Wick Drain Design and Construction in Soft Clay Foundation of a Tailings Dam

Guangwen (Gordon) Zhang, Tara Rothrock, Ed McRoberts, Desiree Wilkins

Dans les comptes rendus d’articles de la conférence: GeoCalgary 2022: 75th Canadian Geotechnical Conference

Session: T12

RÉSUMÉ: Une épaisse couche d'argile glaciolacustre normalement consolidée est présente sous la fondation d'un barrage à résidus existant. Des mesures de drainage améliorées seront nécessaires pour les futures montées du barrage afin de gérer les conditions de pression interstitielle dans la couche d'argile lors de la mise en place ultérieure du remblai par étapes. Des drains verticaux préfabriqués (drains à mèche) ont été installés en juillet 2021 dans la fondation en aval du barrage pour favoriser la dissipation de l'excès de pression d'eau interstitielle dans la couche en raison de la mise en place actuelle et future du remblai du barrage. Cet article résume les principales considérations de conception et de construction des drains à mèche. La modélisation numérique de la consolidation a été utilisée dans la conception des drains à mèche pour modéliser divers cas de conception et de sensibilité. Dans le cadre du processus de conception, une modélisation de la consolidation de l'étalonnage a également été réalisée pour estimer le coefficient de consolidation de l'argile sur la base des données historiques de pression interstitielle mesurées sur le site. Des lectures récentes de pression interstitielle mesurées dans l'argile après l'installation du drain à mèche sont également présentées pour montrer les performances réelles du drain à mèche. Des analyses numériques de consolidation ont été effectuées pour faire correspondre les données piézométriques mesurées à un piézomètre installé dans la zone du drain à mèche.

ABSTRACT: A thick normally consolidated glaciolacustrine clay layer is present below the foundation of an existing tailings dam. Enhanced drainage measures will be required for future raises of the dam to manage pore pressure conditions in the clay layer during subsequent staged fill placement. Prefabricated vertical drains (wick drains) were installed in July 2021 in the dam downstream foundation to promote dissipation of the excess pore water pressure in the layer due to the current and future dam fill placement. This paper summarizes the key design and construction considerations of the wick drains. Numerical consolidation modeling was used in the design of the wick drains to simulate various design and sensitivity cases. As a part of the design process, calibration consolidation modelling was also conducted to estimate the coefficient of consolidation of the clay based on historic pore water pressure data measured at the site. Recent pore water pressure readings measured in the clay after the wick drain installation are also presented to show the actual wick drain performance. Numerical consolidation back-analyses were conducted to match the measured piezometric data at a piezometer installed in the wick drain area.

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