Thèmes de recherche et projets

1. Amélioration des connaissances actuelles sur la dégradation du pergélisol et ses effets sur les infrastructures de transport

L'emphase de ce thème de recherche sera mise sur la compréhension et la documentation des principaux facteurs impliqués dans la dégradation des remblais construits sur le pergélisol sensible au dégel. Un modèle thermique 2D sera développé et calibré. Il servira ensuite à l'élaboration de paramètres d'ingénierie (indices physiques) permettant de considérer les facteurs de dégradation dans la conception et la gestion des infrastructures de transport.

Aspects étudiés

• Effets de la pente (talus de remblai)
• Comportement des remblais avec surface pavées
• Apport de chaleur par écoulement advectif (eau et vent)
• Comportement en fluage des pergélisols chauds (près de 0°C)
• Remblais construits sur till glaciaire riche en glace

2. Détection et caractérisation des sols sensibles au dégel

Un pergélisol riche en glace à de faibles profondeurs est la condition de terrain la plus difficile à gérer pour la construction et l'entretien des infrastructures de transport. Sa distribution spatiale étant très difficile à prévoir, l'objectif de ce thème est donc d'améliorer la capacité à identifier et caractériser les sols riches en glace, ce qui est nécessaire pour l’implantation de nouvelles infrastructures, ainsi que pour la gestion efficace de celles existantes.

Projets

• Méthodes géophysiques utilisant la micro-gravimétrie et le profilage thermique (projet de maîtrise débuté en janvier 2013, Benoît Loranger)
• Analyse de profils longitudinaux et transversaux de chaussées existantes, provenant de l'Alaska Highway  (projet de stage débutant au printemps 2013)
• Essais oedométriques in situ, en développant un carottier effectuant des essais de consolidation du sol directement sur le terrain (projet de maîtrise terminé, Cédric Flécheux)
• Comportement mécanique des sols marginalement gelés (près de 0°C), en quantifiant l'effet de charge répétée (projet de maîtrise débuté en été 2014, Mathieu Durand-Jézéquel)

3. Développement de techniques de stabilisation et d'entretien applicables aux infrastructures de transport existantes et futures, sur pergélisol instable

De nombreuses méthodes ont été proposées et testées pour contrer les effets de la dégradation du pergélisol sur les remblais d'infrastructures de transport. Elles peuvent être classées en 3 catégories se basant sur la limitation de l'apport de chaleur (été), la maximisation de l'extraction de chaleur (hiver), et le renforcement des remblais. L'objectif principal de ce thème est d'optimiser les stratégies de préservation, en évaluant leur champ d'application et leurs performances; ainsi qu'en documentant les coûts et les obstacles associés à leur mise en place.

 Projets

• Amélioration et développement de techniques de stabilisation thermique, par modélisation en laboratoire et numérique.
• Développement de matériaux et de techniques d'entretien adaptés, prenant en compte les propriétés de base suivantes: albédo élevé, adaptés aux environnements froids, facile à transporter et installer dans les régions éloignées (projet de maîtrise terminé, Simon Dumais, un autre projet de maîtrise débuté en été 2014, Caroline Richard).
• Développement de critères de conception et de procédures d'entretien, pour appuyer la gestion des réseaux routiers et/ou pistes d'atterrissage dans les régions de pergélisol, en tenant compte du contexte local ainsi que des changements climatiques (projet de doctorat débuté en été 2015, Xiangbing Kong).