Probabilistic Analysis of a Tailings Dam using 2D Composite Circular and Non-Circular Deterministic Analysis, SRV Approach, and RLEM

Brigid Cami, Sina Javankhoshdel, Jeff Lam, Richard J. Bathurst, Thamer Yacoub

Dans les comptes rendus d’articles de la conférence: GeoOttawa 2017: 70th Canadian Geotechnical Conference; 12th joint with IAH-CNC

Session: Mining - Hard Rock II

ABSTRACT: The Random Limit Equilibrium Method (RLEM) is a relatively new method of probabilistic slope stability analysis which uses a combination of 2D random field theory and circular or non-circular limit equilibrium methods. This study uses data available from the Mount Polley Tailings Dam breach in order to 1) compute soil property correlation lengths, 2) calculate deterministic factor of safety (FS), 3) calculate probability of failure (PF) using a Single Random Variable (SRV) probabilistic analysis, and 4) calculate PF using the RLEM, using a search of potential composite circular and non-circular failure geometries. The results from both methods are compared including the influence of the choice of coefficient of variation (COV) of soil input parameters. It is shown that PF increases with increasing COV. Non-circular analyses result in higher PF values when compared to composite circular search methods. It is shown that considering spatial variability of soil properties in the vertical direction reduces the calculated probability of failure from composite circular or non-circular RLEM analyses when compared to the SRV approach.

RÉSUMÉ: La Méthode d'équilibre limite aléatoire (RLEM) est une méthode relativement nouvelle d'analyse probabiliste de la stabilité des pentes qui utilise une combinaison de la théorie des champs aléatoires 2D et des méthodes d'équilibre limite circulaire ou non circulaire. Cette étude utilise les données disponibles de la défaillance de la digue à rejets du Mount Polley afin de 1) calculer les longueurs de corrélation des propriétés du sol, 2) calculer le facteur de sécurité déterministe (FS), 3) calculer la probabilité de défaillance (PF) en utilisant une analyse probabiliste à variable unique (SRV), et 4) calculer PF avec la RLEM, en utilisant une recherche de géométries de surfaces de rupture potentielles composites circulaires et non circulaires. Les résultats des deux méthodes sont comparés, y compris l'influence du choix du coefficient de variation (COV) des paramètres du sol. Il est montré que PF augmente avec l'augmentation de COV. Les analyses non circulaires entraînent des valeurs de PF plus élevées par rapport aux méthodes de recherche circulaire composite. Il est démontré que tenir compte de la variabilité spatiale des propriétés du sol dans la direction verticale, réduit la probabilité calculée de défaillance des analyses RLEM circulaires ou non circulaires comparées à l'approche SRV.

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