Does Ground Frost Affect the Timing of Large Landslides in Sensitive Champlain Clay?

Dave Gauthier, D. Jean Hutchinson

In the proceedings of: GeoManitoba 2012: 65th Canadian Geotechnical Conference

Session: M3B - Engineering Geology

ABSTRACT: In order to affect deep strata in sensitive clay soils and possibly trigger a large landslide, precipitation and snow melt must infiltrate the soil column. This may be impossible when the ground is frozen. We investigated the evolution of the winter snowpack and air temperatures - and by extension ground frost - for four large landslide events that occurred between 1971 and 2010 in Ontario and Quebec landslide. We report on recent field experiments designed to investigate the relationship between frost and snowpack and the timing of landslides. We identified a threshold freezing capacity of approximately -7 degree days above freezing per day, above which no ground frost is expected. We found very similar freezing capacity values of approximately -10 degree days per day for three large landslides. Each had a unique snowpack development and occurred at different times of year. We propose that the snowpack evolution controlled the ground frost, which in turn limited the possible times for landsliding.

RÉSUMÉ: Afin d'affecter les couches profondes dans les sols argileux sensibles et, éventuellement, déclencher une vaste glissement de terrain, les précipitations et la fonte des neiges doit infiltrer la colonne de sol. C'est peut-être impossible lorsque le sol est gelé. Nous avons étudié l'évolution du manteau neigeux en hiver et des températures d'air - et par extension de gel au sol - pour les cinq grands glissements de terrain qui ont eu lieu entre 1971 et 2010 en Ontario et au glissement de terrain au Québec. Nous rapportons sur des expériences récentes sur le terrain visant à étudier la relation entre le gel et le manteau neigeux et le calendrier des glissements de terrain. Nous avons identifié une capacité de congélation de seuil d'environ -7 jours-dessus de zéro degré par jour, au-dessus duquel aucune gel au sol est prévu. Nous avons trouvé des valeurs très similaires capacité de congélation de environ -10 degrés-jours par jour pendant trois grands glissements de terrain. Chacun avait un manteau neigeux de développement unique et a eu lieu à différents moments de l'année. Nous proposons que l'évolution du manteau neigeux contrôlé du sol, le gel qui à son tour limité les temps possibles pour les glissements de terrain.

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