Consolidation-creep-structuration analysis of flocculated fluid fine tailings deposits in a pilot study

ABSTRACT: There are several models in the literature that provide consolidation modeling coupled with the creep, however the incorporation of structuration effect has received less attention. Structuration is defined as the effect that results in the increase of apparent pre-consolidation pressure in soils. In deep deposits of tailings, if such phenomenon exists, may also affect the magnitudes of expected strength gain and settlement. In this study, consolidation behavior of flocculated fluid fine tailings (fFFT) deposits in a pilot study are interpreted using a large strain consolidation-creep-structuration formulation. The new model is shown to fit the pilot data with equal or superior performance to conventional large strain consolidation model; additionally, the new model can simulate the observed increases in sensitivity (peak vs remolded shear strength). Extrapolating to full-scale, the model with structuration predicts less densification but also limited long term settlement.

RÉSUMÉ: Il existe plusieurs modèles dans la littérature qui fournissent une modélisation de la consolidation couplée au fluage, cependant l'incorporation de l'effet de structuration a reçu moins d'attention. La structuration est définie comme l'effet qui se traduit par l'augmentation de la pression apparente de pré-consolidation dans les sols. Dans les dépôts profonds de résidus, si un tel phénomène existe, peut également affecter l'ampleur du gain de résistance et du tassement attendus. Dans cette étude, le comportement de consolidation des dépôts de résidus fins fluides floculés (fFFT) dans une étude pilote est interprété à l'aide d'une formulation de consolidation-fluage-structuration à grande déformation. Il est démontré que le nouveau modèle s'adapte aux données pilotes avec des performances égales ou supérieures au modèle conventionnel de consolidation à grande déformation ; en outre, le nouveau modèle peut simuler les augmentations de sensibilité observées (crête vs résistance au cisaillement remoulé). En extrapolant à grande échelle, le modèle avec structuration prédit une moindre densification mais aussi un tassement à long terme limité.