Contribution à l'auscultation des chaussées mixtes par méthodes GPR et électrique

RÉSUMÉ Dans le contexte des infrastructures urbaines québécoises vieillissantes et dans un souci de planification des travaux, il faut pouvoir diagnostiquer de façon rapide, fiable et à moindre coût les chaussées urbaines. Ce mémoire de maîtrise s’intéresse à investiguer et à développer le potentiel du géoradar et des méthodes électriques pour l’auscultation des chaussées urbaines, soumises aux cycles de gel-degel et de saturation et désaturation. On souhaite détecter les défauts et estimer la teneur en eau dans les chaussées mixtes. Ces dernières consistent en une couche de surface asphaltée, une dalle de béton de ciment et une fondation. Des études antérieures basées en grande partie sur des modélisations et des études terrain, ont montré un potentiel certain de l’application conjointe du GPR et des méthodes électriques pour l’auscultation de ce type de chaussée. Toutefois, une meilleure évaluation du potentiel serait obtenue si on pouvait avoir accès aux propriétés physiques des matériaux de la chaussée et à des données géotechniques. La mise en contexte permet tout d’abord de souligner le lien entre les variations de propriétés physiques des matériaux routiers, l’apparition des défauts structuraux et la teneur en eau. Après une brève étude par modélisation numérique, des mesures radar sont réalisées sur une chaussée montréalaise (Canada) avant sa réhabilitation complète. Lors de la destruction de la chaussée, on prélève des échantillons de sols dans les tranchées et des blocs de béton et d’asphalte sont récupérés pour étudier ensuite leurs propriétés physiques en laboratoire. La permittivité complexe du béton et de l’asphalte est mesurée avec une sonde à terminaison ouverte qui intègre sur un volume de 30 cm3 dans la plage de fréquence 50 MHz-900 MHz. Les mesures de résistivité électrique sont faites sur des carottes extraites des blocs de béton et d’asphalte avec un montage simple. Les mesures sont faites sur les échantillons secs et humides, ce qui permet d’obtenir une approximation des valeurs prises en fonction des changements climatiques sur une année. En parallèle, on mesure la teneur en eau sur les échantillons de sol. Les teneurs en eau sont élevées et le sol a une composition de silt argileux, ce qui justifie la forte conductivité obtenue avec les mesures électriques réalisées sur la fondation de la chaussée reconstruite. Les données géophysiques et géotechniques disponibles sont ensuite compilées. Des modélisations dites de vérification et de corrélation sont réalisées pour être comparées aux mesures réalisées sur le terrain. Finalement, on observe une bonne concordance. Ce travail fournit une base à des travaux futurs plus spécifiques.----------ABSTRACT Quebec’s infrastructures are ageing. A reliable, quick and economical assessment of the state of urban roads would help to plan civil engineering. This M.Sc. thesis aims to investigate and develop the potential of Ground Penetrating Radar (GPR) and electrical methods to assess pavement condition subject to wetting, freezing and drying cycles. The objectives are to display defects and estimate water content in the materials used for the mixed pavement construction; these consist in layers of asphalt (top), concrete (middle) and grade and sub-grade (bottom). Prior studies showed a valuable potential of joint application of GPR and electrical resistivity to assess mixed pavement condition. These studies were mainly based on numerical modeling and some site tests using both methods. It was concluded that a better evaluation of the potential of the coupled methods would come from the assessment of physical properties and validation from geotechnical evidences. At first, we characterized the context. Structural defects and water content implied modification of physical properties of road materials. After running numerical modeling, we carried out an experiment in one of the streets in Montreal (Canada) where pavement needed complete rehabilitation. GPR surveys were carried out before the pavement was destroyed and removed, and subsequently a resistivity imaging was carried out on the subgrade layer. We also sampled blocks of asphalt and concrete along the street from the demolition rubble in order to study their physical properties in the lab. Soil samples were taken from trenches to measure water content. The grade and sub-grade were mainly a mix of clayey-silt and gravel, as the embedding ground is grey clay. We measured the complex dielectric constants of asphalt and concrete in the range 50 MHz-900 MHz with a recently developed dielectric probe sampling a volume of 30 cm3. Resistivity measurements were also performed on large cores of asphalt and concrete using an in-house system. Measurements were carried out on dry and wet samples, which provided a range of values encompassing the climatic conditions for the whole year. Finally the physical property and geotechnical data were used as input to numerical modeling and the modeled responses compared to the survey data. The predicted data fit nicely with the observed data. This work aims to provide further information for a better calibration of geophysical devices in pavement condition assessment. Moreover, it gives a wide range of information, which could become a base for further and more specific works

Polarisation provoquée spectrale pour la caractérisation géotechnique des sols compactés : Évaluation pratique en laboratoire

RÉSUMÉ: Ce travail s'inscrit dans la recherche d'alternatives aux méthodes nucléaires pour le contrôle du compactage des sols de terrassement. La mesure de la conductivité complexe par la polarisation provoquée spectrale (PPS) présente un certain potentiel de par sa sensibilité à l'interface minéral/électrolyte, au réseau poreux, à l'état de saturation et à la composition de l'électrolyte. La mise au point d'un montage expérimental atteignant une précision sur la phase inférieure à 1 mrad s'est faite en deux étapes. On a tout d'abord expliqué les effets parasites causés par les électrodes sur le passage du courant dans la première cellule de mesure. Ces effets sont reproduits par modélisation en considérant la contribution de l'impédance de surface. Un second porte-échantillon simple et pratique d'utilisation est ensuite conçu pour réaliser les mesures sur des échantillons de sol non saturés. Les électrodes de potentiel non polarisables Ag-AgCl, fabriquées avec une solution de KCl saturée gélifiée par l'agar, montrent un potentiel propre faible et stable sur plusieurs semaines. Du gel d'agar, un matériau non-polarisable aux propriétés physiques peu connues, assure la conduction du courant dans l'échantillon, ce qui permet l'espacement nécessaire entre les électrodes de courant et les électrodes de potentiel, sans perturber le degré de saturation des échantillons. On évalue son comportement électrique dans le temps et sa contribution à la mesure. Le porte-échantillon ainsi caractérisé est alors utilisé pour réaliser des mesures PPS sur un limon naturel (groupe N) et son équivalent traité avec 1% de chaux et 5% de ciment (groupe T), compactés à différents degrés. Les deux milieux montrent des spectres de conductivité complexe très distincts. La réponse PPS en phase du groupe N est comprise entre 0.1 Hz et 100 Hz alors que le groupe T montre aussi une réponse aux plus basses fréquences (<100 mHz). Alors que la phase augmente avec la saturation pour le groupe N, elle diminue pour le groupe T. Le gel d'agar semble modifier le degré de saturation du groupe N, et non celui du groupe T. La chargeabilité obtenue par la décomposition de Debye (DD) augmente avec la saturation pour les échantillons N et diminue pour les échantillons T. La fréquence moyenne obtenue décroit avec la désaturation pour le groupe T et ne montre aucune dépendance pour le groupe N. Le groupe N ne suit aucun modèle décrit dans la littérature. Le spectre des échantillons T varie avec la durée de cure et l'observation de la distribution des temps de relaxation semble permettre le suivi de l'évolution du réseau poreux. Bien qu'on ne distingue pas de relations évidentes entre le compactage et la réponse PPS, la PPS semble être un outil envisageable pour le suivi des réactions et de la stabilisation des sols traités ABSTRACT: This work aims to propose an alternative to nuclear probes for the quality control of soil compaction when implementing road foundations. Spectral Induced Polarization (SIP) shows a great potential because of its sensitivity to the mineral/electrolyte properties, the porous network, the degree of saturation and the electrolyte composition. We made two attempts to set up an experimental design with phase accuracy below 1 mrad on the measurements. Our first sample holder led us to explain parasitic effects introduced by metal ring electrodes located on the current path. We could reproduce those effects using numerical modeling by considering the contribution of the surface impedance of the electrodes. Then, we designed a simple sample holder to perform SIP measurements on unsaturated soils samples. Potential electrodes are non-polarizable Ag-AgCl electrodes. Build with jellified KCl saturated solution; their self-potential is low and stable in time. We used agar gel as a non-polarizable electrical buffer to allow the separation of potential and current électrodes and to ensure the current conduction in the sample, without increasing its degree of saturation. We evaluated the electrical behaviour of the gel with time and its contribution to the measurements. Once we characterized the sample holder, we performed SIP measurements on two groups of samples at different compaction levels. Group N is made from a silty loam and group T is from the same loam treated with 1% lime and 5% cement. Groups show distinct complex conductivity spectrums. SIP phase responses of group-N samples are observable between 0.1 Hz and 100 Hz, while group-T samples also show a low frequency effect (<100 mHz). The phase increases with an increase in saturation for group N and with a decrease in saturation for group T. The gel affects the degree of saturation of group-N samples during the measurements, which is not the case for group-T samples. Debye decomposition is applied. Group-N samples show an increase of total chargeability M with an increase in saturation and no dependence of the mean frequency on saturation, while group-T samples show a decrease of M and an increase of the mean frequency with an increase in saturation. Group-N Spectrum does not correspond to any model describes in the literature. Group-T sample spectrum varies with time and the observation of the relaxation time distribution seems to allow the monitoring of the porous network evolution. We could not observe obvious elationships between the compaction degree and the SIP response. Nevertheless, we believe SIP could help monitoring reactions and stabilization in the treated soils

A methodology to implement real-time applications on reconfigurable circuits

Special Issue Engineering of Configurable SystemsInternational audienceThis paper presents an extension of our AAA rapid prototyping methodology for the optimized implementation ofreal-time applications onto reconfigurable circuits. This extension is based on an unified model of factorized datadependence graphs as well to specify the application algorihtm, as to deduce the possible implementations ontoreconfigurable hardware, in terms of graphs transformations. This transformation flow has been implemented inSynDEx, a system level CAD software tool

Liberalization of the services sector as a mechanism for economic diversification in Algeria

: تهدف هذه الدراسة إلى إلقاء الضوء على واقع قطاع الخدمات في التنويع الاقتصادي، والتعريف بالمفاهيم العامة حول الخدمات والأنشطة التي تندرج فيها والدور الذي تلعبه في التنويع الاقتصادي، حيث تم اعتماد المنهج الوصفي التحليلي، وذلك بالتطرق إلى أهمية قطاع الخدمات وتحليل وضعية القطاع الخدماتي في الاقتصاد الوطني من خلال مساهمته في الناتج المحلي الإجمالي، ونصيبه من المشاريع الاستثمارية.وقد خلصت الدراسة إلى أن مساهمة الخدمات في الاقتصاد الجزائري يبقى بعيدا خاصة وأن الجزائر تتمتع بالكثير من الامكانيات البشرية والمادية وينقصها فقط بذل المزيد من الجهود واستغلال تلك الامكانيات في سبيل النهوض بالتنمية فيها وفسح المجال أكثر لمساهمة القطاع الخاص بما فيه المستثمرين الأجانب، لذلك وجب العمل على تشخيص الأسباب الكامنة وراء ذلك.The aim of this study is to highlight the reality of the services sector in economic diversification, to publicize the general concepts of services and the activities in which they fall and the role they play in economic diversification. The analytical descriptive approach has been adopted by addressing the importance of the services sector and analysing the status of the service sector in the national economy through its contribution to GDP and its share of investment projects.The study concluded that the contribution of services to the Algerian economy remains far away, especially since Algeria enjoys a lot of human and material capabilities and only lacks more efforts and exploits these capabilities in order to advance its development and make room for the contribution of the private sector, including foreign investors. Therefore, it is imperative to work on Diagnose the underlying causes

Implantation optimisée sur circuit dédié d'algorithmes spécifiés sous la forme d'un Graphe Factorisé de Dépendances de Données : application aux traitements d'images

On présente un flot de prototypage rapide pour l'implantation optimisée d'applications temps réel sur des circuits dédiés. Ce flot est basée sur un modèle unifié de graphes factorisés de dépendances de données autant pour spécifier l'algorithme que pour en déduire les implantaions possibles en termes de transformations de graphes

The enhancement of stress-related memory by glucocorticoids depends on synapsin-Ia/Ib

The activation of glucocorticoid receptors (GR) by glucocorticoids increases stress-related memory through the activation of the MAPK signaling pathway and the downstream transcription factor Egr-1. Here, using converging in vitro and in vivo approaches, respectively, GR-expressing cell lines, culture of hippocampal neurons, and GR genetically modified mice (GRNesCre), we identified synapsin-Ia/Ib as one of the effectors of the glucocorticoid signaling cascade. Stress and glucocorticoid-induced activation of the GR modulate synapsin-Ia/Ib through two complementary mechanisms. First, glucocorticoids driving Egr-1 expression increase the expression of synapsin-Ia/Ib, and second, glucocorticoids driving MAPK activation increase its phosphorylation. Finally, we showed that blocking fucosylation of synapsin-Ia/Ib in the hippocampus inhibits its expression and prevents the glucocorticoid-mediated increase in stress-related memory. In conclusion, our data provide a complete molecular pathway (GR/Egr-1/MAPK/Syn-Ia/Ib) through which stress and glucocorticoids enhance the memory of stress-related events and highlight the function of synapsin-Ia/Ib as molecular effector of the behavioral effects of stress

Mémoire émotionnelle normale et pathologique : implication des glucocorticoïdes intra-hippocampiques

Une mémoire émotionnelle normale se base sur la sélection de stimuli prédictifs d’un événement important pour l’individu. Cependant, ce processus de sélection peut être compromis en situation de forte intensité émotionnelle. En particulier, la sélection d’un élément saillant non nécessairement prédictif, associée à une amnésie de type déclaratif pour les éléments contextuels, caractérise les altérations mnésiques de l’état de stress post-traumatique (ESPT). Les données de la littérature suggèrent que l’action de glucocorticoïdes dans l’hippocampe serait l’une des causes possibles du développement de troubles mnésiques de type ESPT. Nos travaux ont porté sur les conditions dans lesquelles les glucocorticoïdes dans l’hippocampe peuvent altérer les fonctions mnésiques chez la souris.En utilisant des procédures de conditionnement classique aversif, nous montrons que l’injection post-apprentissage de corticostérone dans l’hippocampe dorsal, en situation de forte intensité émotionnelle, conduit (1) à une sélection incorrecte du stimulus saillant non prédictif du choc électrique au détriment des éléments contextuels (2) et à des dysfonctionnements d’activité neuronale au sein du circuit hippocampo-amygdalien (expression de c-Fos). De façon intéressante, par une action sur le même type de récepteurs (aux glucocorticoïdes, GR), l’injection de corticostérone dans l’hippocampe ventral conduit également à un processus incorrect de sélection du stimulus prédictif mais en faveur des éléments contextuels. Enfin, un apprentissage en labyrinthe radiaire révèle que l’injection de corticostérone dans l’hippocampe dorsal altère spécifiquement la mémoire relationnelle, analogue de la mémoire déclarative humaine, uniquement chez les animaux ayant été au préalable exposés à un stress.L’ensemble de nos données révèlent qu’un excès de glucocorticoïdes dans l’hippocampe contribue (1) à des déficits de mémoires émotionnelle et relationnelle, (2) à la sélection inadaptée de stimuli non prédictifs d’un événement aversif (3) reposant sur des dysfonctionnements du circuit hippocampo-amygdalien, le tout, correspondant à des altérations mnésiques de type ESPT.Normal emotional memory is based on the selection of cues predicting threatening events. However, exposure to extreme threatening situation can compromise the selection of the correct cues. In particular, selection of a salient not necessarily predictive cue, associated with declarative amnesia for peritraumatic contextual cues, characterizes the memory disturbances of posttraumatic stress disorder (PTSD). Accumulating evidence suggest that action of glucocorticoids into the hippocampus could be a potential mechanism for PTSD-related memory disturbances. Hence, we studied the conditions for which glucocorticoids into the hippocampus can alter memory functions in mice.Using Pavlovian fear conditioning, we showed that post-training infusion of glucocorticoids in the dorsal hippocampus, in stressful situation, resulted in (1) selection of a salient non predictive cue instead of contextual cues and in (2) dysfunctions of neural activity of the hippocampal-amygdalar circuit (c-Fos expression). Interestingly, via action on the same receptor subtype (glucocorticoid receptors, GR), infusion of glucocorticoids in the ventral hippocampus also resulted in incorrect selection of predictive cue but in favor of contextual cues. Finally, using radial-maze task, we showed that infusion of glucocorticoids in the dorsal hippocampus specifically impaired relational declarative-like memory, only in mice previously exposed to stress.Altogether, our findings reveal that excess glucocorticoids in the hippocampus contributes to (1) deficits in emotional and relational memories, (2) incorrect selection of predictive cues (3) based to dysfunctions of the hippocampal-amygdalar circuit, all, corresponding to PTSD-related memory disturbances

Tangential methods for model reductions and applications

Les simulations à grande dimension jouent un rôle crucial dans l'étude d'une grande variété de phénomènes physiques complexes, entraînant souvent des demandes écrasantes sur les ressources informatiques. La gestion de ces demandes constitue la principale motivation pour la réduction du modèle : produire des modèles de commande réduite plus simples, qui permettent une simulation plus rapide et moins coûteuse tout en se rapprochant avec précision du comportement du modèle d'origine. La présence des systèmes avec multiples entrées et multiples sorties (MIMO) rend le processus de réduction encore plus difficile. Dans cette thèse, nous nous intéressons aux méthodes de réduction de modèles à grande dimension en utilisant la projection sur des sous-espaces de Krylov tangentielles. Nous nous penchons sur le développement de techniques qui utilisent l'interpolation tangentielle. Celles-ci présentent une alternative efficace et intéressante à la troncature équilibrée qui est considérée comme référence dans le domaine et tout particulièrement la réduction pour les systèmes linéaire à temps invariants. Enfin, une attention particulière sera portée sur l'élaboration de nouveaux algorithmes efficaces et sur l'application à des problèmes pratiques.Large-scale simulations play a crucial role in the study of a great variety of complex physical phenomena, leading often to overwhelming demands on computational resources. Managing these demands constitutes the main motivation for model reduction : produce simpler reduced-order models, which allow for faster and cheaper simulation while accurately approximating the behaviour of the original model. The presence of multiple inputs and outputs (MIMO) systems, makes the reduction process even more challenging. In this thesis we are interested in methods of reducing large-scale models, using projection on tangential Krylov subspaces. We are looking at the development of techniques using tangential interpolation. These present an effective and interesting alternative to the balanced truncation which is considered as a reference in the field and especially for the reduction of linear time invariant systems. Finally, special attention will be focused on the development of new efficient algorithms and application to practical problems