Quantifying rock slope behaviour in terms of rockfall hazard and maintenance requirements using remote monitoring and change detection

ABSTRACT: The Geohazard Risk Management Program (GRMP), implemented by Alberta Transportation and Economic Corridors (TEC), aims to identify and monitor geotechnical assets, comprising natural and constructed earthworks, to develop strategies for their management, maintenance, and rehabilitation (Tappenden and Skirrow 2020). The use of photogrammetry with uncrewed aerial vehicles (UAVs) has significantly enhanced the capacity to monitor the performance of earth assets (Deane et al. 2020), facilitating the prioritization of critical zones and the optimization of resources. One such geotechnical asset is S020, a rock backslope above Highway 541, located on the southern edge of Kananaskis Country, approximately 130 km southwest of Calgary, Alberta. This paper describes the use of change detection techniques based on annual UAV surveys to enable accurate quantification of the site’s geomorphological evolution, identification of active detachment zones, and the establishment of relationships between the structural condition of the slope, environmental factors, and its resulting performance. The findings facilitate improved operational planning during high-precipitation seasons within an asset management framework.

RÉSUMÉ: Le Programme de gestion des risques géotechniques (GRMP), mis en œuvre par Alberta Transportation et Economic Corridors (TEC), a pour objectif d’identifier et de surveiller les ouvrages géotechniques, qu’ils soient naturels ou construits, afin de développer des stratégies de gestion, d’entretien et de réhabilitation (Tappenden and Skirrow 2020). L’utilisation de la photogrammétrie par véhicules aériens sans pilote (UAV) a considérablement renforcé la capacité de suivi des performances de ces ouvrages (Deane et al. 2020), facilitant ainsi la hiérarchisation des zones critiques et l’optimisation des ressources. Un de ces ouvrages géotechniques est le site S020, un revers de falaise rocheuse surplombant l’autoroute 541, situé à la limite sud de Kananaskis Country, à environ 130 km au sud-ouest de Calgary (Alberta). Cet article décrit l’utilisation de techniques de détection de changements basées sur des levés annuels par UAV, permettant une quantification précise de l’évolution géomorphologique du site, l’identification des zones actives de détachement et l’établissement de relations entre l’état structural du versant, les facteurs environnementaux et ses performances résultantes. Les conclusions facilitent une meilleure planification opérationnelle durant les saisons de fortes précipitations, dans le cadre d’un programme de gestion des actifs.