Les travaux réalisés dans le cadre de cette maîtrise visent entre autres une gestion durable des matières résiduelles des chantiers de construction routiers. Également, ce projet cherche à montrer si les matériaux granulaires recyclés peuvent substituer en partie ou en totalité les matériaux actuellement utilisés en structure de chaussée. Le Québec réalise présentement des travaux routiers d'envergure car il devenait urgent de moderniser massivement son réseau routier qui date de plus de 30 ans. Toutefois, chacun de ces nombreux chantiers génèrent une quantité colossale de matériaux dont il faut disposer. C'est pourquoi il devient important de s'attarder à la réutilisation de l'ensemble de ces matériaux à même la construction et la réhabilitation de structures de chaussées que ce soit pour des considérations budgétaires, logistiques et même par souci de développer les infrastructures de façon durable. La possibilité que certains de ces matériaux recyclés (MR) puissent être réutilisés dans une chaussée, conformément aux normes en vigueur, a déjà été envisagée. Les premiers travaux de recherche effectués par le ministère des Transports du Québec (MTQ) concernant les MR, ont mené à une classification préliminaire de ces matériaux. L'intérêt de ce projet de maîtrise si situe au niveau des propriétés réelles, qui pour la plupart, restaient à être définies. Les MR classifies par le MTQ doivent donc être caractérisés dans le but de vérifier leur possible utilisation au sein d'une structure de chaussée et comparer au matériau granulaire « standard » (MG-20). Cette classification des MR (type 2 à 6, non stabilisé) est faite en fonction de leur teneur en béton de ciment (BC), enrobé bitumineux (EB) et granulats naturels (GN). Les résultats obtenus sont optimistes quant à l'utilisation des matériaux granulaires en fondation routière. Bref, la caractérisation et l'évaluation des propriétés hydrique, thermique et mécanique des MR permettent de comprendre davantage le comportement de ces matériaux. Le projet de recherche fourni des connaissances détaillées de la performance des matériaux granulaires recyclés et ceci permettra très certainement d'aider le MTQ lors d'analyses ultérieures pour émettre des recommandations précises quant à leur utilisation dans les structures de chaussée.

Thèse ou mémoire avec insertion d'articles / La gestion scientifique des forêts implique l'utilisation de diverses techniques pour maintenir le développement économique et durable des forêts, en améliorant la qualité de vie des communautés qui en dépendent. La conception des réseaux de routes forestières est cruciale pour une gestion efficace des forêts, car elle garantit l'accès et la connectivité aux différentes parties de la forêt, telles que les zones de récolte ou les zones de protection contre les incendies, par exemple. Les routes forestières sont un élément essentiel de la gestion forestière, mais leur construction a des implications environnementales significatives. Elles constituent également l'aspect le plus coûteux de l'infrastructure forestière. Pour concevoir un réseau de routes forestières efficace, il est essentiel de trouver un équilibre entre des exigences concurrentes telles que la durabilité et la rentabilité. La participation du public et la consultation des communautés locales et des parties prenantes sont essentielles pour s'assurer que le réseau routier proposé répond aux besoins de tous les utilisateurs tout en minimisant les coûts et les impacts environnementaux. Cette thèse vise à fournir une analyse documentaire complète de la conception des réseaux routiers forestiers et à identifier les modèles et approches développés pour la conception d'un réseau routier forestier efficace et durable. Alors que les études précédentes se sont concentrées sur l'évaluation et l'optimisation de la construction et de l'entretien des routes forestières, cette étude vise à examiner les défis et les modèles de conception des réseaux routiers forestiers en termes de développement durable. Plus précisément, l'étude analyse les principales questions liées à l'optimisation de la conception du réseau de routes forestières, telles que la participation des parties prenantes à la prise de décision, l'incertitude dans les modèles d'optimisation, le changement climatique et les émissions de CO₂ dans le cadre de l'analyse documentaire. Les résultats de cette revue systématique de la littérature fournissent une évaluation complète de l'état actuel des connaissances en matière de conception de réseaux de routes forestières et soulignent l'importance des recherches en cours dans ce domaine. Nos résultats suggèrent que des recherches ont été menées en utilisant diverses approches, que les variables ont été soigneusement sélectionnées et analysées, et que certaines contraintes ont été prises en compte dans une certaine mesure. Cependant, malgré ces efforts, les recherches indiquent qu'il existe toujours un besoin d'une investigation plus approfondie, notamment en ce qui concerne la durabilité de la conception du réseau routier forestier. En outre, les résultats mettent en évidence le manque d'attention accordée aux préoccupations et aux intérêts des décideurs politiques, ainsi qu'un manque de coopération entre les parties prenantes, et un soutien insuffisant aux multiples parties prenantes. L'étude identifie également plusieurs applications spéciales dans la conception des réseaux de routes forestières, telles que la recherche de l'emplacement optimal et la construction de nouvelles routes, l'optimisation de l'entretien des routes existantes, et l'équilibre entre le coût de construction des routes et l'accès aux ressources. En intégrant une série de facteurs pertinents, cette étude offre des indications précieuses pour l'industrie forestière afin de développer des réseaux de routes forestières plus durables et efficaces. Dans l'ensemble, cette thèse contribue à l'avancement de la recherche sur la conception des réseaux routiers forestiers en fournissant une analyse critique de la littérature existante et en soulignant les lacunes et les défis dans le domaine. Cette thèse constitue une ressource précieuse pour les décideurs politiques, les gestionnaires forestiers et les chercheurs qui cherchent à concevoir et à mettre en œuvre des réseaux de routes forestières durables qui équilibrent les objectifs écologiques, sociaux et économiques. / Scientific forest management involves using various techniques to maintain the economic and sustainable development of forests, improving the quality of life for forest-dependent communities. The design of forest road networks is crucial for effective forest management as it ensures access and connectivity to various parts of the forest, such as harvesting areas or fire management zones. Forest roads are a critical component of forest management, but their construction has significant environmental implications and is also the costliest aspect of forest infrastructure. To design an efficient forest road network, it is essential to balance competing demands such as sustainability and profitability. Public participation and consultation with local communities and stakeholders are crucial to ensure that the proposed road network copes with the necessities of all users while minimizing costs and environmental impacts. The thesis aims to provide a comprehensive literature review of forest road network design and identify the developed models and approaches for designing an efficient and sustainable forest road network. While previous literature reviews have focused on the evaluation and optimization of forest road construction and maintenance, this research strives to investigate the challenges and models of forest road network design in terms of sustainable development. Specifically, the study analyzes the main issues related to forest road network design optimization, such as stakeholder participation in decision-making, uncertainty in optimization models, climate change, and CO₂ emissions as part of the literature review. The findings of this systematic literature review provide a comprehensive assessment of the current state of the art in forest road network design and highlight the importance of ongoing research in this area. Our findings suggest that research has been conducted using various approaches, variables have been carefully selected and analyzed, and constraints have been taken into account to some extent. However, despite these efforts, the research indicates that there is still a need for more investigation, specifically in terms of the sustainability of forest road network design. Furthermore, the results highlight the lack of attention given to the concerns and interests of policymakers, as well as a lack of cooperation between stakeholders, and insufficient support for multiple stakeholders. The study also identifies several special applications in forest road network design, such as finding the optimal location and construction of new roads, optimizing the maintenance of existing roads, and balancing the trade-off between road construction cost and access to resources. By incorporating a range of relevant factors, this study offers valuable insights for the forestry industry to develop more sustainable and efficient forest road networks. Overall, this thesis contributes to the advancement of forest road network design research by providing a critical analysis of the existing literature and highlighting the gaps and challenges in the field. The thesis offers a valuable resource for policymakers, forest managers, and researchers who seek to design and implement sustainable forest road networks that balance ecological, social, and economic objectives.

En forêt publique québécoise, les traverses de cours d'eau sont principalement aménagées par l'industrie forestière et leur entretien revient aux utilisateurs qui les fréquentent régulièrement. Celles qui sont situées sur des chemins à faible fréquentation peuvent être laissées à l'abandon après leur utilisation intensive. Cette étude vise à orienter la prise de décisions en lien avec l'aménagement de ces ouvrages lors de la planification du développement de ces chemins en comparant trois modes de gestion. Ils sont l'abandon d'un ponceau simple, la fermeture à l'échelle d'un ponceau simple ou d'un ouvrage amovible et la mise hors service d'un ponceau simple. Pour chaque mode de gestion, la nature des interventions a été documentée dans une structure de découpage des opérations, leurs coûts ont été estimés à l'aide d'évaluations à trois valeurs (optimistes, probables, pessimistes) et les facteurs pouvant les influencer ont été regroupés en critères potentiels d'efficacité. Les données recherchées ont été obtenues par la consultation de la littérature scientifique et grise, la consultation d'experts et la documentation de sites d'étude. Les résultats qui découlent de leur analyse se limitent aux interventions associées à l'aménagement et au démantèlement des traverses de cours d'eau. Pour un ponceau simple, ils suggèrent que l'abandon est le mode de gestion le moins coûteux, mais qu'il comporte les plus grands impacts et risques. La fermeture permet d'éviter ces impacts à des coûts inférieurs au double des coûts de l'abandon. La mise hors service, qui utilise les traverses à gués aménagées par enrochement, permet aussi de limiter ces impacts tout en maintenant un accès limité au territoire, et ce, à des coûts inférieurs ou similaires au double des coûts de l'abandon. Les résultats suggèrent aussi que la fermeture suite à l'usage d'un ouvrage amovible pourrait être moins coûteuse que l'abandon pour les ouvrages de grandes dimensions.

Les revêtements économiques représentent des solutions avantageuses, principalement au niveau fonctionnel, pour les routes locales et les routes d’accès aux ressources. Cependant, il existe peu d’outils pour quantifier leurs effets afin d’appuyer les décisions techniques des gestionnaires. L'objectif du projet est de déterminer qualitativement et quantitativement l'avantage socio-économique de la pose d'un revêtement économique sur une chaussée non revêtue. Les chaussées en question sont les routes à faibles volumes, qui représentent plus des trois quarts du réseau routier canadien. Trois types de revêtements économiques sont étudiés : traitement de surface, enrobé coulé à chaux et microrevêtement. L’augmentation de la rigidité octroyée par l’imperméabilisation de la fondation ainsi que la cohésion de surface est déterminée à la suite de cette étude. La rigidité des fondations est mesurée grâce à des essais in situ réalisés avec le pénétromètre dynamique sous différentes conditions hydriques. Ainsi un allongement relatif de durée de vie est quantifié grâce à une modélisation des déformations par éléments finis avec le logiciel Géostudio couplée avec une méthode de prédiction analyste empirique d’endommagement. Une analyse de ces résultats permet de conclure que la mise en place d’un enrobé économique à base d’émulsion bitumineuse, de 20 millimètres d’épaisseur, permet la diminution de la teneur en eau dans la fondation d’au moins 30% et permet l’augmentation de la durée de vie de la chaussée de 58 % à 75 % selon le type de charge. Une comparaison des coûts de cycle de vie est alors réalisée entre une chaussée revêtue de traitement de surface(couche de granulats enrobéesd’émulsion bitumineuse) et une chaussée non revêtue en utilisant des scénarios d’entretien réalistes et cohérents avec le contexte québécois. En prenant en compte les coûts de construction, d’entretien et d’utilisation de ces chaussées : il est démontré que la mise en œuvre d’un revêtementse traduit par un gain financier. Ce gain dépend de beaucoup de paramètres qui sont détaillés. Dans ce contexted’une vaste province comme le Québec où les ressources sont éloignées, la course au développement impose des techniques efficaces et économiquement viablespour augmenter la mobilité des ressources humaines et matérielles. Cette étude montre que certains revêtements minces permettent d’assurer une rigidité structurelle aux chaussées, allongeant ainsi leur durée de vie tout en diminuant les coûts qui leur sont associés. / Economic pavements represent advantageous solutions, especially at the functional level, for local roads and access roads to resources. However, there are few tools to quantify their effects in order to support the technical decisions of managers.The project’s objective is to determine qualitatively and quantitatively the socio-economic advantages of laying an economic pavement on an unpaved roadway. Roads in question are low-volume roads, which represent more than three quarters of Canada’s road network. Three types of economic coatings are studied: chip seal, hot mix asphalt and microsurfacing. The increase of the rigidity granted by the waterproofing of the foundation as well as the surface cohesion is determined as a result of this study. The rigidity of the foundations is measured by in situ tests carried out with the dynamic cone penetrometer under different water conditions. Thus, a relative elongation of a lifetime is quantified by finite element deformation modelling with GeoStudio software coupled with an empirical prediction analyst of damage method. An analysis of these results makes it possible to conclude that the implementation of a bitumen emulsion based economic coating, 20 millimetres thick, allows the reduction of the water content in the foundation by at least 30% and increases the service life of the road from 58% to 75% depending on the type of load. A comparison of life-cycle costs is thus made between a pavement with a chip seal (layer of aggregates coated with bituminous emulsion) and an unpaved surface using realistic maintenance scenarios that are consistent with the Quebec context. Considering the construction’s costs, maintenance and use of these pavements: it is demonstrated that the implementation of a coating results in a financial gain. This gain depends on many parameters that are detailed. In this context of a large Quebec province where resources are far away, the race for development imposes effective and economically viable techniques to increase the mobility of human and material resources. This study shows that certainthin coatings make it possible to ensure structural stiffness of pavements, thus prolonging their service life while reducing the associated costs.

Thèse doct.-ing--Paris VI, 1976. / Bibliogr. p. 69-93. Résumé en diverses langues.

Les démarches entreprises pour ce travail s’inscrivent dans un vaste programme de recherche visant à l’élaboration d’un guide complet sur la conception, la construction et l’entretien de routes non revêtues en contexte climatique nordique canadien. La poussière qui s’échappe des chemins et routes locales non revêtus par temps sec est une source importante de particules fines dans l’air qui a de nombreuses répercussions environnementales et socio-économiques. En effet, ces particules sont la cause de pollution atmosphérique, elles réduisent la visibilité des conducteurs en plus d’avoir une incidence néfaste sur la santé des usagers. Une grande variété de produits abat-poussière servant à contrôler ce phénomène est actuellement offert sur le marché. Ce travail de recherche porte sur la performance de chaussées non revêtues traitées par abat-poussière dans le contexte climatique nordique canadien. Il inclut notamment une partie expérimentale de terrain qui se déroule sur deux routes forestières du Québec. La nature des produits à l’essai est très diversifiée de même que les critères d’évaluation de performance des chaussées qui couvrent la poussière générée, l’état de la surface de roulement et les impacts environnementaux. Ces critères ont été évalués de façon qualitative et quantitative sur une période de deux ans. Le concept du cycle de vie est également abordé afin de développer un outil d’analyse basé sur les résultats de terrain. Les résultats obtenus révèlent que la famille des produits hygroscopiques est la mieux adaptée au contexte climatique nordique canadien. Le choix final du produit devrait être fait selon les contraintes économiques et environnementales du site d’application. L’analyse du cycle de vie d’une route non revêtue a permis de déterminer que l’utilisation d’un produit abat-poussière et stabilisant réduit les frais d’exploitation ainsi que les émissions polluantes générées. / Conclusions obtained from this research project will be supplemented to a guide which will consider all the relevant parameters in the establishment of design, construction and maintenance guidelines on unpaved roads in northern locations. Dust generation from unpaved roads is a great source of airborne particles which can have environmental as well as economic impacts. These particles are a driving hazard to motorists using the road and are also the cause of many health problems. In addition to atmospheric pollution, the generation of dust also leads to loss of aggregate and road surface deterioration. A wide range of dust suppressants are commercially available to help control this problem. This research project covers the performance of unpaved roads treated with dust suppressant in a northern context. Field testing was conducted on two different forest roads in Québec over a two-year period. Several dust suppressants were evaluated through different criteria of performance including dust abatement, road condition and environmental impacts. Qualitative and quantitative methods were used in order to evaluate those performance criterias. The concept of life-cycle assessment was also studied in order to develop an analysis tool for the design and maintenance of unpaved roads. Study results show hygroscopic products will offer a better performance in the Northern Canada context. The selection of the appropriate salt or brine should be made according to the economic and environmental limitations of the location. The life-cycle analysis of an unpaved road allowed us to establish that the use of a dust suppressant or a soil stabilizer will help reducing the costs of operation and the release of chemicals and particulates into the atmosphere.

La reconstruction de routes est un sujet important dans le domaine de la modélisation 3D. Nous proposons dans cette thèse des méthodes pour construire des modèles de réseaux routiers réalistes à partir de données SIG.Tout d'abord, les problèmes de la reconstruction d'un simple axe de route à partir d'une polyligne sont étudiés. Nous présentons un modèle de courbe par morceaux G1 qui est non seulement fidèle à l'axe de la route réelle mais aussi pratique et pas onéreux à obtenir. Notre algorithme Least Square Growing crée, comme dans le génie civil, une courbe horizontale et une courbe verticale, puis les combine pour produire un axe routier 3D approchant la polyligne. Traiter individuellement des polylignes conduit à des discontinuités aux intersections des routes. C’est pourquoi nous introduisons une procédure pour détecter les relations entre les routes, afin de proposer un processus global pour reconstruire tous les axes routiers avec prenant en compte les nouvelles contraintes sur les extrémités des routes.Enfin, sur la base de l'axe de la route et les propriétés résultant de la route dans la base de données SIG, nous définissons un modèle mathématique de la surface de la route en respectant les contraintes essentielles de surfaces routières réelles. Pour produire une géométrie représentant la surface de la route finale, nous construisons un maillage grossier de la carte d'élévation du terrain d'entrée, que nous subdivisons adaptativement le long de l'axe de la route, puis ajustons l'altitude des sommets concernés à la valeur définie par le modèle mathématique de la route afin de parvenir à une correspondance correcte entre le terrain et la vraie route. / Road reconstruction is an important topic in 3D modeling. Recently, the steady development of many critical-accurate applications has posed a high demand for realistic road models, taking into account road-design constraints selected from civil engineering. We propose in this dissertation methods for building realistic road network models from GIS data.Firstly, problems of single road axis reconstruction from a polyline are addressed. We present a novel G1-piecewise-curve model which is not only faithful to the real road axis but also convenient and cheap to render. Our Least Square Growing Algorithm creates, as in civil engineering, an horizontal and a vertical curves, then combines them to produce a 3D road axis fitting well the polyline. Processing individual polyline will leads to the discontinuities at road intersections so we introduce a procedure to detect road relations, then we propose a global process to reconstruct all road axes with the considerations on further constraints of road ends.Finally, based upon the resulting road axis and road properties in the GIS database, we define a mathematical road surface model respecting the essential constraints of real road surfaces. To produce a geometry representing the final road surface, we build a coarse mesh from the input terrain highmap, subdivide it adaptively along the road axis, then adjust the altitude of concerning vertices to the value defined by the mathematical model in order to attain a correct mapping between the terrain and the real road.

L'acarien rouge de la tomate Tetranychus evansi (Tetranychidae) est considéré comme une espèce invasive à fort impact économique sur les cultures de solanacées. Il a été découvert pour la première fois en 1954 au Brésil, d'où il est probablement originaire. Historiquement, T. evansi a d'abord été signalé en Afrique et plus récemment en Europe et en Asie. L'objectif de cette thèse était de reconstruire les routes de colonisation de T. evansi et de dégager le scénario évolutif décrivant le mieux l'histoire de l'invasion. Nous avons d'abord analysé des échantillons collectés dans son aire actuelle de distribution, à l'aide des séquences d'un fragment du gène codant pour la sous-unité I de la Cytochrome Oxydase (COI) de l'ADN mitochondrial et de la région ITS1-5,8S-ITS2 de l'ADN nucléaire ribosomique. Les données soutiennent l'hypothèse d'une origine sud américaine de cette espèce et ont révélé que des événements d'invasions multiples et cryptiques ont eu lieu lors de la colonisation de l'Europe. L'invasion résulte de deux lignées génétiquement divergentes et originaires de deux régions géographiques distantes au Brésil. Ces deux lignées semblent avoir des potentiels invasifs contrastés. Elles s'hybrident au laboratoire ainsi que dans la nature. Grâce à 16 locus microsatellites que nous avons développés et utilisés comme marqueurs, nous avons déterminé les zones géographiques de cette hybridation. Nous avons également pu estimer des paramètres historiques de l'invasion et confronter différents scénarios d'introduction, par la comparaison de la composition génétique des populations récemment introduites avec celles de l'aire d'origine de T evansi, et par l'utilisation de la méthode d'inférence bayésienne (Approximate Bayesian Computation, ABC). Les résultats ABC contredisent partiellement le scénario d'invasion basé uniquement sur des données historiques. Ils suggèrent que T. evansi serait d'abord arrivé en Europe dans le sud de l'Espagne (en Andalousie) bien avant les signalements historiques. Ainsi, l'Andalousie semble avoir servi de source de colonisation pour des nouvelles zones en Afrique, d'autres régions méditerranéennes et d'Asie. Les résultats de cette thèse ouvrent des perspectives d'étude visant à comprendre pourquoi certaines populations d'une espèce allochtone réussissent à s'établir et à envahir un nouvel écosystème / The red tomato spider mite Tetranychus evansi (Tetranychidae) is regarded as an invasive species having an important economic impact on solanaceous crops. It was first discovered in Brazil in 1954, where it probably originated. Based on historical records, T. evansi was first reported in Africa and more recently in Europe and Asia. This work aims at reconstructing the colonization routes of T. evansi and identifies the scenario that best describes the evolutionary history of the invasion. To do this, we first analyzed samples collected from most parts of the world where the mite is currently known to occur. We used sequence variation of a fragment of the mitochondrial Cytochrome Oxidase I (COI) sub-unit I gene and the ITS1-5.8S-ITS2 of the nuclear ribosomal DNA. Our results were consistent with the hypothesis of a South American origin of this species. They also suggested that the invasion of south Europe resulted from multiple cryptic introductions from two genetically divergent lineages originated from two distant geographical regions in Brazil. These two lineages seem to have a differential invasive potential. Despite the high genetic divergence, crosses between mites stemming from the two lineages do occur both in the laboratory and in nature. Second, we used 16 microsatellite loci that we developed for this study and in association with Approximate Bayesian Computation (ABC) methods; we reconstructed the historical events of the cryptic invasion of the pest. ABC results challenge the invasion scenario captured by historical data only. They suggest that T. evansi first arrived to Europe in Southern Spain (Andalusia) long before historic records. Thus, Andalusia seems to have served as a source for colonization of new areas in Africa and other Mediterranean regions. The results obtained in this thesis provide an interesting framework to further study and understand why some populations of an exotic species might become invasive.

During pre-Columbian times, the Lake Okeechobee Region was home to people of the Belle Glade culture. The lake provided an area rich in resources that facilitated not only the hunter-gatherer-fisher lifestyle of the people but also supported increased cultural complexity. Over time, people participated in an exchange network, trading materials with cultural groups from a variety of locations. This thesis provides an analysis of those non-local artifacts, their probable points of origins and the type of exchange that facilitated the movement of these goods into the region. / by Gregory J. Mount. / Thesis (M.A.)--Florida Atlantic University, 2009. / Includes bibliography. / Electronic reproduction. Boca Raton, Fla., 2009. Mode of access: World Wide Web.

In this thesis we study the problem of road taxation. This problem consists in finding the toll on the roads belonging to the government or a private company in order to maximize the revenue. An optimal taxation policy consists in determining level of tolls low enough to favor the use of toll arcs, and high enough to get important revenues. Since there are twolevels of decision, the problem is formulated as a bilevel bilinear program. / Doctorat en sciences, Orientation recherche opérationnelle / info:eu-repo/semantics/nonPublished