14 septembre 2017
Pierre qui roule
Un modèle pour mieux protéger les corridors de transport contre les chutes de pierres
Par : Jean Hamann
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Le modèle développé par les chercheurs pourrait aussi servir à assurer le suivi des risques d’éboulis le long des routes.
— David-Restivo / National Park Service
On pourra désormais mieux prévenir les chutes de pierres sur les voies ferrées et les routes du Québec grâce à un outil développé par une équipe du Département de géologie et de génie géologique. Cet outil, conçu par Catherine Cloutier, Dominique Turmel, Mélanie Mayers, François Noël et Jacques Locat dans le cadre de leur projet ParaChute, permet de caractériser les parois rocheuses situées le long d’un corridor de transport et de déterminer celles qui pourraient générer des chutes de pierres capables d’atteindre cette infrastructure. Les chercheurs ont présenté leur modèle d’évaluation du danger des chutes de pierres à l’occasion du 3e Symposium nord-américain sur les glissements de terrain qui a eu lieu cet été en Virginie.
L’équipe de Jacques Locat a développé cet outil à partir d’un cas bien précis: la partie sud de la voie ferrée qui relie Port-Cartier à Fermont. «Nous avons étudié une section de 220 km qui va du fleuve jusqu’aux monts Groulx, explique le professeur Locat. Certaines portions de ce territoire ont un relief assez accidenté avec des pentes relativement fortes où peuvent survenir des chutes de pierres ayant le potentiel d'atteindre la voie ferrée.»
Il existait déjà un outil pour évaluer le danger d’éboulis le long des corridors de transport, mais il tient uniquement compte des parois rocheuses visibles à partir du sol. «Notre modèle inclut également les parois rocheuses plus éloignées, précise Jacques Locat. Les pierres qui tombent de ces parois peuvent atteindre les infrastructures si elles ont suffisamment d'énergie, si la pente est assez forte et si le sol n’absorbe pas leur chute.»
Pour développer leur modèle, les chercheurs ont utilisé des données récoltées à partir de la voie ferrée, mais aussi des photos aériennes et des scans laser obtenus lors de survols de la zone d’étude. Ils ont aussi fait appel à des drones afin de mieux caractériser certaines parois rocheuses difficiles d’accès à partir du sol. Ces données leur ont permis de construire un modèle numérique de terrain grâce auquel ils ont effectué des simulations de chutes de pierres sur quelque 70 parois éloignées. «On obtient ainsi la trajectoire et la portée potentielle de pierres tombant de ces parois rocheuses, ce qui nous donne un potentiel d’atteinte de la voie ferrée, explique le professeur Locat. Cette information est intégrée à d’autres variables pour estimer le risque d’éboulis dans différents secteurs. On peut ainsi prioriser les endroits qui doivent faire l’objet d’interventions ou de mesures de mitigation, par exemple l'enlèvement de blocs jugés instables, la stabilisation de parois, l’installation de filets ou la construction de trappes de sable.»
La compagnie ArcelorMittal Infrastructure Canada et le ministère des Transports, de la Mobilité durable et de l’Électrification des transports du Québec étaient des partenaires de l'équipe de Jacques Locat dans le projet ParaChute. La compagnie minière, qui est propriétaire de la voie ferrée reliant Port-Cartier à Fermont, a intégré le modèle développé dans le cadre du projet à son programme de gestion des chutes de pierres. Quant au ministère, il pourrait l’utiliser pour assurer le suivi des risques d’éboulis le long des routes et des voies ferrées qui sont sous sa responsabilité.
ArcelorMittal Infrastructure Canada
L’équipe de Jacques Locat a développé cet outil à partir d’un cas bien précis: la partie sud de la voie ferrée qui relie Port-Cartier à Fermont. «Nous avons étudié une section de 220 km qui va du fleuve jusqu’aux monts Groulx, explique le professeur Locat. Certaines portions de ce territoire ont un relief assez accidenté avec des pentes relativement fortes où peuvent survenir des chutes de pierres ayant le potentiel d'atteindre la voie ferrée.»
Il existait déjà un outil pour évaluer le danger d’éboulis le long des corridors de transport, mais il tient uniquement compte des parois rocheuses visibles à partir du sol. «Notre modèle inclut également les parois rocheuses plus éloignées, précise Jacques Locat. Les pierres qui tombent de ces parois peuvent atteindre les infrastructures si elles ont suffisamment d'énergie, si la pente est assez forte et si le sol n’absorbe pas leur chute.»
Pour développer leur modèle, les chercheurs ont utilisé des données récoltées à partir de la voie ferrée, mais aussi des photos aériennes et des scans laser obtenus lors de survols de la zone d’étude. Ils ont aussi fait appel à des drones afin de mieux caractériser certaines parois rocheuses difficiles d’accès à partir du sol. Ces données leur ont permis de construire un modèle numérique de terrain grâce auquel ils ont effectué des simulations de chutes de pierres sur quelque 70 parois éloignées. «On obtient ainsi la trajectoire et la portée potentielle de pierres tombant de ces parois rocheuses, ce qui nous donne un potentiel d’atteinte de la voie ferrée, explique le professeur Locat. Cette information est intégrée à d’autres variables pour estimer le risque d’éboulis dans différents secteurs. On peut ainsi prioriser les endroits qui doivent faire l’objet d’interventions ou de mesures de mitigation, par exemple l'enlèvement de blocs jugés instables, la stabilisation de parois, l’installation de filets ou la construction de trappes de sable.»
La compagnie ArcelorMittal Infrastructure Canada et le ministère des Transports, de la Mobilité durable et de l’Électrification des transports du Québec étaient des partenaires de l'équipe de Jacques Locat dans le projet ParaChute. La compagnie minière, qui est propriétaire de la voie ferrée reliant Port-Cartier à Fermont, a intégré le modèle développé dans le cadre du projet à son programme de gestion des chutes de pierres. Quant au ministère, il pourrait l’utiliser pour assurer le suivi des risques d’éboulis le long des routes et des voies ferrées qui sont sous sa responsabilité.
ArcelorMittal Infrastructure CanadaLes chercheurs ont développé leur modèle en utilisant le cas du chemin de fer qui relie Port-Cartier à Fermont. Le tronçon sud de cette ligne ferroviaire traverse des secteurs au relief accidenté où peuvent survenir des chutes de pierres ayant le potentiel d’atteindre la voie ferrée.
