Performance des systèmes de recouvrement avec géomembrane pour contrôler la contamination provenant de parc à résidus miniers

1. Résumé du projet

Les géomembranes (GM) sont de plus en plus utilisées dans le contexte minier comme matériau étanche, particulièrement dans les systèmes de recouvrements utilisés pour la restauration de sites afin de contrôler la génération de drainage minier acide. La technique est particulièrement attrayante lorsque les matériaux naturels à faible conductivité hydraulique saturée ne sont pas disponibles à proximité du site à restaurer. Au cours des dernières années, plusieurs sites miniers québécois générateurs d’acide ont été restaurés avec cette technologie et la technique est envisagée dans plusieurs projets de restauration en développement, et ce même si plusieurs questionnements demeurent quant à son efficacité à long terme. Parmi ces questionnements, notons l’influence de l’échelle sur la performance anticipée; la durée de vie des GM et l’influence du vieillissement sur leurs propriétés; la présence et la quantification des imperfections produites lors de la mise en place des systèmes de recouvrements; et la stabilité physique à long terme des ouvrages avec une interface GMsol. Il est urgent d’apporter des réponses liées aux aspects mentionnés précédemment afin d’assurer une prévision plus précise du niveau de performance à long terme de ce type de recouvrement.

Objectifs

L’objectif général du projet est donc d’évaluer la performance et la stabilité de systèmes de recouvrement avec GM (PEHD et PEBDL) installés sur des parcs à résidus miniers, en prenant en compte des conditions d’installation et l’effet du vieillissement sur les propriétés des GM.

Afin d’atteindre cet objectif, le projet est divisé en quatre principales composantes.

Dans un premier temps, le comportement thermique et hydrogéologique des recouvrements, le développement des contraintes dans la GM au cours du temps et la performance à différentes échelles de GM à contrôler les flux d’eau seront évalués sur les sites Aldermac et Éléonore.

Dans un deuxième temps, l’évolution du comportement thermique, mécanique et hydrogéotechnique de GM exhumées (aux sites Aldermac, Éléonore, LaRonde et Raglan) et dégradées artificiellement sera déterminée afin d’entrevoir l’évolution de la performance des systèmes de recouvrement avec GM. L’analyse des différentes étapes de l’ installation de systèmes de recouvrement avec GM sera effectuée sur les sites LaRonde (été 2021) et Éléonore (été 2022) afin d’observer, de documenter et d’étudier les différentes étapes de l’installation du recouvrement et de quantifier les défauts qui apparaissent durant la construction; ces défauts vont affecter significativement la performance à long terme du système de recouvrement. Enfin, il est reconnu que l’interface GM-sol est une zone de faiblesse qui peut entraîner des problèmes de stabilité géotechniques des ouvrages.

Résultats attendus et retombées escomptées

L’évolution de la résistance au cisaillement sol-GM sera effectuée à l’aide d’essais de cisaillement traditionnels et modifiés, et les résultats seront intégrés dans des modèles numériques afin de voir l’impact de ce paramètre sur la stabilité de pente. Les développements liés à ce projet sont importants puisqu’ils permettront aux chercheurs d’émettre des recommandations aux utilisateurs (compagnies minières et firmes de consultants) pour une utilisation appropriée des GM, lorsqu’intégrées dans des systèmes de recouvrement visant à restaurer des sites miniers et assurer leur intégrité à long terme.

2. Équipe de recherche

Équipe de recherche

3. Appel de propositions

Le projet est d’une durée de 3 ans et le montant total octroyé est de 300 000 $.