EFFECT OF HEIGHT AND DOWNSTREAM SLOPE ON THE SEISMIC BEHAVIOR OF TAILINGS IMPOUNDMENTS REINFORCED WITH WASTE ROCK INCLUSIONS

ABSTRACT: Many tailings storage facilities are designed with retaining dikes built using the upstream-raised construction method, commonly used due to its simplicity and cost-effectiveness. However, the stability of such type of impoundments remains a concern, as these have been prone to failure, especially in high seismicity regions. The use of waste rock inclusions (WRI) was proposed to improve the stability of tailings impoundments, particularly for those with upstream dikes. This article presents numerical analyses of the seismic behavior of tailings impoundments, considering cases reinforced with waste rock inclusions. The effects of the downstream slope and height of the impoundment on the seismic stability are investigated through a parametric study. The effect of each parameter is assessed individually using various indicators such as the critically displaced volume of tailings, and the deformation of the impoundment crest of the downstream slope. The simulations results are used to develop relationships to estimate the displacement of the slope as a function of waste rock inclusions configuration and geometry of the tailings impoundment.

RÉSUMÉ: De nombreuses digues de retenue de résidus miniers sont construites en utilisant la méthode de construction amont, souvent utilisée en raison de sa simplicité et de son faible coût. Cependant, la stabilité de ce type de digue demeure une préoccupation en raison des risques de défaillance, en particulier dans les régions à forte sismicité. L'utilisation d'inclusions de roches stériles (WRI) dans les parcs à résidus permet d’améliorer la stabilité des ouvrages, particulièrement ceux construits avec la méthode amont. Cet article présente des résultats d’analyses numériques du comportement sismique des digues de retenue des résidus, en considérant dans certains cas la présence d’inclusions. Les effets de la pente aval et de la hauteur de la digue sur la stabilité sismique sont étudiés via une étude paramétrique. L'effet de chaque paramètre est évalué individuellement à l'aide de divers indicateurs tels que le volume des résidus déplacés de façon critique et la déformation de la crête et de la pente des digues. Les résultats des simulations sont utilisés pour développer des relations afin d’estimer le déplacement de la pente en aval en fonction de la configuration des inclusions et de la géométrie du parc à résidus.