Case Study: Remediation of a Riverbank Slope Failure in the Canadian Prairies

Bernie Mills, Hamid Karimpour, John Richmond

In the proceedings of: GeoEdmonton 2018: 71st Canadian Geotechnical Conference; 13th joint with IAH-CNC

Session: Landslides and Geohazards I (Translational Landslides)

ABSTRACT: A major pipeline crossing of the Souris River in southern Manitoba was undergoing a retrogressive slope failure within the limits of the pipeline corridor. A geotechnical investigation was carried out to assess the subsurface conditions in the slope and mechanism of the slope failure to develop a suitable remediation strategy. Activities included topographical and bathymetric surveys, pipeline surveys, borehole drilling using auger and bedrock coring techniques, and installation of instrumentation such as vibrating wire piezometers and slope inclinometers. The selection of the borehole locations was a challenge due to the many on site constrains such as poor access for the drill rigs, safety concerns on the failed slope, and the presence of five active pipelines within the corridor. To gain critical subsurface information on the failed slope and within the river channel, geophysical surveys were also carried out such as seismic refraction imaging and multi-channel analysis of surface waves. By combining the results of the boreholes and instrumentation with the geophysical survey results, an interpretation of the failure mechanism was completed that allowed the remediation design and construction to proceed. The remediation strategy consisted of addressing a weak toe condition, rebuilding the riverbank using imported fills, providing drainage within the remediated slope, and protecting the final remediated surface with a rip rap armor layer, topsoil and hydroseed, and erosion control blankets on the upper portion of the slope. The observational approach was successfully applied during the construction process so that confirmation of important design elements and changes to the design could be made quickly in the field by geotechnical personnel. Construction of the remediation was completed in the fall of 2016.

RÉSUMÉ: Un pipeline majeur traversant la rivière Souris dans le sud du Manitoba subissait une rupture de pente rétrograde dans les limites du corridor du pipeline. Une étude géotechnique a été réalisée pour évaluer les conditions souterraines dans la pente et le mécanisme de rupture de la pente afin de développer une stratégie de réparation appropriée. Les activités comprenaient des levés topographique et bathymétrique, des levés de pipelines, des forages utilisant des techniques de forage à la tarière et au roc, et l'installation d'instruments tels que des piézomètres à fil vibrant et des inclinomètres de pente. La sélection des emplacements de forage était un défi en raison des nombreuses contraintes sur le site, comme un mauvais accès pour l™équipement de forage, des problèmes de sécurité sur la pente défaillante, et la présence de cinq pipelines actifs dans le corridor. Pour obtenir des informations critiques souterraines de la pente ratée et dans le chenal de la rivière, des levés géophysiques ont également été effectués, tels que l'imagerie de réfraction sismique et l'analyse multicanal des ondes de surface. En combinant les résultats des forages et de l'instrumentation avec les résultats de l'étude géophysique, une interprétation du mécanisme de défaillance a été réalisée, ce qui a permis la conception de réparation et la construction à procéder. La stratégie de réparation consistait à réparer le pied de la pente, reconstruire la berge en utilisant des matériaux importés, assurer le drainage dans la pente et protéger la surface réparée finale avec une couche d'armure en enrochement, de la terre végétale et des couvertures hydrosolubles sur la partie supérieure de la pente. L'approche par observation a été appliquée avec succès au cours du processus de construction, de sorte que la confirmation des éléments de conception importants et des modifications à la conception pouvait être effectuée rapidement sur le terrain par le personnel géotechnique. La construction de réparation a été achevée à l'automne 2016. Introduction This case study involves the geotechnical assessment, design and construction to address a riverbank slope failure that occurred within a major active pipeline right of way (ROW) crossing of the Souris River in southern Manitoba, Canada. The site location, and a photo of the riverbank slope failure are shown on Figures 1 and 2. Geotechnical investigations were completed by Stantec to assess the subsurface conditions and mechanism of the slope failure. Once the failure mechanism was understood then a suitable remediation strategy was developed. Geotechnical activities included review of background information, topographical and bathymetric surveys, pipeline surveys, borehole drilling using auger and bedrock coring techniques, and installation and monitoring of

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