Geotechnical characterization of exposed Bhuban shale linked to landslides in Chattogram Hill tracts in Bangladesh

ABSTRACT: The Bhuban shale is an indurated marine sedimentary deposit formation. It is abundantly observed along the hills of the Rangamati region of Chattogram Hill tracts in Bangladesh. Each year during monsoon season, the hills become immensely vulnerable to slope failure, causing tremendous loss to life and infrastructure after an imminent slide. The present study aims to characterize the Bhuban shale, which influences massive landslides in those regions. In previous studies, the shale was characterized in terms of petroleum-geological point of view; however, the comprehensive geotechnical characterization of such shale as a potential source of landslide trigger has not yet been augmented. Firstly, samples were collected from definite landslide locations in the Rangamati region. Later, a detailed grain size investigation was carried out, and the samples were tested under X-ray Fluorescence (XRF) Spectrometer for elementary classification in proportionating the constituent elements for characterization. The rock is composed of silt 84% and clay 8%. The higher percentage of K2O, 4.5% indicates the clay is illite. The shale's strength and deformability nature was also studied by conducting a direct shear strength test. A future study is proposed comparing the geotechnical characteristics of this shale with the well-documented shales in the literature, such as the soft compaction shales or the Prairie shales observed along mountain valleys of western Canada and some parts of western and Midwestern America.

RÉSUMÉ: Le schiste de Bhuban est une formation de dépôt sédimentaire marin induré. Il est abondamment observé le long des collines de la région de Rangamati des régions de Chattogram Hill au Bangladesh. Chaque année, pendant la mousson, les collines deviennent extrêmement vulnérables à la rupture des pentes, causant d'énormes pertes en vies et en infrastructures après un glissement imminent. La présente étude vise à caractériser le schiste de Bhuban, qui influence les glissements de terrain massifs dans ces régions. Dans les études précédentes, le schiste était caractérisé du point de vue pétro-géologique ; cependant, la caractérisation géotechnique complète d'un tel schiste en tant que source potentielle de déclenchement de glissement de terrain n'a pas encore été augmentée. Premièrement, des échantillons ont été collectés à des emplacements précis de glissements de terrain dans la région de Rangamati. Plus tard, une étude détaillée de la taille des grains a été réalisée et les échantillons ont été testés sous spectromètre de fluorescence X (XRF) pour une classification élémentaire en proportionnant les éléments constitutifs pour la caractérisation. La roche est composée de limon à 84 % et d'argile à 8 %. Le pourcentage le plus élevé de K2O, 4,5%, indique que l'argile est de l'illite. La résistance et la nature de la déformabilité du schiste ont également été étudiées en effectuant des tests de résistance au cisaillement direct. Une future étude est proposée comparant les caractéristiques géotechniques de ce schiste avec les schistes bien documentés dans la littérature, tels que les schistes à compactage doux ou les schistes des Prairies observés le long des vallées montagneuses de l'ouest du Canada, de certaines parties de l'ouest et du Midwest américain.