Influence of Fines Content on Interpretation of the CPT Tip Resistance for Liquefaction Assessment in Mine Tailings

Sartaj Gill, Edouardine-Pascale Ingabire, Vipulanantham Manmatharajan, Morris Siu, Karl Peterson, Keith Viles, Lawrence Clelland, Alex Sy, Mason Ghafghazi

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

Session: In-Situ Testing

ABSTRACT: Liquefaction assessment of mine tailings is currently done using empirical correlations that were developed with data mostly collected in natural soils; their applicability to tailings is yet to be proven. In-situ density represented by the state parameter is the key link between liquefaction susceptibility and the Cone Penetration Test (CPT) measurements that are commonly used to characterize tailings. Quantifying the interdependence of gradation, in-situ state parameter, and CPT measurements is a first step in developing tailings-specific liquefaction assessment methods. In the current study, a tailings deposit comprised of silt and fine to medium sand was separated into its two enveloping particle size gradations. The gradations were then systematically mixed to identify the influence of particle size distribution on their properties. A series of triaxial compression tests were performed to determine how the friction angle, critical state line, and compressibility vary for each gradation. The results provide insights on the applicability of the fines content correction proposed in empirical CPT-based liquefaction correlations to silty mine tailings.

RÉSUMÉ: Actuellement, les analyses de potentiel de liquéfaction sont complétées en utilisant des relations empiriques développées à partir de données recueillies sur des sols naturels. Il n™a pas été prouvé que ces relations empiriques sont applicables pour les résidus miniers. La densité d™un sol peut être caractérisé à l™aide du state parameter. Le state parameter peut être évalué à partir des données mesurées lors d™un essai au piézocône, couramment utilisé pour caractériser les dépôts de résidus. Évaluer l™interdépendance entre la granulométrie, le state parameter et les données de piézocône constitue la première étape pour développer des méthodes d™analyse de liquéfaction qui soient spécifiques aux résidus miniers. Dans la présente étude, plusieurs granulométries d™un dépôt de résidus miniers constitué de sable fin à moyen et de silt ont été créées. Des essais triaxiaux en compression ont été complétés pour déterminer de quelle manière la granulométrie influence l™angle de friction, la ligne d™état critique et la compressibilité. Les résultats sont utilisés pour discuter de l™applicabilité de la correction pour le pourcentage de particules fines proposée dans les méthodes empiriques pour l™évaluation du potentiel de liquéfaction.

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