Supervision par :

Simon Dumais (Membre régulier.ère (co-chercheur.euse))

Co-supervision par :

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

Description du projet de recherche

Prédiction du coefficient de consolidation du pergélisol dégelé

Introduction

Évaluer précisément les déformations du sol sous l'infrastructure est crucial pour garantir une conception durable en géotechnique dans les régions froides. Le régime thermique du sol gelé sous l'infrastructure peut être affecté par la construction de l'infrastructure ou les phénomènes de réchauffement global. L'eau résultant de la fonte de la glace peut entraîner une pression d'eau interstitielle excessive qui se dissipe à travers le corps du sol vers la surface, entraînant une compression du sol et un affaissement de la surface. Ce processus est connu sous le nom de consolidation par dégel. Le coefficient de consolidation C_v est un paramètre clé pour évaluer les déformations à long terme des profils de sol. Bien que la valeur du C_v soit obtenue par l'interprétation graphique des essais odométriques qui devraient être effectués directement sur le terrain, les relations empiriques prédictives ont le potentiel d'être une alternative rentable et efficace en termes de temps.

Objectifs

Cette étude vise à interpréter les changements dans le coefficient de consolidation C_v pendant le processus de consolidation par dégel et à fournir des outils prédictifs basés sur les propriétés géotechniques du sol et la teneur en glace. Des feuilles d'essais en laboratoire provenant des projets de pipeline de l'Arctique canadien sont utilisées pour extraire des relations empiriques prédictives qui peuvent prédire la valeur du C_v. Les paramètres d'entrée de ces relations empiriques prédictives sont les caractéristiques du sol, y compris la teneur en argile, les limites d'atterberg et la distribution granulométrique. Enfin, les relations empiriques prédictives qui peuvent mieux prédire la valeur réaliste du coefficient de consolidation en fonction des paramètres d'entrée et décrire les changements de valeur du coefficient de consolidation sont extraites pour calculer une certaine valeur pour le coefficient de consolidation du pergélisol dégelé

Sites d'études

Les données utilisées pour l'analyse dans cette recherche proviennent principalement des données d'essais de tassement par dégel et du programme d'essais de laboratoire géotechniques entrepris par la Northern Engineering Services Company dans la vallée du fleuve Mackenzie dans les années 1970. Ces données d'essais géotechniques sur le pergélisol et les sols gelés comprennent des feuilles d'essais de tassement par dégel pour des échantillons de sol gelé obtenus du nord jusqu'au site du lac Zama, des feuilles d'essais de laboratoire sur des études de stabilité de pente dans la région du pergélisol discontinu, et des feuilles d'essais de laboratoire pour la stabilité des pentes par dégel dans la zone de pergélisol continu. Dans ces fiches de données, les propriétés géotechniques des sols et les données d'essais sur les caractéristiques de consolidation ainsi que les résultats des essais de consolidation-perméabilité et de tassement par dégel sur les sols gelés sont rapportés.

Matériel et méthodes

Les relations prédictives sont extraites à partir des rapports des tests de laboratoire menés sur des échantillons des régions nordiques. Le type de sol et les propriétés géotechniques du sol peuvent influencer le comportement déformationnel du sol dégelé sous des niveaux de contrainte. Ces paramètres affectent la conductivité hydraulique et la compressibilité du sol. Des régressions linéaires et non linéaires seront utilisées pour modéliser les changements de la valeur de C_v en fonction de divers paramètres géotechniques du sol dans différents intervalles de contrainte. L'erreur absolue moyenne (MAE) de chaque relation prédictive est calculée pour montrer la précision de chaque corrélation prédictive. La corrélation avec la plus grande précision est considérée pour prédire la valeur du coefficient de consolidation.

Références

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