The Effect of Local Contact Variability on Interface Transmissivity and Implications for Mine Waste Covers

ABSTRACT: Studies have shown that the interface transmissivity between a geomembrane (GMB) and geosynthetic clay liner (GCL) is scale dependent and decreases with increasing area over which the interface transmissivity is evaluated. This paper shows that this can also be expected with increasing wetted distance away from a hole in a geomembrane or hole in a wrinkle in a geomembrane. This has significance with respect to the leakage that can be expected, particularly in lower stress applications such as in covers/caps on waste disposal facilities. Measured transmissivities, obtained from a series of tests conducted at different stress levels, show that at 10 and 25 kPa, there is substantial variability in inferred transmissivity due to initial subtle differences in contact conditions from tests with a contact area of 180 cm2. However, this testing also provides statistical data defining the distribution of the transmissivity resulting from subtle variations in contact conditions at different stress levels. This paper examines the implications of this variability with respect to the leakage through a hole in a wrinkle in a geomembrane over a geosynthetic clay liner as a function of the stress on the interface. It is shown that at overburden stresses of 10 and 25 kPa, when one considers (i) the statistical distribution of transmissivity over a range of four orders of magnitude for an area of 180 cm2, together with (ii) continuity of flow, then one can explain the observed decrease in transmissivity at a larger scale. Based on this, the effects on potential leakage through composite liners in mine waste covers are reported.

RÉSUMÉ: Des études ont montré que la transmissivité de l'interface entre une géomembrane (GMB) et un revêtement d'argile géosynthétique (GCL) dépend de l'échelle et diminue avec l'augmentation de la zone sur laquelle la transmissivité de l'interface est évaluée. Cet article montre que cela peut également être prévu avec l'augmentation de la distance mouillée loin d'un trou dans une géomembrane ou d'un trou dans une ride dans une géomembrane. Cela a une signification en ce qui concerne les fuites qui peuvent être attendues, en particulier dans les applications à faible contrainte telles que les couvercles / bouchons des installations d'élimination des déchets. Les transmissivités mesurées, obtenues à partir d'une série de tests effectués à différents niveaux de contrainte, montrent qu'à 10 et 25 kPa, il existe une variabilité substantielle de la transmissivité présumée en raison de différences subtiles initiales dans les conditions de contact des tests avec une zone de contact de 180 cm2. Cependant, ces tests fournissent également des données statistiques définissant la distribution de la transmissivité résultant de variations subtiles des conditions de contact à différents niveaux de contrainte. Cet article examine les implications de cette variabilité en ce qui concerne la fuite à travers un trou dans une ride dans une géomembrane sur un revêtement d'argile géosynthétique en fonction de la contrainte sur l'interface. On montre que pour des contraintes de mort-terrain de 10 et 25 kPa, quand on considère (i) la distribution statistique de la transmissivité sur une gamme de quatre ordres de grandeur pour une surface de 180 cm2, ainsi que (ii) la continuité de l'écoulement, puis une peut expliquer la diminution observée de la transmissivité à plus grande échelle. Sur cette base, les effets sur les fuites potentielles à travers les revêtements composites dans les couvertures de déchets miniers sont signalés.