Design and performance of a frozen core dam in Cape Dorset, Nunavut

Paul C. Cavanagh, Alexandre Tchekhovski

Dans les comptes rendus d’articles de la conférence: GEO2010 Calgary: 63rd Canadian Geotechnical Conference & 6th Canadian Permafrost Conference

Session: M1-E

ABSTRACT: Long-term fluid retention within the Cape Dorset sewage lagoon basin relies primarily on maintaining a frozen cross-section within the earth embankment. A geosynthetic clay liner (GCL) was also installed within the dam to limit fluid seepage through the embankment prior to freezing of the dam cross-section and to provide a contingency seepage barrier. The design concept was challenged to use readily available sand and gravel as the primary construction material, and to integrate the sewage lagoon operating requirements and activities with naturally occurring ground freezing mechanisms. The use of geothermal models during design and the comparison of predicted temperatures with actual data from operations is presented and discussed.

RÉSUMÉ: La rétention à long terme des fluides dans le bassin des eaux usées de Cap Dorset s'effectue principalement grâce au maintien d'un noyau en sol gelé dans la digue en terre. Un geotextile bentonitique (GCL) a été installé pour limiter le débit d'eau au travers de la digue pendant le gel de l'ouvrage et procurer une protection additionnelle dans l'éventualité d'un écoulement. Les principaux défis à la conception ont compris l'utilisation de sable et gravier, disponibles en abondance, comme matériaux primaires de construction, de même la conciliation des contraintes d'opérations normales du bassin avec le processus naturel du gel des sols. L'utilisation de modèles géothermiques lors de la conception et la comparaison des températures prédites avec celles relevées pendant l'opération sont présentées et discutées.

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