DESIGN AND CONSTRUCTION OF SHORE LINE FORTIFICATION TO PROTECT MAIN LINE RAILWAY, PORT HOPE, ONTARIO

Colin Alston, Mario Ruel, David Howett

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

Session: Transportation and Linear Infrastructure III / Transports et infrastructures linéaires III

ABSTRACT: The shoreline bluffs along the north shore of Lake Ontario at Port Hope have experienced ongoing erosion for a long period of time. When the CN Mainline was constructed in 1856 the distance between the railway right-of-way and the crest of the bluffs was more than 60 m. Ongoing erosion had reduced this width to a few metres in the late 1990™s and would compromise the safety of the railway lines unless arrested. The bluffs are about 16 m high at the shoreline. The soil profile consists of an upper layer of dense silt to fine sand lying on hard silty clay till. Groundwater movement through the upper layer is from north to south, towards the lake, which was causing internal erosion and the development of large chasms at the slope face. Toe erosion was occurring at the base of the slope. Stabilization of the slope was accomplished by construction of a soil-bentonite slurry wall to reduce seepage flow through the upper layer. This was complemented by a dynamic revetment covering the entire height of the slope face to resist the effects of wave erosion and the ice sheet, and to support the oversteepened slope face.

RÉSUMÉ: Les falaises formant la rive nord du lac Ontario à Port Hope subissent une érosion constante depuis une longue période de temps. En 1856, lors de la construction de la voie ferrée principale du CN, la distance séparant l'emprise ferroviaire du sommet des falaises était de plus de 60 m. L™érosion constante de ces falaises a réduit cette distance à quelques mètres seulement à la fin des années 1990, elle aurait compromis la sécurité du chemin de fer si elle n™avait pas été arrêtée. Les falaises ont une hauteur de 16 m le long de la rive. Le profil du sol est constitué d™une couche supérieure allant du silt dense au sable fin, reposant sur un till d™argile limoneuse dur. Dans la couche supérieure, les eaux souterraines s™écoulent du nord au sud, en direction du lac, ce qui provoquait l™érosion interne du sol et la formation de gouffres sur la paroi de la falaise. Il y avait également érosion à la base de la paroi. Le talus a été stabilisé grâce à l™édification d™un mur composé d™un mélange de sol et de boue bentonitique, permettant de réduire le courant de filtration dans la couche supérieure. Cette mesure a été complétée par l'installation d'un revêtement dynamique sur toute la hauteur de la paroi afin de contrer l™érosion causée par les vagues et la glace et pouvoir soutenir les parois ayant une trop forte inclinaison.

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