Analyse de l'effet d'inclusions drainantes sur la consolidation de sols fins et de résidus miniers

Des grandes quantités de rejets sont générées par l'industrie minière. Deux principaux types de rejets solides sont entreposés à la surface : les roches stériles qui sont entreposées sous forme d'empilements, appelés haldes à stériles, et les résidus miniers qui sont stockés dans des parcs à résidus ceinturés par des digues de retenues. Dans ce dernier cas, plusieurs ruptures de digues ont été enregistrées au cours des dernières décennies. Ces ruptures peuvent être causées par divers phénomènes, incluant une liquéfaction des résidus, un débordement en crête ou une fuite d'eau excessive produisant une brèche. Ces déversements de résidus ont causé des pertes de vie ainsi que des dommages significatifs à l'environnement et aux infrastructures de surface. Les résidus de mines en roches dures ont une faible cohésion, avec une granulométrie dominée par la fraction silteuse. Le transport hydraulique et le dépôt de ces résidus induisent un état lâche, avec des pressions interstitielles élevées et une faible résistance aux chargements statique et cyclique. La consolidation naturelle des résidus sous leur propre poids est un long processus (qui peut s'étaler sur des années). Cette phase peut être accélérée en utilisant des inclusions drainantes faites de roches stériles. Cette technique de contrôle consistant à disposer de la roche stérile dans les parcs à résidus miniers a été proposée par Aubertin et al. (2002b). Les inclusions drainantes offrent un chemin de drainage préférentiel pour la dissipation des pressions d'eau en excès puisque leur conductivité hydraulique est plus de 100 fois supérieure à celle des résidus, en raison de la granulométrie grossière et très étalée des roches stériles. Ces dernières peuvent être disposées de façon à créer des structures continues ou des amoncèlements isolés dans le bassin, afin d'augmenter la résistance des résidus, accélérer leur vitesse de consolidation et limiter les effets de la liquéfaction.