Estimating Saturated Hydraulic Conductivity from Compression Curves for Fluid Fine Tailings

Yagmur Babaoglu, Paul H. Simms

In the proceedings of: GeoEdmonton 2018: 71st Canadian Geotechnical Conference; 13th joint with IAH-CNC

Session: Geoenvironmental Engineering I

ABSTRACT: The hydraulic conductivity void ratio function of oil sands fluid fine tailings (FFT) is a critical parameter to the performance of tailings management plans, and strongly influences how soon tailings deposits will be ready for reclamation. Unfortunately, determination of field applicable hydraulic conductivity functions for fluid fine tailings is challenging. This paper considers estimation of the hydraulic conductivity function from the more easily determined compressibility function. Many researchers have correlated the consolidation stress , void ratio e and saturated hydraulic conductivity k with easily attainable index properties (e.g. consistency limits, density, grain size distribution curves various types of soil. Previous work showed that such methods do not predict the hydraulic conductivity at higher void ratios with sufficient accuracy. This paper examines and assesses the predictability of the hydraulic conductivity function from the compressibility function using regression models, and also examines how such regression models can be improved by the use of single measured value of hydraulic conductivity. Analyses of a large database of FFT and amended FFT shows that the strategy of including one measured value of hydraulic conductivity substantially improves the predictive power of such regression models. A hypothetical large strain consolidation prediction is included to help quantify the relatively accuracy of the regression models.

RÉSUMÉ: Le rapport entre la conductivité hydraulique et le taux de vide des résidus fins de fluides des sables bitumineux est un paramètre essentiel à la performance des plans de gestion des résidus et influence fortement la rapidité avec laquelle les résidus seront prêts à être remis en état. Malheureusement, la détermination des fonctions de conductivité hydraulique applicables sur le terrain pour les résidus fins fluides est difficile. Cet article considère l'estimation de la fonction de conductivité hydraulique à partir de la fonction de compressibilité plus facilement déterminée. De nombreux chercheurs s d'indice facilement atteignables (par exemple limites de consistance, densité, courbes granulométriques) et la distribution granulométrique de différents types de sol. Des travaux antérieurs ont montré que ces méthodes ne prédisent pas la conductivité hydraulique à des taux de vide plus élevés avec une précision suffisante. Cet article examine et évalue la prévisibilité de la fonction de conductivité hydraulique à partir de la fonction de compressibilité en utilisant des modèles de régression, et examine également comment de tels modèles de régression peuvent être améliorés en utilisant une seule valeur mesurée de conductivité hydraulique. Les analyses d'une grande base de données de FFT et de FFT modifiée montrent que la stratégie consistant à inclure une valeur mesurée de conductivité hydraulique améliore sensiblement le pouvoir prédictif de tels modèles de régression. Une prévision hypothétique de consolidation de grandes souches est incluse pour aider à quantifier la précision relative des modèles de régression.

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