Challenges in Assessing a Hydraulic Fill Dam Built in the 1920s for Liquefaction and Piping Potential

Thuraisamy Thavaraj, Jonathan Foote, Shihong Wu

In the proceedings of: GeoSt. John's 2019: 72nd Canadian Geotechnical Conference

Session: Liquefaction and Seismic Slope Stability

ABSTRACT: The unsatisfactory performance of the hydraulic fill dams in seismically active areas is well known. Hydraulic fill placement technique usually results in loose fills that are susceptible to liquefaction under earthquake loading. Hydraulic fill placement technique was used during the original construction of a dam built in the 1920s in Alberta, Canada. This dam is partially founded on alluvium, which may also be prone to liquefaction. The earthfill embankments have zonation with core, transition zones and shells but without any filter zones or clear boundaries between the zones because of the hydraulic fill placement technique used during construction. The variable material composition and grain size from fine-grained to gravel make the assessment of liquefaction difficult as appropriate and multiple in-situ testing techniques and laboratory testing are required to assess their liquefaction potential. The absence of well-defined engineered filters and the variable grain size of the dam fills and foundation materials make the dam prone to internal erosion and piping also. This paper presents the challenges in assessing the liquefaction and piping potential of the hydraulic fill dam.

RÉSUMÉ: Les performances insatisfaisantes des barrages de remblai hydraulique dans les zones sismiquement actives sont bien connues. La technique de pose de remblais hydrauliques donne généralement lieu à des remplissages lâches susceptibles de se liquéfier sous l'effet d'un tremblement de terre. La technique de remplissage par remplissage hydraulique a été utilisée lors de la construction initiale d'un barrage construit dans les années 1920 en Alberta, au Canada. Ce barrage est partiellement fondé sur des alluvions, qui peuvent également être sujettes à la liquéfaction. Les remblais en terre ont une zonation avec noyau, zones de transition et coques, mais sans zones de filtrage ni limites claires entre les zones en raison de la technique de placement de fil hydraulique utilisée pendant la construction. La composition du matériau et la granulométrie variables du grain fin au gravier rendent l'évaluation de la liquéfaction difficile, le cas échéant. De nombreuses techniques de test et des tests de laboratoire sont nécessaires pour évaluer leur potentiel de liquéfaction. L'absence de filtres techniques bien définis et la granulométrie variable du remblai du barrage et des matériaux de fondation rendent le barrage vulnérable à l'érosion interne et aux conduites. Cet article présente les défis à relever pour évaluer le potentiel de liquéfaction et de tuyauterie du barrage de remplissage hydraulique

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Thuraisamy Thavaraj; Jonathan Foote; Shihong Wu (2019) Challenges in Assessing a Hydraulic Fill Dam Built in the 1920s for Liquefaction and Piping Potential in GEO2019. Ottawa, Ontario: Canadian Geotechnical Society.

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