Rock slope and rockfall dynamics in flysch formation under mid-latitude cold climate
Notice bibliographique
Résumé
Stratified sedimentary rock slope are conducive to differential erosion. The retreat and settlement of weak rock strata (shale, siltstone) causes the gradual cantilevering of stronger rock strata (sandstone, greywacke), contributing to the development of tension cracks. As a result, blocks may break away from these stronger rock strata and they will eventually slide or topple on the eroding weak rock strata below. Since 1987, more than 17 500 rockfalls reaching the road have been reported by the Québec Ministry of Transport (MTQ) in northern Gaspésie (eastern Canada). Although these events are well correlated with the meteorological conditions, it is not clear if and how the weathering process affect the failure mechanism. These dynamics have been observed, but rarely studied to 1) determine the mechanical stresses and weathering conditions that promote rock cracking and 2) assess the effect of meteorological conditions on the mechanical deformations promoting rockfalls. We use the cantilever beam theory to model critical cantilever length (block size) and a frost cracking model (Rempel et al., 2016) was then used to explain the decrease of rock tensile strength over time. Meteorological instruments and crack-meters were installed on a flysch rockwall to monitored and explained mechanical deformations. In addition, rockwalls were scanned with a terrestrial laser scanner (TLS) during specific pre-targeted meteorological conditions. The results show that the areas of frost damage concentration correspond to those of maximum stress in the overhanging blocks. The gradual settling measured with the crack-meters in the shale strata causes the destabilization of the above stronger rock strata. Sandstone blocks may then slide or topple on the inclining plane. Heavy rainfall, snowmelt and freeze-thaw cycles are then responsible for most irreversible deformation in both silstone/shale strata and sandstone strata. Over a period of 18 months, 17 LiDAR surveys have allowed to identify 1287 rockfalls with a magnitude above 0.005 m³ on a scanned surface of 12 056 m² resulting in retreat rate between 2.8 to 5.4 mm/years. In winter, rockfall frequency is 12 times higher during a superficial thaw than during a cold period in which temperature remains below 0°C. In summer, rockfall frequency is 22 times higher during a heavy rainfall event than during a dry period. Superficial freeze-thaw cycle (< 50 cm) causes mostly a high frequency of small magnitude events while deeper spring thaw (> 100 cm) results in a high frequency of large magnitude events. Influence of meteorological conditions on mechanical deformations and on rockfall frequency and magnitude is crucial in order to improve risk management since large magnitude events represent higher potential hazards.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».