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Symposium Arquluk 17 mai 2017

Mathieu Durand-Jézéquel, ing. jr, M. Sc. Guy Doré, ing., Ph. D., professeur Jean-Pascal Bilodeau, ing., Ph. D.

Comportement mécanique des sols marginalement gelés

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Introduction - FPInnovations

Mise en contexte

Méthodologie

Résultats

Implications pratiques

Conclusion

Plan de la présentation

Introduction Mise en contexte Méthodologie Résultats Implications

pratiques Conclusion Introduction Mise en contexte Méthodologie Résultats Implications

pratiques Conclusion

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FPInnovations §  Parmi les plus grands organismes sans but

lucratif (OSBL) au monde §  Centre de recherche scientifique actif dans le

domaine forestier §  Récemment impliqué dans l’adaptation des

chemins forestiers face aux changements climatiques

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Introduction Mise en contexte Méthodologie Résultats Implications

pratiques Conclusion

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Adaptation aux changements climatiques

§  Application du protocole du CVIIP pour une route d’accès en Colombie-Britannique

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Introduction Mise en contexte Méthodologie Résultats Implications

pratiques Conclusion

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Mise en contexte

§  En été, T ≈ 0 °C §  Typiquement riche

en glace

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Introduction Mise en contexte Méthodologie Résultats Implications

pratiques Conclusion

Couche active Sol marginalement gelé

Sensible au fluage!

Adapté de Robitaille et Allard (2007)

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Problématique & objectifs

§  Le fluage des remblais construits sur pergélisol est généralement attribué au poids statique

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Introduction Mise en contexte Méthodologie Résultats Implications

pratiques Conclusion

§  Objectif : Quantifier l’effet des charges répétées sur le fluage des sols marginalement gelés

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Méthodologie

§  Échantillons d’argile reconstitués en laboratoire

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Introduction Mise en contexte Méthodologie Résultats Implications

pratiques Conclusion

w = 50 % = 1,8 wL SR ≈ 100 %

28 % sable 72 % fines

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Cellule triaxiale

§  Acquisition précise de la température autour de l’échantillon

§  Température contrôlée indépendamment à 3 endroits

§  Drainage de l’eau non gelée

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Introduction Mise en contexte Méthodologie Résultats Implications

pratiques Conclusion

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Paramètres d’essais Charge statique §  σv = 20 kPa §  σh = 10 kPa

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Introduction Mise en contexte Méthodologie Résultats Implications

pratiques Conclusion

WinJULEA σ = 700 kPa, a = 150 mm

Charge dynamique §  Δσv = 18 kPa

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Paramètres d’essais

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Introduction Mise en contexte Méthodologie Résultats Implications

pratiques Conclusion

σ v (k

Pa)

t (jours) 5

20

38 0,5 s 0,5 s

1 seconde

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Exemple de résultat

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Introduction Mise en contexte Méthodologie Résultats Implications

pratiques Conclusion

§  Eau non gelée récoltée : 5,32 g

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Interprétation – fluage statique

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Introduction Mise en contexte Méthodologie Résultats Implications

pratiques Conclusion

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Interprétation – fluage dynamique

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Introduction Mise en contexte Méthodologie Résultats Implications

pratiques Conclusion

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Exemple d’application

§  Remblai construit sur pergélisol

§  Épaisseur remblai : 1 m §  Durée de l’été : 100 jours §  Trafic = 50 camions / jour

Tassement « statique » : 1,1 mm Tassement « dynamique » : 2,3 mm

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Introduction Mise en contexte Méthodologie Résultats Implications

pratiques Conclusion

Adapté du Northern Climate ExChange (2015)

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Interprétation

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Introduction Mise en contexte Méthodologie Résultats Implications

pratiques Conclusion

§  L’apport relatif des charges dynamiques est important (environ 68 % du tassement total)

§  Les tassements annuels sont assez faibles, mais ne tiennent pas compte : ▫  du fluage primaire ▫  du phénomène de dégel – consolidation dans le

pergélisol ▫  des tassements dans le remblai ▫  des changements climatiques

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Conclusion

§  Nouvelle méthodologie permettant de réaliser des essais triaxiaux de fluage en conditions drainées

§  Abaque de conception a été développé pour évaluer les tassements « statiques »

§  Les charges dynamiques peuvent avoir un impact

§  Des essais additionnels seraient nécessaires 16

Introduction Mise en contexte Méthodologie Résultats Implications

pratiques Conclusion

www.fpinnovations.ca

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Pour plus d’information, contactez : Mathieu Durand-Jézéquel, ing. jr, M. Sc. Chercheur, Routes et infrastructures mathieu.durand-jezequel@fpinnovations.ca

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