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École de technologie supérieure

Responsable(s) de cours : Michel Vaillancourt


PLAN DE COURS

Automne 2018
MGC844 : Géotechnique Routière et structures spéciales (3 crédits)





Préalables
Aucun préalable requis




Descriptif du cours
Au terme de ce cours, l’étudiant sera en mesure :
• d’évaluer les impacts de la nature des sols en tant qu’assise des voies de circulation terrestre ;
• de planifier des campagnes d’investigation géotechnique des infrastructures;
• de calculer la dimension des structures d’assises spéciales;
• de déterminer la durée de vie résiduelle d’une structure à partir d’essais in situ;
• d’utiliser des outils informatiques pour réaliser leurs calculs.

Notions de transfert de charge, distribution des contraintes et des déformations sous chargement cyclique et dynamique dans les structures et les sols. L’influence des sols d’infrastructure sur la capacité portante et la rigidité des voies de circulation; amélioration des sols d’infrastructure (drainage, stabilisation, géogrille, etc.). Études des impacts de la gélivité des matériaux et des sols. Solutions et alternatives de protection contre le gel. Notion de variabilité spatiale et de géostatistique. Structures de voies de circulation non conventionnelles : remblai d’approche en remblai léger; en déblai sur argile; non revêtues; voies ferroviaires et autres. Essais expérimentaux de mesure des caractéristiques des sols d’infrastructures réalisés au moyen des équipements de l’ÉTS. Exploitation des relevés de terrain pour la compréhension des mécanismes de dégradation par l’étude du contenu fréquentiel des pseudo-profils; du pénétrogramme; de la déformation sous charge dynamique.



Objectifs du cours

Les routes sont des infrastructures essentielles pour les municipalités, pour le gouvernement québécois ainsi que pour certaines industries de matière première. Ce cours vise à approfondir les notions de géotechnique des chaussées notamment en mettant l’emphase sur la nature des sols d’infrastructure et son impact sur le comportement des chaussées tout en fournissant les outils essentiels pour la réalisation d’étude préliminaire.

 

Le cours veut également aborder la construction des structures de chaussées non standard dans les cas de chargement critiques et des conditions d’infrastructure particulières telles que les chaussées industrielles, les chaussées de quais de chargement et déchargement, les voies ferrées, les chaussées aéroportuaires, les tabliers de grue, chaussée non revêtues, etc.

 

Un dernier volet de ce cours porte sur les essais géotechniques et les techniques d’auscultation de chaussée sur le site. Les approches conventionnelles telles que les sondages et échantillonnages seront abordés, mais l’emphase sera mise sur des approches plus innovantes telles que la mesure d’uni au moyen d’un profilomètre, la mesure du bassin de déflexion de la fondation et de la chaussée au moyen de déflectomètre à masse tombante ainsi que la mesure de la rigidité au

moyen de pénétromètre à énergie variable. C’est essais seront réalisés sur divers sites.




Stratégies pédagogiques
  • 36 heures de cours magistral, de travail en classe et d’essais pratiques de chantier (Cours intensif de 4 blocs de 3 hres au 2 semaines) comportant des périodes de questions, de discussion et d'études de cas;
  • les séances de travaux pratiques, inclus dans le cours, permetrront aux étudiants de mettre en pratique les théories et méthodes de calculs étudiées;
  • Un travail de session réalisé en continu à chaque séance et évalué par les pairs ainsi qu’un examen final permetrront aux étudiants de prendre connaissance de l'état d'avancement de leurs connaissances, de leurs progrès et de leur réussite.



Utilisation d’appareils électroniques

Une calculatrice sans possibilité de communication est permise aux examens. Aucun appareil avec

possibilité de communication n’est permis durant les examens.




Horaire
Groupe Jour Heure Activité
01 Vendredi 08:30 - 17:00 Activité de cours
Samedi 09:00 - 17:30 Deuxième activité de cours



Coordonnées de l’enseignant
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité
01 Michel Vaillancourt Activité de cours Michel.Vaillancourt@etsmtl.ca A-3495
01 Michel Vaillancourt Deuxième activité de cours Michel.Vaillancourt@etsmtl.ca A-3495



Cours

La matière de ce cours, subdivisée en groupes de sujets, est la suivante (l’ordre ainsi que les durées

indiquées sont approximatives) :

3h Rappel géotechnique et géologique. Les sols aux Québec et les principaux axes routiers.

Révision des notions de transfert de charge, distribution des contraintes et des déformations dans les chaussées et les sols. Présence et rôle des sols dans les structures de chaussées. Leurs prises en compte selon les principales approches de dimensionnement (empirique, mécaniste-empirique et incrémentale).

 

3h Les impacts de la nature des sols sur la structure de chaussée. L’influence des sols d’infrastructure sur la capacité portante et de la rigidité; l’influence de la nappe phréatique et du drainage; l’importance de la granulométrie et de la compacité. Les multiples approches de résolution de problème et d’amélioration des sols d’infrastructure (drainage, stabilisation, géogrid, etc.).

 

3h Études des impacts de la gélivité des sols. L’origine et les multiples causes des problèmes de gel (granulométrie, potentiel de ségrégation, indice de liquidité, etc.) La prise en compte de la gélivité dans les outils de modélisation. Les techniques de résolution de problème et de protection contre le gel.

 

3h Impacts de l’hétérogénéité longitudinale et transversale des sols et matériaux d’infrastructure sur le comportement des chaussées en termes d’uni, de capacité portante, de drainabilité, de gélivité, etc. Notion de variabilité spatiale et de géostatistique.

 

12h Étude de structure de chaussée non conventionnelle basée sur la nature particulière des sols d’infrastructures, des contraintes de constructions et des cas de chargement spécifiques.

 

Chaussées sur remblai d’approche en remblai léger (3h) (Sol-Design-MTQ); Chaussée en déblai sur argile ferme; Chaussée non revêtue (3h); Chaussée aéroportuaire; Chaussée ferroviaire (3h); Tablier de grue et autres (3h)

 

12h Laboratoire et essais expérimentaux




Laboratoires et travaux pratiques

Des travaux pratiques individuels et en équipes seront amorcés durant les séances normales de cours

et seront complétés à la maison.

 

Laboratoire et essais expérimentaux de mesure des caractéristiques des sols d’infrastructures réalisés sur des sites extérieurs aux moyens des équipements de l’ÉTS soit le FWD portatif, le FWD, le pénétromètre Panda et le profilomètre Surpro.




Évaluation

La note globale est la résultante de l'examen final et des travaux pratiques, selon les pondérations suivantes :

  • Examen final :                                 40 % de la note globale
  • Travaux pratiques (3) :                    60 % de la note globale

L'examen final est d'une durée de trois (3) heures.

L'utilisation de calculatrices et de documents personnels est permise.

 




Politique de retard des travaux
Tout travail (devoir pratique, rapport de laboratoire, rapport de projet, etc.) remis en retard sans motif valable, c’est-à-dire autre que ceux mentionnés dans le Règlement des études (1er cycle, article 7.2.7 b / cycles supérieurs, article 6.5.4 b) se verra attribuer la note zéro, à moins que d’autres dispositions ne soient communiquées par écrit par l’enseignant dans les consignes de chaque travail à remettre ou dans le plan de cours pour l’ensemble des travaux.



Absence à un examen
Dans les cinq (5) jours ouvrables suivant la tenue de son examen, l’étudiant devra justifier son absence d’un examen durant le trimestre auprès de la coordonnatrice – Affaires départementales qui en référera au directeur de département. Pour un examen final, l’étudiant devra justifier son absence auprès du Bureau du registraire. Toute absence non justifiée par un motif majeur (maladie certifiée par un billet de médecin, décès d’un parent immédiat ou autre) à un examen entraînera l’attribution de la note (0).



Plagiat et fraude
Les clauses du « Règlement sur les infractions de nature académique de l’ÉTS » s’appliquent dans ce cours ainsi que dans tous les cours du département. Les étudiants doivent consulter le Règlement sur les infractions de nature académique (https://www.etsmtl.ca/A-propos/Direction/Politiques-reglements/Infractions_nature_academique.pdf ) pour identifier les actes considérés comme étant des infractions de nature académique ainsi que prendre connaissance des sanctions prévues à cet effet.  À l’ÉTS, le respect de la propriété intellectuelle est une valeur essentielle et les étudiants sont invités à consulter la page Citer, pas plagier ! (https://www.etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Citer-pas-plagier).



Documentation obligatoire

Aucun ouvrage obligatoire




Ouvrages de références

Les références seront fournies au besoin au courant de la session




Adresse internet du site de cours et autres liens utiles

Les notes de cours sont disponibles sur le site Moodle à MGC844