Design and Construction of a Seepage Cut Off Wall Using The Slurry Trench Technique in Cold Temperatures at the Horizon Dam Project

L.A. Barr, J.C. Sobkowicz

In the proceedings of: GEO2010 Calgary: 63rd Canadian Geotechnical Conference & 6th Canadian Permafrost Conference

Session: T1-A

ABSTRACT: A seepage cut off wall was constructed in 2007 as part of the Horizon Dam project at Canadian Natural Resources Ltd. (CNRL) Horizon Oil Sands site. The Horizon Dam is an earth retention structure which diverts the Tar River around the mine and plant site, and creates a man-made lake providing replacement fish habitat. A cut off wall was necessary to control seepage through the native coarse grained alluvial deposits encountered under the dam and to minimize the risk of piping due to large hydraulic gradients created by the lake. A field investigation was conducted using various geotechnical drilling methods, geophysics and in-situ testing to support design of the cut off wall. Due to various design issues, a literature review and laboratory testing program was carried out to assess the appropriate backfill mix to be used. Construction of the cut off wall took place at the end of winter using the slurry trench technique. This resulted in unique constructability issues due to the cold weather, the use of cement in the backfill, and the native soil conditions. A quality assurance program was implemented during construction to assess if the design specifications were being met. This paper discusses the design issues and methodology, and the unique constructability issues that arose during construction.

RÉSUMÉ: Dans le cadre de la réalisation du barrage Horizon du projet des sables bitumineux d'Horizon du Canadian Natural Resources Ltd. (CNRL), un écran d'étanchéité a été construit en 2007. Le barrage Horizon est un ouvrage de retenue qui détourne l'eau de la rivière Tar autour des aménagements miniers et d'opérations, et qui crée un lac artificiel qui agit comme alternative pour l'habitat aquatique. Le barrage, fondé sur des dépôts alluviaux à grains grossiers, a nécessité la construction d'un écran d'étanchéité afin de minimiser des fuites à travers de la fondation, et de minimiser le risque de formation des renards dus aux forts gradients hydrauliques imposés par la création du lac. Les travaux de reconnaissance réalisés pour la conception de l'écran d'étanchéité ont consisté de diverses méthodes de forage, de sondage et d'essais in-situ. Des contraintes rencontrées pendant la conception de l'écran d'étanchéité ont requis une revue littéraire et un programme d'essais de laboratoire pour développer un matériau de remblayage adéquat. La construction de l'écran d'étanchéité s'est déroulée en hiver un ayant recours à la méthode de tranchée de boue ciment-bentonite, ce qui a entraîné des difficultés particulières causées par la faible température, l'utilisation du ciment dans le matériau de remblayage et les conditions de fondation. Un programme de contrôle de qualité a été mis en place pendant la réalisation de la tranchée pour s'assurer que les exigences des devis étaient rencontrées. Cet article présente la conception et la méthodologie employées, ainsi que les problèmes particulières rencontrées pendant la réalisation de l'écran d'étanchéité.

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