Development of a seismic deformation analysis for the North Extension to the Tailings Disposal Facility at the Greens Creek Mine

ABSTRACT: Seismic loading is a potential trigger for liquefaction in regions with active seismicity. This study focuses on the development of a deformation model to assess the seismic performance of the proposed North Extension of the Tailings Disposal Facility (TDF) at Greens Creek Mine in Alaska, which is being constructed as a filtered stack (colloquially referred to as “dry stack”). Within the footprint of the TDF, a bedrock trough was identified during the field investigation program that contained weaker material, compared to similar foundation units located outside of trough. Based on the characterization of these materials, it is expected that they may be potentially liquefiable under seismic loading, therefore, it is planned to conduct a seismic deformation analysis to simulate the performance given an extreme earthquake event (i.e. 1:10,000 year event) and simulate the response of the critical foundation units using the constitutive model P2PSand. Given that the potentially liquefiable materials were only encountered within the trough, this assessment is based on a 3D deformation model built in FLAC3D to consider the spatial variability of the foundation geology and the geometric effects relating to the TDF geometry. This paper demonstrates a methodology to assess the potential for liquefaction by incorporating the available data and characterizing the critical soil units, which will contribute to informed decision-making in the design process.

RÉSUMÉ: Le chargement sismique constitue un déclencheur potentiel de la liquéfaction dans les régions à sismicité active. Cette étude se concentre sur le développement d’un modèle de déformation visant à évaluer le comportement sismique de l’extension nord proposée de l’installation de dépôt des résidus (TDF) à la mine de Greens Creek, en Alaska, qui est construite sous forme de dépôt filtré (communément appelé « dépôt sec »).Dans l’empreinte de la TDF, une dépression rocheuse a été identifiée lors du programme d’investigation sur le terrain, contenant un matériau plus faible que les unités de fondation similaires situées en dehors de cette dépression. Sur la base de la caractérisation de ces matériaux, il est prévu qu’ils puissent potentiellement se liquéfier sous l’effet d’un chargement sismique. Par conséquent, il est prévu de réaliser un modèle de déformation sismique pour simuler les performances face au Séisme de Conception Maximale (i.e. 1 :10,000 année) et modéliser la réponse des unités de fondation critiques à l’aide du modèle constitutif P2PSand. Étant donné que les matériaux potentiellement liquéfiables n’ont été rencontrés que dans la dépression, cette évaluation repose sur une analyse de déformation en 3D construite dans FLAC3D, afin de tenir compte de la variabilité spatiale de la géologie de fondation et des effets géométriques liés à la configuration de la TDF. Cette procédure démontre une méthodologie permettant d’évaluer le potentiel de liquéfaction ainsi que les implications sur la performance post-sismique de la structure, contribuant ainsi à une prise de décision éclairée dans le processus de conception.