DISEQUILIBRIUM PERMAFROST CONDITIONS ON NWT HIGHWAY 3

Stephen Wolfe, Peter Morse, Ed Hoeve, Wendy Sladen, Steve Kokelj, Lukas Arenson

In the proceedings of: GeoQuébec 2015: 68th Canadian Geotechnical Conference & 7th Canadian Permafrost Conference

Session: Infrastructure Performance in Cold Regions / Performance des infrastructures en régions nordiques

ABSTRACT: The thermal and physical states of permafrost in natural and developed settings along NWT Highway 3 are examined and implications of recent realignment between Behchoko and Yellowknife are discussed. Permafrost occurs in natural terrain beneath peatlands and forested fine-grained (glacio) lacustrine sediments. Natural and developed sites indicate surface warming especially beneath the highway embankment, which was straightened and reconstructed between 1999 and 2006. Fine-grained sediments are thaw-sensitive and ice-rich. The terrain could experience up to 1.3 m of settlement with thawing of the top 5 m of permafrost. Permafrost had aggraded into the old highway embankment comprised of fine-grained materials, but is unlikely to be sustained beneath the new highway embankment comprised primarily of blast rock.

RÉSUMÉ: Cet article étudie l™état thermique et physique du pergélisol dans des milieux naturels et aménagés le long de l'autoroute 3 dans les Territoires du Nord-Ouest. Les implications du réalignement récent de l™autoroute entre Behchoko et Yellowknife sont aussi discutées. Le pergélisol, qui se situe dans les milieux naturels, se retrouve sous les tourbières et dans les zones boisées de sédiments fins (glacio-) lacustres. Un réchauffement de surface de la température du sol est observé pour les sites naturels et aménagés, en particulier sous les nouveaux remblais de l™autoroute, réalignée et reconstruite entre 1999-2006. Les sédiments fins, qui sont riches en glace et susceptibles au dégel, présentent un maximum de 1.3 m de tassement potentiel dans les premiers 5 m du pergélisol. Le pergélisol s™était développé dans l™ancien remblai de l™autoroute qui était composé de matériaux à grains fins. Par contre, il est peu probable que le pergélisol se développe dans le nouveau remblai de l™autoroute, puisque celui-ci est principalement composé de roches produites par dynamitage.

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