Spécificités des analyses de stabilité des empilements de remblais hétérogènes en carrière à proximité des centres urbains

Guebong Noah, Gilbert (2026). Spécificités des analyses de stabilité des empilements de remblais hétérogènes en carrière à proximité des centres urbains. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Ce mémoire présente une investigation numérique de la stabilité d’empilements de remblais granulaires hétérogènes à proximité de carrières en opérations. Un modèle bidimensionnel de référence reposant sur un socle rocheux rigide a été développé dans le logiciel Slide2 de Rocscience. Les analyses portent sur l’influence des paramètres géométriques, mécaniques et hydriques sur le facteur de sécurité, en conditions statiques et transitoires.

En conditions statiques, des études de sensibilité ont permis de quantifier l’effet de la cohésion apparente, de l’angle de frottement interne, du poids volumique et de l’angle de pente sur le facteur de sécurité. Cette étude a été complétée par une analyse probabiliste par la méthode de Monte Carlo, qui a permis d’étudier la variabilité du facteur de sécurité et d’estimer la probabilité de rupture en tenant compte de l’incertitude sur les paramètres mécaniques.

Des analyses transitoires ont ensuite permis d’étudier l’évolution du facteur de sécurité en réponse à des précipitations simulées, en considérant les variations de pression interstitielle dans le temps. Les propriétés mécaniques étant identiques dans chacun des trois matériaux granulaires (gravier, sable, silt), il a été possible de comparer leur réponse hydraulique dans ce modèle de référence, et d’étudier l’effet de la succion matricielle sur leur stabilité. Une cohésion équivalente a été déterminée pour reproduire les effets de la succion dans des analyses simplifiées. Ces résultats permettent de mieux cerner les conditions critiques de déstabilisation des empilements granulaires sous sollicitations hydriques.

Titre traduit

Particularities of slope stability analyses for heterogeneous rockfill piles in quarries located near urban centers

Résumé traduit

This thesis numerically investigates the stability of heterogeneous granular embankment piles near operating quarries. A two-dimensional reference model founded on rigid bedrock was developed using Slide2 (Rocscience) and used as the analytical framework to examine the influence of geometric, mechanical, and hydraulic parameters on the factor of safety under both static and transient conditions.

Under static conditions, sensitivity analyses quantified the individual effects of apparent cohesion, internal friction angle, unit weight, and slope angle on the factor of safety. A Monte Carlo probabilistic framework complemented this deterministic approach by accounting for parameter uncertainty and providing a distribution of failure probabilities under realistic variability.

Transient simulations extended the analysis to rainfall-induced conditions, tracking the evolution of the factor of safety as pore water pressures developed over time. To isolate hydraulic effects, identical mechanical properties were assigned to three granular materials (gravel, sand, and silt), enabling a direct comparison of their hydraulic responses within the same model. The contribution of matric suction to stability was further assessed, and an equivalent cohesion was derived to represent suction effects in simplified analyses where unsaturated behavior is not explicitly modeled.

Overall, the results improve understanding of the key factors controlling the stability of granular embankments under hydraulic loading.

Type de document:	Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires:	"Mémoire présenté à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention de la maîtrise avec mémoire en génie de la construction". Comprend des références bibliographiques (pages 158-163).
Mots-clés français:	remblais granulaires hétérogènes, stabilité des talus, empilements de carrière, facteur de sécurité, conditions non saturées, succion matricielle, analyse probabiliste, méthode de Monte Carlo, infiltration
Directeur de mémoire/thèse:	Directeur(-trice) Aubertin, Jonathan D.
Programme:	Maîtrise en ingénierie > Génie de la construction
Date de dépôt:	20 oct. 2026 15:57
Dernière modification:	20 oct. 2026 15:57
URI:	https://espace.etsmtl.ca/id/eprint/4139

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