Supervision par :

Jean-Pascal Bilodeau (Membre régulier.ère (co-chercheur.euse))

Description du projet de recherche

Stabilité des matériaux granulaires utilisés en couche de roulement des pistes d’atterrissage en gravier d’Hydro-Québec.

Introduction

Les pistes d’atterrissage en gravier, en particulier leur couche de roulement en matériaux granulaires, est sujette à des défis importants en raison des conditions environnementales extrêmes auxquelles elles sont soumises et de la nature même des matériaux utilisés pour leur construction. Les déplacements des aéronefs sont accompagnés de mouvement de pierre et de poussière. Ces mouvements ainsi que les opérations d’entretien altèrent la composition granulométrique du matériau et incidemment le comportement de la surface. Cette altération peut notamment conduire à des enjeux de sécurité et assurément à des coûts d’entretien des aéronefs plus élevés. Dans un contexte où les activités d’Hydro-Québec ont une importance socioéconomique majeure, les problématiques en lien avec les pistes d’atterrissage peuvent être critiques car elles sont susceptibles d’affecter la capacité de l’organisation à avoir accès en tout temps à ses infrastructures névralgiques.

Objectifs

Le présent mémoire combine les principes de la géotechnique, de la mécanique des sols et de l’ingénierie des matériaux. En se basant sur une analyse approfondie de la littérature existante, des données sur le terrain, des essais de laboratoire et des analyses numériques, l'objectif général de cette étude est d’améliorer la stabilité des matériaux granulaires utilisés en couche de roulement des pistes d’atterrissage en gravier d’Hydro-Québec. Cet objectif général implique plusieurs sous-objectifs, notamment : Réviser l’état des connaissances en lien avec les pistes d’atterrissage non revêtues ; Mesurer les caractéristiques intrinsèques et de fabrication des matériaux granulaires utilisés sur les pistes d’atterrissage d’Hydro-Québec, ainsi que la performance de ces mêmes matériaux lorsqu’ils sont soumis à des essais avancés de caractérisation; Documenter le comportement des matériaux in situ afin de faire des liens et comparaisons avec les résultats des essais de laboratoire.

Sites d'études

Hydro-Québec possède cinq aérodromes : La Grande-3, La Grande-4, Fontanges et Nemiscau sont situés dans le secteur de la Baie-James et enfin celui du Poste-Montagnais, situé dans la région de la Côte-Nord. L’étude se concentrera sur les aérodromes de Nemiscau, La Grande-3 et du Poste-Montagnais qui ont tous été reconstruit en 2017-2018.

Matériel et méthodes

Afin de répondre à la problématique identifiée et d’atteindre les objectifs de recherche formulée, une méthodologie en trois étapes a été élaborée : Objectif 1 : Revue de documentation portant sur les principes de base de la stabilité à l’érosion des matériaux granulaires et à l’instabilité causés par les conditions environnementales (eau, vent, gel, dégel), l’effet des caractéristiques des roches et des granulats et les exigences de diverses administrations pour les matériaux utilisés en surface de roulement. Objectif 2 : Essais avancés en laboratoire sur les matériaux granulaires provenant des aéroports d’Hydro-Québec à l’étude. Objectif 3 : Documentation du comportement in situ de trois pistes sélectionnées en collaboration avec le partenaire. Le suivi de ces trois sites sera effectué tout au long du projet. Un dossier photographique, incluant les divers défauts et l’indice de l’état de la surface de roulement seront documentés.

Références

Association québécoise du transport aérien. 2015. “Accès aux aéroports nordiques : Un enjeu de développement économique et social.” ASTM International D1241-15. 2019. “Standard Specification for Materials for Soil-Aggregate Subbase, Base, and Surface Courses.” Bureau de Normalisation du Québec (BNQ) 2560-114. 2014. Travaux de génie civil-Granulats. CHOCTAWHATCHEE, P. and Y. R. W. M. A. 2000. Recommended practices manual. A guideline for maintenance and service of unpaved roads. Document Boeing D6-45222-1. 1980. “Airplane Requirements for Operations on Gravel Runways.” Federal Aviation Administration (FAA). 2016. AC (Advisory Circular) No:150/5320-6F. Airport Pavement Design and Evaluation.

Coordonnées des sites de recherche