Chaire de recherche sur la dynamique et vibration des sols et des ouvrages en terre
Le problème de comportement dynamique des sols incluant le phénomène de liquéfaction, de mobilité cyclique et/ou de perte de résistance est relativement bien connu et documenté dans certaines régions du monde à forte séismicité (États-Unis, Japon, Chine, Italie et la Turquie), mais demeure très mal documenté pour les régions de l’Est de l’Amérique du Nord.
Actuellement, la majorité des méthodes disponibles proviennent de l’Ouest américain, qui possède un contexte géologique et sismique différent de celui de l’Est. Dans l’Est du Canada, les critères de conception parasismique pour les fondations, les murs de soutènement et les ouvrages de retenue (barrages, digues et parcs à résidus) souffrent de certaines limitations en ce qui a trait aux phénomènes de liquéfaction et/ou de ramollissement cyclique et de l’interaction sol-structure.
Malgré les efforts de nombreux chercheurs et chercheuses, les limitations suivantes demeurent :
- Le manque de données instrumentales dans l’Est du Canada.
- La difficulté de suivre le comportement des sols durant les séismes.
- Reproduire numériquement ou en laboratoire des conditions analogues à celles vécues durant une sollicitation sismique.
- Avoir des outils de caractérisation in situ suffisamment précis pour modéliser la rigidité et la dégradation des sols ainsi que les effets de site de la manière la plus réaliste possible.
Cette chaire de recherche permettra de développer des approches de calculs et de conception adaptées aux contextes géologiques et séismologiques de l’Est du Canada permettant ainsi de proposer des solutions plus sécuritaires pour la population, tout en optimisant les coûts des infrastructures.
Objectifs
L’objectif général de la chaire est de développer de nouvelles méthodes de caractérisation, d’analyse, et de calcul en dynamique des sols les appliquant à la construction des fondations et des ouvrages de retenue en terre afin de satisfaire les nouvelles normes d’un point de vue parasismique et vibratoire.
Elle poursuit également les objectifs spécifiques suivants :
- Développer des critères de liquéfaction simplifiés compatibles avec la séismicité de l’Est de l’Amérique du Nord.
- Mettre au point des méthodes d’évaluation du comportement sismique et post-sismique des sols de fondations et des ouvrages de retenue en terre.
- Développer et améliorer les essais de caractérisation dynamique des sols et des ouvrages, en laboratoire et in situ.
- Caractériser les sources de vibration et la séismicité induite lors du dynamitage et de la construction des ouvrages de retenue en terre (p. ex. : machines et battage de pieux).
- Évaluer la performance des différentes méthodes de mitigation telles que les pieux et les murs de soutènement dans les différents types de sols.
- Contribuer à former du personnel hautement qualifié dans tous les cycles universitaires, en plus de contribuer au perfectionnement de personnes professionnelles dans le domaine de la mécanique des sols.
- Assurer le transfert des connaissances vers les ingénieures et ingénieurs en fonction, notamment par des formations mettant de l’avant les nouveaux développements scientifiques concernant la conception sécuritaire des ouvrages d’un point de vue sismique (protocoles, méthodes de calculs, méthodes d’analyse des fondations, etc.).
- Diffuser les résultats de recherche sous diverses formes, dont des thèses doctorales, des articles révisés par des pairs dans des revues d’impact et des conférences scientifiques sur les scènes nationale et internationale.
Titulaire de la chaire
Mourad Karray Benhassen
Profil
Mourad Karray Benhassen est professeur au Département de génie civil et de génie du bâtiment, de la Faculté de génie de l'Université de Sherbrooke.
Ses activités de recherche portent sur les problématiques liées au comportement dynamique des sols et de l’interaction sol-structure. La caractérisation des sols à l’aide des ondes de surface est la pierre angulaire de ses recherches.
La méthode MMASW (Multi-Modal-Analysis-of-Surface-Waves), développée il y a 20 ans par le professeur Karray Benhassen, est aujourd’hui une technologie utilisée dans pratiquement tous les projets géotechniques incluant les ouvrages d’envergure au Québec. Cette méthode a également été utilisée ailleurs au Canada, en France et en Suisse.
Les travaux du professeur Karray Benhassen ont aussi permis le développement d’une technique P-RAT (Piezoeletric Ring Actuator Technique) permettant d’effectuer la mesure en laboratoire de la vitesse des ondes de cisaillement. Il a également élaboré une méthode pseudo-statique spectrale adaptée à l’analyse parasismique des pentes argileuses.
Financement
La création de la chaire est possible grâce au soutien financier des sept partenaires de la chaire : Hydro-Québec, Ministère de l’Environnement, de la Lutte contre les changements climatiques, de la Faune et des Parcs, Agnico Eagle Mines, Englobe, WSP (Golder et Wood), Atkinsrealis ainsi que Solmatech.
La chaire est également créée grâce au soutien de la Faculté Génie de l'Université de Sherbrooke.
Date de début de la chaire : 1er février 2025
Informations complémentaires
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