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- Title
Defining an appropriate steady state line for Merriespruit gold tailings.
- Authors
Fourie, A B; Papageorgiou, G
- Abstract
Failure of the Merriespruit gold tailings dam in 1994 in South Africa was unusual in that never before had a gold tailings dam in South Africa failed in such a catastrophic fashion. Conventional thinking was that gold tailings would always exhibit dilative characteristics upon loading, primarily because of the method of deposition which allows significant consolidation to occur due to sun-drying. This paper demonstrates that the concept of a steady state line, which separates dilative from contractive behaviour upon undrained loading, is applicable to Merriespruit tailings. Four particle-size distributions of Merriespruit tailings were tested to determine the influence of the percent finer than 75 µm on the position of the steady state line. The tailings with the greater percentage of fines gave a steady state line that plotted above all the others, which translated to the requirement that a greater relative density was necessary to produce noncontractive behaviour than for the low-fines tailings samples. The difficulty of defining a unique steady state line for a particular tailings, due to errors in measurement of initial sizes, is illustrated and it is recommended that error bands be assigned to any steady state line. In a companion paper, evidence from the post-failure investigation is combined with the test results in this paper to explore the likelihood of static liquefaction as the cause of the Merriespruit flow failure.Key words: static liquefaction, tailings, steady state, flow failure.La rupture de la digue de stériles de la mine d'or de Merriespruit en 1994 en Afrique du Sud était inhabituelle en ce que jamais auparavant une digue de stériles de mine d'or en Afrique du Sud ne s'était rompue de façon aussi catastrophique. On croyait de façon conventionnelle que les stériles de mines d'or montreraient toujours des caractéristiques de dilatance durant le chargement, principalement parce que la méthode de déposition permet à une consolidation significative de se produire à cause de la dessiccation sous l'effet soleil. L'article démontre que le concept d'état limite permanent qui sépare le comportement dilatant du comportement contractant durant le chargement non drainé est applicable aux stériles de Merriespruit. Quatre distributions granulométriques des stériles de Merriespruit ont été testées pour déterminer l'influence du pourcentage des particules plus fines que 75 µm sur la position de la ligne d'état permanent. Les stériles ayant le plus grand pourcentage de particules fines ont donné une ligne d'état permanent au-dessus de toutes les autres sur un graphique, ce qui se traduisait par la nécessité qu'une densité relative plus élevée que celle des échantillons de stériles à faibles teneur en particules fines soit atteinte pour produire un comportement non contractant. La difficulté de définir une ligne d'état permanent unique pour des stériles donnés à cause des erreurs dans la mesure des grosseurs initiales est illustrée, et on recommande qu'une bande d'erreurs soit assignée à toute ligne d'état permanent. Dans un article qui accompagne celui-ci, l'évidence obtenue au cours de l'investigation après rupture est combinée aux résultats d'essais dans cet article pour explorer la probabilité d'une liquéfaction statique comme cause de la rupture par écoulement de Merriespruit.Mots clés : liquéfaction statique, stériles, état permanent, rupture par écoulement. [Traduit par la Rédaction]
- Subjects
SOUTH Africa; TAILINGS dams; METAL tailings; DAMS; GOLD
- Publication
Canadian Geotechnical Journal, 2001, Vol 38, Issue 4, p695
- ISSN
0008-3674
- Publication type
Article
- DOI
10.1139/t00-111