et le bon fonctionnement de ses équipements électromécaniques. Cela implique de planifier suffisamment tôt les mesures de contrôle nécessaires, le cas échéant dès la phase de construction, afin de garantir une observation continue et adaptée durant tout le cycle de vie du tunnel.

9 Protection contre les courants vagabonds

La corrosion par courant vagabond est une corrosion électrochimique due à des courants électriques vagabonds dérivés dans le sol par une mise à la terre. Les éléments des structures métalliques enterrées sont particulièrement vulnérables à ce type de corrosion de sorte que les mesures suivantes doivent donc être prises :

• Séparation des systèmes de mise à la terre : terre-ouvrage, terre-rail et terre des services industriels.

• Limitation à 50 m de la longueur des éléments de construction qui ne peuvent pas être isolés électriquement.

• Réalisation d’un réseau de barres collectrices garantissant l’équipotentialité interne de l’armature de chaque élément de construction.

• Isolation des tirants permanents d’ancrage, en terrain meuble et en rocher, avec séparation du tirant avec le sol et séparation de la tête d’ancrage de l’armature de l’ouvrage.

• Isolation des câbles de précontrainte, avec des gaines synthétiques et des têtes isolées de la structure en béton, conformément à la catégorie de protection C de la directive ASTRA 12010 [20].

5.6 Concepts liés à l’intégration territoriale

1 Ligne conceptuelle liée au paysage

Les objectifs stratégiques et les principes régissant l’aménagement du territoire, énoncés dans la « Conception Paysage suisse » [41] sont rappelés ici afin de cadrer l’approche à suivre :

1) Encourager la diversité et la beauté des paysages en Suisse ; 2) Renforcer le paysage en tant que facteur d’implantation ; 3) Aménager l’utilisation du sol de manière adaptée au site ; 4) Réaliser les interventions avec soin, en visant la qualité ; 5) Reconnaître le paysage comme patrimoine culturel et naturel ; 6) Conserver et mettre en réseau les milieux naturels et de grande valeur écologique ; 7) Laisser libre cours à la dynamique naturelle.

Lors du travail de conception, il s’agit également de rechercher une intégration harmonieuse de l’ouvrage d’art dans son contexte, de manière à dégager une impression de bien-être et à instaurer un dialogue avec l’environnement.

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Toutes les mesures qui réduisent la fragmentation des milieux naturels ou les coupures des réseaux écologiques, ou qui améliorent la transparence du tracé, selon la directive ASTRA 18008 [27], doivent être prises en compte lors de la conception d’un ouvrage d’art.

2 Respect de la culture du bâti

La culture du bâti englobe toutes les activités humaines qui transforment l’espace vital construit. Elle présente de multiples facettes, concerne le passé, le présent et l’avenir et inclut aussi bien le paysage ouvert que l’espace bâti, ainsi que l’espace non bâti. Les objectifs fixés par la Confédération en matière de culture du bâti de qualité, tels que décrits dans la Stratégie Culture du bâti [42] doivent être respectés, conformément à l’extrait suivant : « Une culture du bâti de qualité réalise des lieux inclusifs, forge les identités, favorise le bien-être des individus et crée des valeurs communes. Elle apporte une contribution déterminante à la conservation et au développement durable de l’espace de vie ».

Il est rappelé que la Confédération doit montrer l’exemple en la matière ; les projets de construction et de planification des ouvrages d’art doivent être de haute qualité et spécifiques au site.

3 Prise en compte de l’esthétique des ouvrages

L'esthétique traite des perceptions sensorielles du beau et des émotions associées. Dans le cadre de la conception d’ouvrages d’art, l’esthétique doit être prise en compte pour déterminer la forme de l’ouvrage ainsi que son intégration dans le site. Il est rappelé que les ouvrages d’art possèdent une dimension sculpturale, qui doit être considérée dès la conception.

Dans le même sens, un ouvrage d’art est également un lieu d’expérience pour ses usagers, qui doit susciter des émotions de bien-être et éviter de créer une impression d’oppression ; aspect particulièrement important pour les ouvrages enterrés et dépourvus de dégagement visuel.

Un des enjeux esthétiques est de créer un ouvrage unitaire, intégrant l’ensemble des contraintes dans une même structure, de manière à dégager une impression d’ordre. Ainsi, le travail de conception doit tendre à répondre à toutes les exigences dans une structure cohérente [53] et non dans une juxtaposition d’éléments structurels indépendants.

Dans le cas où un ouvrage d’art nécessite un éclairage artificiel, celui-ci doit être étudié et conçu spécifiquement pour l’ouvrage, en tenant compte du territoire ainsi que de sa valeur culturelle et patrimoniale, conformément à la directive ASTRA 12003 [14].

L’une des opérations fondamentales du processus de conception dans le cerveau humain est le raisonnement visuel, défini comme la formation d’images. Ainsi, quelques lignes conceptuelles spécifiques à l’intégration territoriale sont recommandées ci-dessous de manière graphique.

a) Utilisation du tracé routier comme ligne directrice

Le tracé routier, définissant la géométrie routière, doit aussi servir de ligne directrice à la conception des ouvrages qu’il jalonne. Il s’agit de se placer dans la perspective de l’automobiliste parcourant la route et le territoire à grande vitesse, pour qui le tracé routier devient la référence visuelle principale. Ainsi, les décrochements, variations brusques, sauts et autres perturbations visuelles sont à éviter afin de créer un environnement fluide, libérant le flux de circulation de la route de tout obstacle physique et visuel.

Cette ligne directrice conceptuelle est illustrée à la Fig. 5.1, qui présente une vue de la route où des parois antibruit de forme et d’orientation différentes produisent une image tourmentée et confuse, tandis que des parois antibruit de hauteur constante, suivant le tracé routier, offrent une image plus apaisante et cohérente.

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Fig. 5.1 Illustration de la ligne directrice conceptuelle liée au tracé routier : vue de la route avec parois antibruit ; Haut : parois antibruit de différentes formes et orientations, générant une image tourmentée et confuse ; Bas : parois antibruit de hauteur constante suivant le tracé routier, offrant une image plus apaisante

b) Conservation des espaces continus et ouverts

Les espaces situés le long des routes doivent rester continus et ouverts pour faciliter les échanges pour les usagers, les riverains, mais aussi pour la faune et la flore. Il s’agit notamment d’éviter la création de barrières visuelles ou physiques, comme de grands murs, qui referment l’espace.

Cette ligne directrice conceptuelle est illustrée à la Fig. 5.2, qui présente d’une part une vue de la route nationale avec un passage supérieur doté de grandes culées fermant l’espace et d’autre part un pont franchissant la route nationale, avec plusieurs piles et de petites culées permettant de conserver un espace continu et ouvert.

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Fig. 5.2 Illustration de la ligne directrice conceptuelle liée à la continuité des espaces. Ouvrage croisant la route : Haut : passage supérieur avec de grands murs de culée fermant l’espace ; Bas : pont avec plusieurs piles et de petites culées permettant de conserver un espace continu et ouvert

c) Intégration des grandes constructions pour éviter de former des barrages visuels

Les constructions implantées le long des routes ne doivent pas créer de barrages visuels ; elles doivent s’intégrer dans le territoire, par exemple en étant partiellement enterrées ou en s’appuyant sur un remodelage du paysage. L’objectif est d’éviter des ouvrages trop imposants en concevant l’ouvrage d’art et son environnement comme un ensemble cohérent, pensé et modelé simultanément.

Les éléments de transition, c’est-à-dire les zones situées entre l’ouvrage principal et le terrain naturel comme les culées pour les ponts, doivent être de taille réduite afin de limiter leur emprise visuelle.

Cette ligne conceptuelle est illustrée à la Fig. 5.3, qui présente d’une part des portails de tunnel intégrant des locaux techniques derrière de grands murs créant un barrage visuel et d’autre part des portails de tunnel décalés et minimalistes, conformes à la directive ASTRA 13001 [19], où les locaux techniques sont intégrés dans des aménagements paysagers, ce qui réduit l’impact visuel et améliore l’intégration dans le site.

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Fig. 5.3 Illustration de la ligne directrice conceptuelle liée à l’effet de barrage. Vue d’un portail de tunnel : Haut ; portails avec locaux techniques et murs formant un barrage visuel ; Bas : portails décalés et minimalistes favorisant l’intégration paysagère.

d) Recherche d’unité et affinement des ouvrages

Les différentes parties d’un ouvrage doivent être alignées et unifiées afin de renforcer l’unité d’ensemble. Il s’agit d’adoucir les vues en évitant les décrochements, les changements brusques de sections et les superpositions d’éléments structurels.

Les extrémités des ouvrages, telles que les bordures, les portails de tunnels ou les couronnements de murs, sont particulièrement sensibles. Elles doivent être traitées avec attention, unifiées et affinées pour réduire leur impact visuel.

e) Agencement des éléments techniques fixés aux ouvrages

Les éléments techniques fixés aux ouvrages - conduites, glissières, parois antibruit ou signalisation - peuvent alourdir leur perception visuelle. Leur implantation doit être soigneusement organisée et, autant que possible, dissimulée ou alignée sur la géométrie de l’ouvrage pour éviter les décrochements. La directive ASTRA 12004 [15] précise les règles relatives aux conduites installées sous les ouvrages.

Ces équipements doivent en outre fonctionner correctement au droit des joints et permettre les mouvements de la structure.

L’enfouissement des réseaux, le déploiement de la fibre optique et les systèmes d’évacuation des eaux transforment progressivement les ouvrages d’art en galeries techniques. Une coordination étroite entre le maître d’ouvrage et les gestionnaires de réseaux est indispensable pour anticiper les besoins et assurer une intégration cohérente.

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5.7 Concepts liés au développement durable

Le développement durable constitue un principe inspirant de la gestion urbaine et territoriale, visant à ménager les ressources tant naturelles que sociales. La rareté du sol, la congestion du trafic et la rareté des ressources énergétiques doivent encourager le développement de nouvelles stratégies, y compris dans la conception et la réalisation d’ouvrages d’art. Il s’agit d’intégrer les critères sociaux, économiques et écologiques dès les premières phases de projet.

Dans la phase de conception, les critères liés aux matériaux de construction doivent être intégrés : énergies primaires mobilisées (renouvelables, non renouvelables, énergies grises), émissions de gaz à effet de serre, teneur en carbone biogène et atteintes à l’environnement, exprimées en unités de charge écologique (UCE). L’empreinte environnementale des variantes peut ainsi être comparée au moyen d’écobilans, conformément aux documentations ASTRA 8B001 [25] et ASTRA 8B002 [26]. Les principaux enjeux consistent à limiter les quantités de matériaux, réduire la teneur de ciment dans les bétons [32], limiter les transports, éviter les structures provisoires et prévenir des interventions successives au même endroit dans un laps de temps rapproché.

L’amélioration du cycle de vie des ouvrages constitue un enjeu fondamental du développement durable. Pour les projets de maintenance, de transformation ou de modernisation, la structure existante doit être considérée comme une ressource et même une valeur à préserver, en prolongeant sa durée d’utilisation au moyen d’interventions ciblées. Une remise en état de la structure existante ne se limite pas à réparer les équipements ou les zones endommagées : elle vise à traiter les causes, corriger les défauts et renforcer l’ouvrage pour garantir une réelle prolongation de sa durée d’utilisation résiduelle. Lorsqu’un ouvrage doit être modernisé ou transformé pour un nouvel usage, c’est l’ensemble de la structure qui doit être prise en compte dans le processus de conception.

La notion d’économie circulaire doit également être intégrée dans le projet, en réintroduisant les déchets et les dérivés dans la chaîne de production plutôt qu’en les éliminant. Les opportunités comprennent la réutilisation et le remploi de matériaux, l’usage de béton à granulats recyclés, la reconstruction de murs en pierre de taille ou l’utilisation de structures de renforcement en acier provenant de filières recyclables.

Enfin, la conception d’ouvrages d’art implique la mise en œuvre de toutes les mesures nécessaires à la protection, conformément au manuel Etude de l’Impact sur l’environnement [40]. Il s’agit notamment de limiter les emprises provisoires, en particulier dans les aires forestières et sur les surfaces d’assolement (SDA), ainsi que de prévenir tous les risques de pollution des sols, de l’air et de l’eau.

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6 Élaboration du projet

6.1 Objectifs du projet

L'objectif de la phase d’élaboration du projet est de démontrer la faisabilité et l'opportunité de la variante retenue, ainsi que de fournir les bases nécessaires à sa réalisation. À cet effet, les tâches et les problématiques principales doivent être identifiées et étudiées de manière suffisamment détaillée. Plus précisément, les objectifs principaux de la phase sont les suivants :

• Description de l’ouvrage avec ses caractéristiques typiques et ses dimensions principales

• Démonstration de la faisabilité technique, y compris la vérification par le calcul et le dimensionnement des éléments déterminants

• Établissement des plans et des rapports

• Détermination des méthodes de construction

• Estimation des coûts

• Élaboration du planning de réalisation

• Définition du dispositif de surveillance nécessaire

• Identification des points d’attention pour la coordination inter-domaines et avec les tiers

• Obtention des autorisations nécessaires à la construction

Les règles du projet sont décrites dans les manuels techniques de l’OFROU, qui représentent les meilleures pratiques pour les routes nationales. Les prescriptions cantonales ainsi que les normes des associations professionnelles telles que la SIA et la VSS peuvent également servir de base au projet. Pour tous les ouvrages, les normes SIA relatives aux structures porteuses [29] sont applicables. Pour les tunnels, tranchées couvertes ou ouvertes et galeries, la norme SIA 197/2 [33] doit en outre être considérée.

Pour un ouvrage particulier, ou en cas de réalisation d’une innovation, il est possible de déroger aux bases normatives. Toutefois, toute dérogation doit être signalée et acceptée expressément par le soutien technique FU-OFROU lors de la remise du projet et doit être mentionnée dans la convention d’utilisation ainsi que dans la base du projet.

6.2 Phases de projet

Les phases d’étude des projets d’ouvrages d’art sont définies dans la LRN [1]. Selon la terminologie de l’OFROU, les projets d’ouvrages d’art sont répartis en deux catégories :

• Projet d’entretien : conservation et sécurisation d’ouvrages d’art existants

• Projet d’aménagement : projets de modification, modernisation et nouvelle construction d’ouvrages d’art

La correspondance entre les phases de projet OFROU et celles définies par la SIA est présentée dans l’instruction ASTRA 7A031 [30].

6.3 Matérialité et contrôle qualité

Le choix des matériaux doit tenir compte des exigences effectives du projet (actions, durabilité, développement durable, esthétique), tout en s’assurant de la faisabilité dans les conditions locales. Les caractéristiques requises doivent pouvoir être réalisées sur le chantier et doivent pouvoir être contrôlées de manière fiable. Les contrôles à effectuer sont décrits dans le plan de contrôle qualité.

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L’utilisation de nouveaux matériaux, tels que les bétons de terre, les armatures en polymère renforcé de fibres de basalte, verre ou carbone, le CFUP comme étanchéité ou couche de roulement, les aciers inoxydables, les aciers à hautes performances, ainsi que les matières synthétiques et naturelles comme le bois, est envisageable dans le cadre d’applications pilotes et sous réserve de l’accord du soutien technique FU-OFROU. Toutefois, l’aptitude de ces matériaux doit être attestée, d'une part par un examen initial du fournisseur et d'autre part par des essais préliminaires réalisés sur le chantier en lien direct avec l’application envisagée. La conformité en phase d’exécution doit être attestée par des contrôles de qualité prédéfinis dans le plan de contrôle qualité.

6.4 Modélisation de type BIM

La modélisation de type BIM (Building Information Modeling) est en cours de développement pour les infrastructures et doit devenir la norme pour la construction et l’entretien de l’infrastructure routière conformément à la stratégie partielle [31] de l’OFROU. La méthodologie BIM est donc à utiliser dans la mesure du possible, idéalement dans l’ensemble des phases du projet, de la conception à la gestion de l’infrastructure routière.

L’un des objectifs recherchés est de disposer, pour chaque ouvrage d’art, d’un modèle géométrique tridimensionnel, renseigné et géoréférencé.

6.5 Validation du projet et ingénieur de contrôle

Les modalités de la procédure d’approbation du projet sont décrites dans les instructions

Pour les projets potentiellement sensibles, notamment ceux nécessitant une classe de robustesse 3, les nouveaux ouvrages d’art remplaçant des structures existantes, ou les ouvrages destinés à l'achèvement du réseau, le soutien technique FU-OFROU peut également exiger des contrôles complémentaires réalisés par un ingénieur de contrôle.

En cas de modifications de projet après son approbation, en particulier durant la phase de projet d’exécution, c’est à l’APR de transmettre, par l’intermédiaire du chef de projet OFROU, les modifications au soutien technique FU-OFROU pour approbation avant leur mise en œuvre. Les modifications de projet doivent être clairement documentées par l’APR dans le dossier de l’ouvrage exécuté (cf. § 7.7).

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7 Appel d’offres, exécution et exploitation

7.1 Préliminaires

La phase d’appel d’offres a pour objectif de décrire les travaux de construction afin de sélectionner l’entreprise qui sera chargée de réaliser l’ouvrage d’art.

La phase de réalisation couvre la phase de construction de l’ouvrage d’art par l’entreprise, sur la base des plans et indications de l’APR, ainsi que sous la surveillance de la DT. Les phases d’appel d’offres et de réalisation sont définies dans les instructions ASTRA 7A030 [29] et 7A031 [30], ainsi que dans la norme SIA 118 [34]. Le présent chapitre expose donc uniquement les spécificités propres aux ouvrages d’art situés le long des routes nationales.

La phase d’exploitation concerne l’exploitation à proprement parler, comprenant l’ensemble des mesures destinées à garantir la sécurité ainsi que le bon fonctionnement de la route et de ses installations techniques conformément à la directive ASTRA 12002 [13].

7.2 Appel d’offres

La phase d’appel d’offres consiste à établir un dossier mis à disposition de plusieurs entreprises, afin qu’elles puissent proposer un chiffrage des coûts de construction ainsi qu’un dossier technique et administratif, permettant de sélectionner l’entreprise adjudicataire chargée de réaliser et construire l’ouvrage d’art.

Le dossier d’appel d’offres est établi sur la base d’un projet correspondant à la phase MP/DP, approuvé par le soutien technique FU-OFROU. Il est établi par l’APR conformément à la norme SIA 118 [34] et comprend les conditions générales, le projet de contrat, les dispositions particulières pour la construction, les plans ainsi que le devis descriptif de l’ouvrage.

Le devis descriptif inclut les prestations, les matériaux, les quantités, les particularités ainsi que l’unité de la rétribution choisie. Il est établi selon les catalogues d’articles normalisés CRB. Les quantités doivent être arrondies de façon raisonnable, sans intégrer de réserves. Les incertitudes relatives à des travaux annexes de faible importance doivent être intégrées dans le poste des travaux en régie.

Le dossier d’appel d’offres d’un ouvrage d’art doit adresser les particularités suivantes :

• Plan des installations de chantier, biens-fonds mis à disposition et pistes d’accès

• Caractéristiques des matériaux, avec indication des contrôles à effectuer

• Surveillance lors de la construction (nivellement, flèches, efforts, etc.)

• Exigences liées aux développement durable (méthodologie, transport et matériaux)

• Étapes de construction

• Enceintes de fouilles provisoires et définitives

• Structures provisoires nécessaires, telles que cintres, étayages et échafaudages

Sauf mention particulière dans les documents d’appel d’offres, les variantes de projet ne sont pas autorisées pour les ouvrages d’art. Les variantes d’exécution, impliquant une modification du mode de réalisation ou de certaines parties de l’ouvrage sans modification de l’ouvrage final, peuvent être proposées par les entreprises, pour autant que la méthode ne soit pas prescrite dans le dossier d’appel d’offres.

Dans le cas où une variante est proposée par une entreprise, elle doit être décrite avec un niveau de détail équivalent à un projet MP/DP. Le chef de projet OFROU transmet la proposition de variante au soutien technique FU-OFROU, qui se prononce sur la nécessité d'une approbation formelle, avant l’adjudication.

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7.3 Exécution

L’exécution d’un projet d’ouvrage d’art est réalisée par l’entreprise sur la base des plans et des indications de l’APR et pilotée par la DT. Le projet d’exécution est établi par l’APR, en tenant compte dans la mesure du possible des méthodes, des équipements et des demandes formulées par l’entreprise de construction.

En cas de difficultés survenant durant la construction (p. ex. imprévus géologiques, contraintes hydrauliques, non-conformités d'exécution) entraînant une modification du projet et/ou une variation notable des coûts (dépassement des quantités contractuelles, nouvelles positions nécessaires etc.), le chef de projet OFROU doit être informé sans délai. Les modifications doivent être validées par le soutien technique FU-OFROU, idéalement avant leur mise en œuvre.

7.4 Contrôle qualité durant l’exécution

Le contrôle qualité durant l’exécution repose sur le programme de contrôle qualité du maître d’ouvrage. Le plan de contrôle est établi par l’APR sur la base des manuels techniques OFROU et des exigences spécifiques à l’ouvrage. Il définit les exigences et les mesures permettant à l’OFROU et l’APR de vérifier la conformité de l’exécution par rapport aux prescriptions concernant les éléments de construction, les matériaux, l’implantation géométrique et les éventuels mouvements. Le suivi des contrôles est assuré par la DT.

Le programme de contrôle de l’entrepreneur est établi par l’entreprise de construction, de manière indépendante de celui du maître d’ouvrage. Les coûts associés sont à la charge de l’entreprise de construction.

7.5 Structures provisoires pour la construction

Les structures provisoires nécessaires pour la construction d’ouvrages d’art, telles que les cintres, les étayages et les échafaudages, sont des structures sensibles et critiques, bien que temporaires. Ces structures provisoires sont conçues et développées par l’APR dans le cadre de l’appel d’offres, en définissant un projet réalisable intégrant le type, les dimensions, les charges à supporter, les étapes, les contreflèches, les tolérances, les réglages et les fondations.

Dans le cadre de l’appel d’offres et avant l’exécution, l’entrepreneur transmet les plans des structures provisoires, en adaptant les propositions faites par l’APR à son propre matériel. L’APR examine les plans et les notes statiques de l’entreprise et doit en valider formellement la conformité avant le montage et l’utilisation des structures provisoires.

Les travaux sur les ouvrages d’art le long des routes nationales sont souvent réalisées sous-trafic et le phasage de construction est dès lors déterminant. Les études de déviation de trafic et les ouvrages temporaires font partie intégrante des projets d’ouvrages d’art.

La construction par préfabrication nécessite également l’établissement de procédures spécifiques par l’APR et l’entreprise, notamment pour les opérations de mise en place à l’aide d’engins de levage.

7.6 Réception et garantie

Les dispositions applicables pour la réception de l'ouvrage et l'exercice de la garantie sont celles de la norme SIA 118 [34], ainsi que les conditions générales et particulières pour l'exécution des travaux de construction définies dans le dossier d’appel d’offres.

Toutes les mesures de contrôle et de surveillance nécessaires à l’évaluation du comportement de l’ouvrage doivent être réalisées avant la réception, pour servir de référence. Les valeurs caractéristiques et les informations déterminantes pour la durabilité doivent également être relevées et consignées. Ces données permettent une première prévision du

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comportement futur de l’ouvrage et de ses composants et servent de base pour les inspections ultérieures.

Avant l'échéance du délai de dénonciation des défauts, l’OFROU organise et réalise la vérification finale.

Les essais de charges ne sont pas réalisés systématiquement sur les ouvrages. Si des essais de charge doivent être effectués, ils doivent être décrits par l’APR, de même que les résultats attendus, avant leur réalisation. Les résultats obtenus doivent ensuite être synthétisés dans un rapport et comparés aux valeurs prévues.

7.7 Documents de l’ouvrage exécuté

La documentation de projet DOR (documentation relative à l’ouvrage exécuté) regroupe l’ensemble des documents, plans et données électroniques relatifs à l’ouvrage exécuté, aux modifications apportées au projet, au déroulement du chantier, à la réception et à la mise en service. Cette documentation est établie conformément aux instructions des manuels techniques OFROU.

7.8 Exploitation conformément au plan de surveillance et d’entretien

Les dispositifs spécifiques à la surveillance et à l’entretien sont présentés en détail dans la directive ASTRA 12002 [13].

Le plan de surveillance et d’entretien fournit les indications nécessaires à la surveillance future de l'ouvrage et aux tâches liées à l’entretien. Il traite les spécificités propres à l'ouvrage, c'est-à-dire les éléments qui nécessitent une observation ou une inspection particulière, ainsi que les raisons associées.

Les mesures de surveillance instrumentées permettent de détecter précocement un comportement anormal de l'ouvrage ou le dépassement de valeurs limites prédéterminées. Lorsque de telles mesures sont nécessaires, les indications suivantes sont à établir : le type et l'ampleur des mesures instrumentées, la précision de mesure requise et les valeurs limites prédéterminées.

Il convient de prévoir une surveillance adaptée au type d’ouvrage d’art et à son interaction avec l’environnement. Pour les ouvrages d’art, les mesures suivantes sont généralement utiles :

• Nivellements de différentes parties de l’ouvrage

• Relevés des déplacements au droit des joints et des efforts dans les appuis (pour les ponts)

• Contrôle des forces d'ancrage des tirants de contrôle, des câbles de précontrainte extérieure et des haubans

• Analyse des résistances électriques des tirants et câbles de précontrainte isolés électriquement

• Mesure des débits des drainages de stabilisation des ouvrages enterrés

Les technologies utilisées pour la surveillance sont décrites dans la documentation ASTRA 84011 [28].

7.9 Surveillance avec la méthode observationnelle

La méthode observationnelle, similaire à celle décrite dans la norme SIA 267 [35] est applicable à l’exploitation des ouvrages d’art potentiellement vulnérables (cf. § 5.5 - Surveillance) ou présentant des dégâts ou des défauts ne permettant pas d’appliquer les méthodes de vérification structurelles conventionnelles.

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La méthode observationnelle consiste à exploiter un ouvrage en suivant son comportement au moyen de mesures in situ. Son application nécessite la prédiction du comportement, l’acceptation de certains risques et la préparation de mesures de confortation. L’ensemble des mesures est documenté dans la convention d’utilisation, la base du projet et le plan de surveillance, tout en respectant les exigences suivantes :

• Mise en place de mesures de surveillance permettant de suivre et vérifier le comportement de la structure à une fréquence donnée.

• Définition de seuils d'avertissement et d'alarme des mesures sur la base de simulations numériques réalisées au préalable et ajustées en fonction des mesures de comportement de l’ouvrage.

• Description des risques et des mesures de confortation nécessaires en cas de dépassement des seuils d’avertissement et d’alarme pour éviter une aggravation du risque.

Les dangers qui ne peuvent pas être identifiés de façon fiable par l'analyse ou détectés à temps par l’observation, ainsi que ceux susceptibles d’entraîner une défaillance soudaine ou non maîtrisable (par exemple, une rupture fragile), ne peuvent pas être traités par la méthode observationnelle.

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8 Conclusion

La présente directive constitue le cadre de référence pour la conception, l’élaboration, la réalisation et l’exploitation des ouvrages d’art du réseau des routes nationales. Son application rigoureuse et cohérente garantit la qualité, la sécurité et la durabilité des infrastructures, conformément aux objectifs de l’OFROU.

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Glossaire

Terme Signification APR Auteur de projet BIM Building Information Modeling CC Classe de conséquence de la rupture d’un ouvrage selon Eurocode COPIL Comité de pilotage CFUP Composite cimentaire fibré ultra-performant CRB Centre de compétences des standards pour la construction et l'immobilier DT Direction des travaux DOR Documentation relative à l’ouvrage exécuté EIE Études de l’impact sur l’environnement FU-OFROU Soutien technique de l’OFROU MP-DP Phases de projet SDA Surfaces d’assolement SIA Société suisse des ingénieurs et des architectes VSS Association suisse des professionnels de la route et des transports

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Bibliographie

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Ordonnances [6] Confédération suisse (2025), « Ordonnance du 13 novembre 1962 sur les règles de la circulation routière (OCR) », RS 741.11 [7] Confédération suisse (2025), « Ordonnance du 5 septembre 1979 sur la signalisation routière (OSR) », RS 741.21 [8] Confédération suisse (2024), « Ordonnance du 7 novembre 2007 sur les routes nationales (ORN) », RS 725.111 [9] Confédération suisse (2017), « Ordonnance concernant l’inventaire fédéral des voies de communication historiques de la Suisse, (OIVS) », RS 451.13 [10] Confédération suisse (2023), « Ordonnance du 12 février 2020 sur les marchés publics (OMP) », RS 172.056.11

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Édition 2026 | V2.00 37

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Liste des modifications

Édition Version Date Modifications Révision majeure faisant suite à la reprise de la propriété de routes na- 2026 2.00 26.05.2026 tionales par la Confédération 2005 1.00 01.02.2005 Entrée en vigueur de l’édition 2005

Édition 2026 | V2.00 39