Département des génies civil, géologique et des mines
Géotechnique (y compris génie géologique) Génie de l'environnement Qualité de l'eau, pollution
Transport et infrastructures durables
Intérêts de recherche et affiliations
L'équipe du professeur Courcelles travaille sur des sujets transversaux qui touchent différents domaines, de l'amélioration des sols en place à la géothermie en passant par la réhabilitation environnementale. Cette diversité d'applications est rendue possible par la maîtrise des phénomènes de précipitation dans les milieux granulaires. Pour certaines applications comme la géotechnique, il est intéressant de favoriser ces phénomènes de manière à créer des géomatériaux capables de concurrencer les bétons conventionnellement utilisés dans les injections et ainsi limiter les émissions de gaz à effet de serre. Pour d'autres applications par contre, il est plutôt intéressant de les limiter de manière à augmenter leur durée de vie. C'est par exemple le cas des filtres de traitement des eaux souterraines pour la réhabilitation d'un site contaminé ou des systèmes géothermiques en boucle ouverte. L'équipe du professeur Courcelles s'attache donc au contrôle des phénomènes de précipitation, en essayant de les promouvoir dans certains cas (Amélioration des sols) ou de les atténuer dans d'autres (Traitement des eaux ou géothermie).
---
Domaine d'application 1 : Amélioration des sols en place.
Les travaux visent le développement de technologies de traitement des sols par calcification chimique et biologique. Ces méthodes d'amélioration des sols consistent à créer des liaisons de calcite entre les grains d'un matériau granulaire de manière à le transformer en un géomatériau, résistant aux efforts mécaniques intenses et à l'érosion. Plusieurs volets sont donc étudiés:
- Caractérisation des performances mécaniques des sols traités: Établissement de lois de comportement, étude de la stabilité des pentes, des digues et barrages,
- Lutte contre l'érosion des sols: Application aux berges érodables (Érosion externe) et aux barrages (Érosion interne),
- Traitement des fondations routières: Application aux couches de base des routes de manière à augmenter leurs performances, limiter leur déformation et augmenter leur durée de vie.
Domaine d'application 2 : Filtres de Barrières Perméables Réactives.
Cet axe de recherche porte sur les Barrières Perméables Réactives, qui sont mises en place sur les sites contaminés de manière à laisser passer l'eau souterraine tout en retenant les contaminants par divers processus d'adsorption ou de précipitation. Les travaux menés comprennent des volets de recherche appliquée, ainsi que des volets de recherche fondamentale :
- Modélisation des phénomènes de colmatage par précipitation,
- Optimisation géométrique des filtres réactifs,
- Développement de procédés de filtration innovants.
Domaine d'application 3: Géothermie de type Puits à Colonne Permanente.
Finalemenemt, le professeur Courcelles travaille au développement de la technologie des Puits à Colonne Permanente en collaboration avec le professeur Pasquier et son équipe. La contribution du professeur Courcelles touche aux risques de colmatage des systèmes géothermiques en boucle ouverte et vise essentiellement à développer des procédés de traitement préventif de l'eau souterraine destinés à augmenter la durée de vie des systèmes géothermique. Les travaux comprennent les activités suivantes:
- Modélisation des phénomènes de précipitation,
- Essais de traitement in situ à l'aide de l'Unité de Recherche en Géothermie de Polytechnique Montréal,
- Essais de dissolution/précipitation au laboratoire.
---
- Maîtrise en gestion de projets d'ingénierie civile, Responsable
- DESS en Gestion des systèmes et projets complexes d'intérêt public (Diplôme conjoint avec l'ENAP), Co-responsable
- Centre d'ingénierie nordique (CINEP), Co-responsable
- Groupe de recherche en géothermie et hydrogéologie, Membre
- Groupe de recherche en géotechnique (GRG), Membre
- Chaire industrielle CRSNG en géothermie sur l’intégration des puits à colonne permanente dans les bâtiments institutionnels, Membre
- 1002 Géotechnique (y compris génie géologique)
- 1500 GÉNIE DE L'ENVIRONNEMENT
- 1501 Qualité de l'eau, pollution
Publications
Biographie
Le Professeur Courcelles possède un diplôme d’ingénieur civil de l’École Nationale des Ponts et Chaussées (Paris), une Maîtrise ès Sciences Appliquées en géotechnique de l’École Polytechnique de Montréal, ainsi qu’un Doctorat de l’École Centrale Paris en traitement des eaux souterraines. Après avoir exercé pour les entreprises Menard-Soltraitement (Martinique et Guadeloupe), Soletanche-Bachy (Paris), Antea Group (Paris, puis La Réunion) et Envir-Eau (Montréal) et participé à une centaine d’études et projets multidisciplinaires, le professeur Courcelles a effectué un retour dans le monde académique en 2011 et développé un programme de recherche multidisciplinaire en géotechnique environnementale. Le professeur Courcelles possède une expertise en amélioration des sols en place, caractérisation et restauration de sites contaminés, ressource en eau et protection des nappes phréatiques. Les travaux menés par son équipe de recherche portent notamment sur le développement de procédés de traitement in situ, l’amélioration des performances géotechniques des sols par (bio)calcification et la géothermie.
Enseignement
- CIV 6406: Écoulement des eaux dans les sols
Écoulement permanent en milieux homogènes et multicouches, saturés/non saturés, isotropes et anisotropes. Solutions graphiques, analogiques et numériques. Applications aux travaux de génie civil : barrages en remblai; infrastructures routières et talus. Assèchement des fouilles : utilisation des réseaux et des formules analytiques, choix des méthodes de rabattement de nappe.
- CIV 3415: Mécanique des sols
Description et classification des sols. Relations de phase. Granulométrie. Limites de consistance. Minéraux argileux. Compactage. Contraintes dans les sols. Écoulements : perméabilité, réseaux d’écoulement, boulance. Compressibilité, consolidation et tassements. Résistance au cisaillement des sols pulvérulents et cohérents et leur évaluation en laboratoire.
- CIV 6407: Mécanique de sols expérimentale
Choix et justification des différentes techniques de mesure en géotechnique. Description des appareils et méthodes utilisées en laboratoire pour évaluer les caractéristiques mécaniques et hydrauliques de différents types de sols et géosynthétiques. Calcul d’erreur. Appareils de suivi de comportement d’ouvrages. Validité, représentativité et limites d’applicabilité de ces mesures et observations
Formation
- Diplôme d'ingénieur, École Nationale des Ponts et Chaussées (2003)
- Maîtrise ès Sciences Appliquées, Polytechnique Montréal (2003)
- Doctorat, École Centrale Paris (2007)
Encadrement à Polytechnique
EN COURS
-
Doctorat (3)
-
Morais, Joanderson. Caractérisation des performances mécaniques et hydrauliques des chaussées non revêtues traitées par calcification chimique.
-
Babanas, Hamza. Stabilisation des argiles du Québec à l'aide de résidus industriels: Élaboration d'une méthode de traitement et caractérisation des performances mécaniques.
-
Cerclet, Léo. Identification de procédés de traitement pour prévenir le colmatage de puits à colonne permanents dans le contexte hydrogéologique Montréalais.
-
-
Maîtrise recherche (5)
-
Yassine, Issa. Évaluation de l'impact environnemental de l'amélioration des sols par calcification chimique.
-
Raad, Riwa. Prévention de la formation d'ocre ferreuse dans les drains français.
-
Nasrallah, Michelle. Étude d'ouvrages d'infiltration alternatifs pour l'assainissement autonome.
-
Gagnon-Poirier, Stephany. Validation de la capacité d’adsorption d’un nouveau média filtrant pour le traitement des eaux souterraines contaminées et détermination de la dégradation en utilisation.
-
Loudyi, Chaymae. Essai pilote pour la mise en oeuvre de puits à colonne permanente permettant de chauffer et de climatiser un centre sportif à Montréal .
-
TERMINÉ
-
Thèse de doctorat (4)
- Cerclet, L. (2023). Identification des processus de colmatage des puits à colonne permanente dans le contexte hydrogéologique montréalais [Thèse de doctorat, Polytechnique Montréal].
- De Repentigny, C. (2019). Traitement d'une eau souterraine contaminée au nickel et au cobalt par barrières perméables réactives au moyen de briques réfractaires de magnésie-graphite revalorisées. [Thèse de doctorat, Polytechnique Montréal].
- Haouzi, F.-Z. (2019). Prévention de l'érosion interne des matériaux granulaires par la technique de biocalcification [Thèse de doctorat, Polytechnique Montréal].
- Claveau-Mallet, D. (2017). Phosphorus Treatment by Steel Slag Filters Modelling of Removal Mechanisms and Application for Phosphorus Removal from Septic Tank Effluents [Thèse de doctorat, École Polytechnique de Montréal].
-
Mémoire de maîtrise (14)
- Gagnon-Poirier, S. (2023). Détermination de la capacité de sorption de la fibre lignocellulosique phosphorylée pour le traitement passif des métaux en solution à l'échelle pilote [Mémoire de maîtrise, Polytechnique Montréal].
- Loudyi, C. (2023). Proposition et validation d'un essai de laboratoire permettant de déterminer les cinétiques de réaction des roches carbonatées dans le contexte de puits à colonne permanente [Mémoire de maîtrise, Polytechnique Montréal].
- Laroche, V. (2021). Intégration de sources énergétiques non conventionnelles : cas de la Ville de Montréal [Mémoire de maîtrise, Polytechnique Montréal].
- Ozeir, E. (2021). Amélioration des performances mécaniques de matériaux de fondations routières par calcification chimique [Mémoire de maîtrise, Polytechnique Montréal].
- Sfouli, H. (2021). Étude technico-économique de la stabilisation d'argile par des résidus industriels de chaux : application au Québec [Mémoire de maîtrise, Polytechnique Montréal].
- Zeidan, J.-L. (2021). Développement d'une méthode d'amélioration des propriétés géotechniques des chaussées par calcification chimique [Mémoire de maîtrise, Polytechnique Montréal].
- Petrosyan, K. (2020). Factors Impacting Schedule in Fast-Track, Design-Bid-Build Projects: The Case of Public Colleges [Mémoire de maîtrise, Polytechnique Montréal].
- El Kilani, M.-A. (2019). Évaluation de la performance de réacteurs passifs biochimiques à échelle pilote de terrain pour le traitement du drainage minier à forte salinité et faible température [Mémoire de maîtrise, Polytechnique Montréal].
- Laverdière, A. (2019). Effet de la granulométrie sur le comportement géotechnique de roches stériles concassées utilisées comme surface de roulement sur des routes minières [Mémoire de maîtrise, Polytechnique Montréal].
- Balihuta, A. M. (2018). Amélioration des propriétés géotechniques de matériaux routiers par biocalcification [Mémoire de maîtrise, École Polytechnique de Montréal].
- Savage, É. (2018). Impact de la température sur la dégradation du peroxyde d'hydrogène lors de la réhabilitation in situ d'aquifères contaminés [Mémoire de maîtrise, École Polytechnique de Montréal].
- Opris, R.-I. (2017). Caractérisation de résidus miniers à l'aide d'essais de pénétration au cône [Mémoire de maîtrise, École Polytechnique de Montréal].
- Waldschmidt, J.-B. (2017). Étude de l'influence de cycles gel-dégel sur le comportement d'un sable traité par biocalcification [Mémoire de maîtrise, École Polytechnique de Montréal].
- St-Onge, B. (2016). Validation d'un protocole d'injection pour l'amélioration des sols en place par MICP et analyse de l'état critique d'un sable biocalcifié [Mémoire de maîtrise, École Polytechnique de Montréal].
Autres réalisations
Formation Continue
- Risques chimiques, Formation à la sécurité des intervenants dans les industries chimiques et pétrochimiques, APAVE (2007).
- Formation Bilan CarboneTM, Comptabilisation des émissions de Gaz à Effet de Serre, Agence de l’Environnement et de la Maîtrise de l’Énergie (2008).
- MOOC, Créer et développer une startup technologique, Polytechnique et HEC Paris (2015).
Nouvelle(s) concernant Benoît Courcelles
Revue de presse concernant Benoît Courcelles
