Geotechnical Characterization of Peatlands for a Remote Road Development Project in Northern Ontario, Canada

RÉSUMÉ: La première Nation de Webequie, à environ 525 km au nord de Thunder Bay en Ontario, travaille sur le développement d’une route toutes saisons entre la communauté de Webequie et la zone d’exploration minérale du Cercle de Feu, située à environ 110 km à l’est. Le projet de route d’approvisionnement de Webequie (RAW) est le premier projet d’évaluation environnementale géré par les Autochtones en Ontario. Une fois complété, ce projet permettra de relier en toutes saisons la communauté non seulement à la prometteuse zone minière, mais également à la Première Nation de Marten Falls et au réseau autoroutier provincial vers le sud grâce aux projets de la route de raccordement du nord et de la route d’accès de la communauté de Marten Falls. Des études débutées en 2018 avaient pour but de caractériser une vaste tourbière traversée par des tracés de routes alternatives proposés pour aider à la sélection et á la conception d’ingénierie des routes. Les premiers travaux, qui incluaient des analyses de terrain par télédétection pour identifier les types de tourbière et les délimiter, ont été suivis par des travaux de terrain de vérification par inspection visuelle, par sondes manuelles et par géophysique non-invasive, puis en automne 2024, par un programme d’évaluation géotechnique incluant du forage par machine héliportée opérée à la main, des essais au scissomètre et des essais de pénétration au cône (CPT). Les données intégrées de forage et de CPT ont permis d’obtenir de précieuses informations sur les caractéristiques des tourbières telles que le degré d’humification (classification von Post), les propriétés physiques (c’est-à-dire boisée ou non, taille et type de fibres), les niveaux d’eau souterraine, la résistance au cisaillement non drainée et la résistance au cisaillement de pic et remaniée para essai au scissomètre de pic et remanié. Des échantillons perturbés et non perturbés de la tourbière et des sols minéraux sous-jacents ont été collectés à des fins d’analyse en laboratoire. Les résultats de l’étude démontrent l’efficacité de l’implantation intégrée des méthodes à faible incidence décrites ci-dessus en termes de couts, d’incidence sur l’environnement, de logistique de terrain et de qualité des données.

ABSTRACT: Webequie First Nation, located approximately 525 km north of Thunder Bay, Ontario, is developing an all-season road between the community of Webequie and the Ring of Fire mineral exploration area, approximately 110 km to the east. The Webequie Supply Road (WSR) Project is the first Indigenous-led environmental assessment in Ontario. Once completed, the WSR will offer year-round access between the community and the promising future mining area. It will also provide an all-season link to Marten Falls First Nation and the provincial highway system to the south via the Northern Road Link and Marten Falls Community Access Road projects. Beginning in 2018, studies have been conducted to characterize extensive peatland terrain crossed by proposed alternative road routes to assist with route selection and engineering design. Studies began with remotely sensed terrain analysis to identify peatland types and delineate their boundaries, followed by ground truthing with visual assessment, hand probes and non-intrusive geophysics. In fall 2024, a geotechnical testing program was completed using a hand-operated heli-portable drill, vane shear testing and cone penetrometer (CPT). Integrated drilling and CPT data provide valuable peat characteristics including degree of humification (von Post classification), physical properties (e.g., woody vs non-woody, size and types of fibers), groundwater levels, undrained shear strength, and peak and remolded vane shear strength. Disturbed and undisturbed peat samples and underlying mineral soil were collected for lab analysis. Study results demonstrate the effective integrated implementation of these low-impact investigation methods in terms of cost, environmental impact, field logistics and data quality.