Coupes stratigraphiques de synthèse du site d’étude

Une première coupe stratigraphique de synthèse est présentée à la figure 5.13. Cette coupe a été produite à partir des profils obtenus des essais de pénétration au piézocône ainsi que des essais géotechniques réalisés sur les échantillons récupérés dans les forages le long de la ligne de levé géophysique S2 tout en tenant compte du modèle de résistivité électrique. Ce modèle a été contraint lors de l’inversion de la tomographie de résistivité électrique avec les profondeurs au roc déterminées lors des levés de microvibration. Les quatre unités d’argile ainsi que la croûte argileuse et la profondeur au roc sont identifiées dans ces coupes stratigraphiques. Une cinquième unité de gravier, de sable et de blocs apparaît aussi dans cette coupe stratigraphique entre le dépôt d’argile et le roc sous-jacent. Cette unité a été échantillonnée au niveau du forage 60044 uniquement. Toutefois, il a été supposé que cette couche soit en conformité avec le socle rocheux tout le long de la ligne de levé. L’épaisseur de cette couche granulaire a été estimée selon ce qui a été observé au droit du forage 60044 et elle a été modifiée au besoin le long de la ligne de levé pour refléter les informations dérivées du modèle de résistivité électrique et de la profondeur au roc.

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Figure 5.13: Coupe stratigraphique de synthèse du site d’étude à Saint-François-de-la-Rivière-du-Sud le long de la ligne de levé géophysique S2 et modèle de résistivité électrique reproduit de la figure 4.3 pour des fins de comparaison avec la coupe stratigraphique de synthèse.

Les essais géotechniques réalisés en laboratoire sur les échantillons d’argile ont permis d’identifier les zones où l’argile est sensible au remaniement (barres verticales rouges au droit des forages dans la coupe stratigraphique de la figure 5.13) de celles où l’argile ne l’est pas (barres verticales bleues au droit des forages dans la coupe stratigraphique de la figure 5.13). Grâce à ces informations en incluant l’interprétation du modèle de résistivité électrique, il est déduit que l’unité A est entièrement composée d’argile sensible au remaniement. Les autres unités ne sont pas susceptibles aux grands glissements de terrain à l’exception des unités C et D au droit du forage 60044. Pour ce forage, la couche d’argile d’une épaisseur de 18 m repose sur une couche perméable de sable et gravier. Tel qu’observé par Carson (1981), le lessivage des argiles est plus important

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lorsque le dépôt a une épaisseur de moins de 25 m et qu’il est en contact avec une couche plus perméable. De plus, sur le modèle de résistivité électrique de la figure 4.3 qui a été reproduit à la figure 5.13 pour des fins de comparaison, la résistivité électrique augmente graduellement du centre vers le sud de la ligne de levé à mesure que le roc remonte vers la surface et que le lessivage du dépôt d’argile est plus important.

Afin de mieux comprendre les différences de salinité dans les différentes unités, il faut s’intéresser au moment où les sols se sont déposés dans l’eau saline. Bien que l’histoire du Quaternaire à l’est du Canada fait souvent référence à la Mer de Champlain, notamment pour le centre et l’ouest de la province, il est important de noter la contribution de la mer de Goldthwait dans la formation des dépôts d’argile présents dans l’est de la province. La limite entre la mer de Champlain et celle de Goldthwait est difficile à localiser de façon précise, mais Elson (1970) et Dionne (1977) estime la ville de Québec comme étant le point de rencontre des deux étendues d’eau. Lamarche 2011, mentionne que la mer de Champlain constituait un bassin relativement fermé contrairement à la mer de Goldthwait qui constituait un bassin qui s’ouvrait sur l’Atlantique. Les analyses microfauniques réalisées dans un forage exécuté dans la basse ville de Québec témoignait d’un assemblage de mer ouverte donc un paléoenvironnement s’apparentant à celui de la mer de Goldthwait (Lamarche, 2011). Selon Dionne (1977), l’argile dans la région de Saint-François-de-la-Rivière-du-Sud s’est déposée lors de la transgression de la mer de Goldthwait, notamment durant la période du Goldthwaitien II, entre 12,000 et 9,000 ans AD, où la salinité de l’eau de mer aurait été très élevée. Ceci est cohérent avec les fortes valeurs de salinité de l’eau interstitielle mesurées dans les échantillons qui proviennent des unités C et D qui sont près de 30 g/l au centre de la ligne de levé. Dionne (2003) mentionne que l’argile de la mer de Goldthwait est une argile de couleur grise à rosâtre avec des cailloux épars de délestage glaciel. C’est ce qui a été observé notamment pour les unités C et D. Dans un autre article, Dionne (2012) décrit l’argile de la mer de Goldthwait comme une argile grise collante et fossilifère. Peu d’information est disponible quant au mode de déposition des différentes unités présentes au site d’étude. Il est donc difficile de statuer sur la raison pour laquelle l’unité B est si différente par rapport aux unités A et C. L’information sur les conditions en place lors de la déposition de l’unité B pourrait aider à expliquer la faible salinité observée au sein de cette unité. Il est possible que la granulométrie légèrement plus grossière lui confère une perméabilité plus grande qui favorise son lessivage sans lui donner les propriétés géotechniques pour qu’elle soit sensible au remaniement.

Tel que mentionné précédemment, la résistivité électrique associée à la salinité de l’eau interstitielle pour discriminer une argile sensible au remaniement de celle qui ne l’est pas du dépôt d’argile de Saint-François-de- la-Rivière-du-Sud doit être plus élevée que 12 Ω-m. La zone où la résistivité électrique est inférieure à 12 Ω-m dans une seconde coupe stratigraphique de synthèse est identifiée en bleu foncé à la figure 5.14 alors que les zones où la résistivité électrique est plus élevée que 12 Ω-m sont identifiées en rose dans la même figure. À certains endroits dans cette seconde coupe stratigraphique, l’unité A peut être constituée d’argile qui n’est pas

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sensible au remaniement. En effet, pour des distances entre 30 et 130 m ainsi qu’entre 370 et 680 m à partir de l’extrémité nord de la ligne de levé, la zone de résistivité électrique inférieure à 12 Ω-m recouvre une partie de l’unité A. Malheureusement, aucun échantillon n’a été prélevé à ces endroits, il n’est donc pas possible de confirmer si l’argile a une résistance au cisaillement non drainé à l’état remanié supérieure à 1 kPa ou un indice de liquidité inférieur à 1.2 à ces endroits. Il serait toutefois étonnant que les propriétés de l’unité A changent localement. Il est possible que la présence de l’unité B puisse causer des artéfacts dans le modèle de résistivité électrique qui s’étendent vers la surface dans ce cas. De plus, vers le sud, à plus de 1040 m à partir de l’extrémité nord de la ligne de levé, la résistivité électrique de l’argile des trois unités en place est plus élevée que 12 Ω-m, tel que représenté par la zone de couleur rose dans cette section de la figure 5.14. Encore, une fois, il est impossible de vérifier si le modèle de résistivité électrique représente les conditions réelles in situ à cet endroit puisqu’aucun échantillon n’a été prélevé au niveau de l’essai au piézocône 60047.

Il est également important de noter que la section située à des distances entre 0 et 80 m depuis l’extrémité nord de la ligne de levé se situe en dehors des limites du modèle de résistivité électrique. Les limites réelles de ce dernier sont représentées par la ligne rouge à la figure 5.14. L’absence de la zone bleu foncé, associée à une valeur de résistivité électrique inférieure à 12 Ω-m, dans les premiers 80 m de la ligne de levé ne signifie donc pas nécessairement que l’argile est sensible au remaniement à cet endroit. D’ailleurs, d’après les résultats des essais géotechniques réalisés sur les échantillons extraits de la section nord du levé, il a été interprété que les unités B, C et D sont vraisemblablement composées d’argile qui n’est pas sensible au remaniement à cet endroit. Ceci a été représenté par une zone de couleur bleu pâle à la figure 5.14. La couleur bleu pâle a également été utilisée pour représenter les zones du modèle où la résistivité électrique est supérieure à 12 Ω-m mais où l’interprétation des différentes données à disposition indique la présence d’une argile non sensible au remaniement, notamment pour l’unité B.

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Figure 5.14: Coupe stratigraphique de synthèse du site d’étude à Saint-François-de-la-Rivière-du-Sud le long de la ligne de levé géophysique S2. La zone d’argile saline dont la résistivité électrique est inférieure à 12 Ω-m est identifiée en bleu foncé dans cette coupe de synthèse.

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