S'insérant dans un milieu densément urbanisé, le réseau autoroutier est fortement sollicité et comprend plusieurs segments construits en tunnel
(pont-tunnel Louis-Hippolyte-La Fontaine) ou en élévation (autoroute Métropolitaine) ainsi que des échangeurs complexes, ce qui a pour effet de rendre plus difficile la réalisation des travaux d'entretien, de conservation et d'amélioration et d'en accroître les coûts.
Au total, le réseau sous la responsabilité de la Direction compte près de 522 ouvrages d'art et 1100 structures de signalisation, ce qui représente environ 30 p. 100 du parc de structures du ministère des Transports du Québec. Presque tous les types de structures sont représentés sur ce réseau.
Le réseau autoroutier de l'île de Montréal s'étend sur une longueur de près de 140 km. La longueur totale du réseau, comprenant les autoroutes dans les deux directions et les 410 bretelles d'accès représente environ 434 km.
En raison de l'urbanisation du territoire et du volume de déplacements, la géométrie de la plupart des échangeurs du réseau est plutôt complexe. À cet égard, l'échangeur Turcot, qui relie les autoroutes 15, 20 et 720, est souvent cité en exemple. D'une superficie d'environ 71 000 m2, cet échangeur regroupe 7,7 km de bretelles se chevauchant sur trois étages, et ce, sans compter le réseau municipal et le réseau ferroviaire sous-jacents.
Par ailleurs, le pont-tunnel Louis-Hippolyte-La Fontaine et les tunnels Ville-Marie et Viger sont sans nul doute les plus importantes réalisations québécoises dans le domaine de la construction d'ouvrages d'art.
Pont-tunnel Louis-Hippolyte-La Fontaine
Le 15 juillet 1963 commençaient les travaux de construction du pont-tunnel Louis-Hippolyte-La Fontaine, qui allait devenir le plus grand tunnel sous-marin du Canada. D'une longueur de 1,8 km, le pont-tunnel a été construit afin de relier l'île de Montréal à la rive sud du fleuve Saint-Laurent, via les îles de Boucherville. Comme son nom l'indique, c'est un ouvrage d'art mixte, puisqu'il franchit en tunnel la voie maritime du Saint-Laurent et qu'il enjambe au moyen d'un pont le bras sud du Saint-Laurent.
Formé de deux tubes de circulation comprenant chacun trois voies carrossables, d'un couloir de service central et de deux tours de ventilation, le tunnel possède son propre centre de surveillance, qui abrite, au total, 23 caméras permettant au personnel de la Direction d'intervenir rapidement en cas d'incident. De plus, divers systèmes d'exploitation (ventilation, alimentation électrique, pompage, détection de monoxyde de carbone, etc.) assurent en tout temps la sécurité des usagers et du personnel d'entretien.
Inauguré le 11 mars 1967, soit cinq ans après l'annonce de sa construction, le pont-tunnel Louis-Hippolyte-La Fontaine a coûté 75 millions de dollars. De nos jours, étant donné la forte urbanisation du milieu environnant, et en tenant compte de l'augmentation du coût de la vie et des nouvelles normes en matière d'environnement, de construction et d'organisation du travail, on estime que le coût de construction d'un tel ouvrage d'art serait décuplé.
Maillon essentiel de l'autoroute 20, le pont-tunnel est utilisé chaque jour par plus de 120 000 véhicules.
Tunnels Ville-Marie et Viger
Inaugurés respectivement en 1974 et 1986, les tunnels Ville-Marie et Viger permettent de traverser le centre-ville de Montréal en cinq minutes. Situés en milieu fortement urbanisé, ils absorbent quotidiennement un important volume de circulation (près de 150 000 véhicules). Les sept tours de ventilation qui en font partie permettent d'assurer une bonne circulation d'air dans les tunnels.
S'étendant sur une longueur de 2,7 km, ces deux tunnels forment de véritables échangeurs souterrains où les raccordements étagés sont nombreux. Le centre de surveillance commun aux deux tunnels est situé au Centre de services de la gestion de la circulation. Les 84 caméras et les divers équipements spécialisés (groupes électrogènes, stations de pompage, ventilateurs, détecteurs de monoxyde de carbone, panneaux de contrôle, etc.) permettent d'assurer une surveillance constante des deux tunnels et d'intervenir rapidement en cas d'incident.
La construction de ces deux tunnels a nécessité des investissements de l'ordre de 155 millions de dollars. En dollars d'aujourd'hui, en tenant compte des contraintes urbanistiques et environnementales ainsi que des normes actuelles de construction, on estime qu'il en coûterait plus de un milliard de dollars pour reconstruire des ouvrages d'art aussi complexes et dotés d'équipements aussi sophistiqués.
