Risk minimisation in construction of upstream tailings storage facilities based on in-situ testing

Tailings storage facilities (TSFs) in Chile are now built using the downstream method of construction, an approach that was triggered by the failure of a number of upstream constructed facilities during or immediately after large seismic events. In Australia, the upstream method continues to be used, because of the significantly lower cost and the perceived lack of a credible seismic risk. The design of TSFs in Australia is moving towards the adoption of maximum credible earthquake (MCE) considerations, particularly for closure, where the design life is increasingly expected to be ‘in perpetuity’. Recent research in Chile has shown the viability of using a lightweight penetrometer, the PANDA penetrometer, as a tool for rapid, inexpensive and regular in-situ determination of the state of deposited tailings. The PANDA has been calibrated against density measurements and is frequently used to estimate the relative density, which is a useful indication of liquefaction susceptibility. This paper describes an approach for managing upstream TSFs in Australia using the PANDA penetrometer for regular in-situ testing which, when coupled with the results of laboratory compressibility measurements, can be used to predict the future state of tailings once buried to a significant depth. RÉSUMÉ : Aujourd’hui les digues de stockage de résidus miniers (DSR) au Chili sont construites par la méthode aval, une approche qui a été déclenchée par la rupture de plusieurs ouvrages contruits par la méthode amont, pendant ou immédiatement après d’importants événements sismiques. En Australie, la méthode amont continue d’être utilisée, du fait de son moindre coût et de la perception de l’absence de risque sismique crédible. La conception des DSR en Australie avance vers l’adoption de considérations d’un tremblement de terre maximum crédible, en particulier dans le cas de fermeture de site minier, pour laquelle la durée de vie de l’ouvrage est considérée être à perpétuité. Des recherches menées au Chili ont montré qu’un pénétromètre léger, le pénétromètre PANDA, peut être utilisé comme outil pour déterminer l’état des résidus déposés dans les digues, de manière rapide, peu coûteuse et régulière. Le PANDA a été étalonné vis-à-vis de mesures de densité et est utilisé fréquemment pour estimer la densité relative, donnant ainsi une indication de la tendance à la liquéfaction. Ce papier décrit une approche de la gestion des DSR en Australie basée sur des essais in situ réguliers à l’aide du pénétromètre PANDA qui, combinés aux résultats de mesures de compressibilité en laboratoire, permettent de prédire l’état atteint par les résidus une fois enfouis à une certaine profondeur.