Monitoring the performance of wood blocking system for remediating timber piles in the Arctic

RÉSUMÉ: Les pilots en bois, traditionnellement utilisés comme matière première dans la construction de fondation dans l'Arctique canadien, sont vulnérables aux changements climatiques et à d'autres impacts environnementaux. L'efficacité des pieux de fondation en bois est altérée par le changement de température saisonnier qui conduit à l'affaissement et au soulèvement des pieux. Les matériaux en bois pourrissent par l'attaque d'agents physiques, chimiques et biologiques. Une procédé de réparation des pilots de bois est nécessaire pour rétablir les fondations de pieux en bois détériorés dans l'Arctique. Parmi diverses méthodes, le système de blocage du bois est souvent adopté pour remplacer les pieux gravement endommagés dans le Territoire du Nord-Ouest (TN-O.). Bien que cette technique soit courante, un programme de surveillance de la santé du bâtiment remédié est rare. Le présent document montre un système de blocage en bois pour l'assainissement des pieux en bois supportant un immeuble à trois étages à Inuvik, TN-O. La couche arable naturelle a été enlevée et remplie de graviers grossiers compactés. Les blocs de bois, placés sur le remblai de gravier, devaient remplacer les pieux de bois coupés ou parés. Pour surveiller les performances du système de blocage du bois et fournir une alerte précoce en cas de mouvement excessif du bâtiment, un programme de surveillance sur le terrain comprenant 6 potentiomètres linéaires a été déployé en octobre 2019. Dans ce programme, les données de déplacement du bâtiment ont été collectées et transférées avec un modem cellulaire via le réseau mobile. Les températures de l'air et du pergélisol ne sont pas surveillées, mais elles peuvent être obtenues auprès d'autres sources à Inuvik. En combinant la mesure du déplacement et la météo locale saisonnière de plus de 6 mois, les facteurs qui dominent la performance des blocs de bois et du bâtiment peuvent être identifiés.

ABSTRACT: Timber piles, traditionally used as the primary building foundation type in the Canadian Arctic, are vulnerable to climate change and other environmental impacts. The serviceability of timber piles is impaired by the seasonal temperature change that leads to subsidence and heave of the piles. Timber materials are being decayed by physical, chemical, and biological actions. A technique is needed to remediate damaged timber pile foundations in the Arctic. Among various methods, the wood blocking system is often adopted to replace severely damaged piles in Northwest Territories (NWT). Although this technique is common, a health monitoring program for the remedied building is rare. The present paper shows a wood blocking system for the remediation of timber piles supporting a three-story apartment building in Inuvik, NWT. The natural topsoil was removed and filled with compacted coarse gravels. The wood blockings, placed on the gravel fill, were to replace the timber piles that had been cut off or trimmed. To monitor the performance of the wood blocking system and provide early warning for excessive building movement, a field monitoring program consisting of 6 Linear Potentiometers was deployed in October 2019. In this program, building displacement data were collected and transferred with a cellular modem via the mobile network. The air and permafrost temperatures are not monitored but they can be obtained from other sources in Inuvik. By combining the measurement of displacement and the seasonal local weather of more than 6 months, the factors that dominate the performance of wood blockings and the building can be identified.