Projet ParaChute (2014-2017): développement d’un outil de gestion intégrée des chutes de pierres le long d’infrastructures linéaires (ArcelorMital et MTQ)

Le réseau routier et ferroviaire québécois s’est développé dans toutes les régions recoupant ainsi des conditions de terrain très variées tant du point de vue topographique, géologique que climatique. À plusieurs endroits, ces infrastructures linéaires traversent des secteurs aux conditions géologiques et géomorphologiques propices au développement de mouvements de terrain aux conséquences souvent catastrophiques. Dans un effort global de réduction des conséquences de tels événements, des chercheurs de l’Université Laval et de l’Université de Lausanne (Suisse), de concert avec le Ministère des Transports et ArcelorMittal Infrastructure Canada s.e.n.c. ont réalisé le projet ParaChute visant à intégrer divers outils modernes d’analyse du territoire (levés lidar, photogrammétrie, simulations 3D de trajectoires de chutes de pierres…), afin d’offrir une ‘parade’ permettant de réduire les risques associés aux chutes de pierres le long d’infrastructures linéaires.

L’infrastructure choisie pour développer de tels outils est celle du chemin de fer d’ArcelorMittal, entre Port-Cartier et le Mont Wright lequel s’étire vers le nord sur 420 km traversant ainsi plusieurs zones climatiques avant d’atteindre les régions nordiques du Mont Wright. Le secteur d’étude, i.e. celui où on retrouve divers problèmes de mouvements de terrain, se situe principalement dans les premiers 220 km à partir de Port-Cartier sur une superficie d’environ 1250 km2. Le chemin de fer y traverse des terrains escarpés, dont ceux des monts Groulx. Le coût total du projet était de 1 273 000$.

La méthode développée porte le nom de Méthode d’Évaluation du Danger de Chutes de Pierres (MEDCP) et permet de reconnaître, caractériser et catégoriser les parois rocheuses situées le long d’un corridor de transport par rapport à leur potentiel à générer des chutes de pierres qui pourraient se propager jusqu’à l’infrastructure. Cette méthode s’intègre à la gestion des risques naturels et aide à déterminer les cibles prioritaires d’intervention, pour augmenter la sécurité des usagers et réduire les conséquences découlant de chutes de pierres.

Le MEDCP distingue deux types de parois rocheuses: (1) les coupes de roc bordant l’infrastructure et (2) les secteurs de parois éloignées qui sont des falaises rocheuses généralement naturelles situées à plus de 20 m de l’infrastructure. Les secteurs de parois éloignées sont souvent hors du champ de vision lorsque l’on circule sur l’infrastructure. L’incorporation systématique des parois éloignées est un élément novateur du MEDCP en comparaison aux systèmes de classification existants et appliqués par diverses agences internationalement. L’évaluation des parois éloignées se fait par photogrammétrie et par des simulations numériques des trajectoires de chutes de pierres. Les résultats globaux du projet sont présentés dans le rapport final (Cloutier et al. 2017), et certaines publications relatives au projet sont fournies ci-après.

 

Publications

Cloutier, C., Turmel, D., Mayers, M., Noël, F. et Locat J. 2017. Projet ParaChute: Développement d’un outil de gestion intégrée des chutes de pierres le long d’infrastructures linéaires. Rapport technique 05 : Rapport final, LERN-ParaChute-2017-02, 230 p.

Cloutier, C., Locat, J., Noël, F., 2017. Estimating the rockfall reach potential from natural cliffs along a transportation corridor. 3rd North American Symposium on Landslides, Roanoke, Virginia.  Association of Environmental & Engineering Geologists (AEG), 483-491.

Mayers, M., Cloutier, C., Turmel. D., et Locat, J., 2017. Analyse cinématique sur le modèle 3D sous forme de nuage de points. Comptes rendus de la 70e Conférence de canadienne de géotechnique, Ottawa.  8p.

Noël, F., Cloutier, C., Turmel, D., et Locat, J., 2015. L’aléa chutes de pierres : la modélisation préliminaire 3D des trajectoires le long d’une infrastructure linéaire. Comptes rendus de la 68e Conférence canadienne de géotechnique, Québec. 9p.

Noël, F., Cloutier, C., Turmel D., et Locat, J., 2016. Using point clouds as topography input for 3D rockfall modeling. In:  Landslides and Engineered Slopes. Experience, Theory and Practice – Aversa et al. (Eds), pp. : 1531-1535.