Murs de soutènement en Terre Armée® pour le mur du barrage de résidus surélevé de la mine de cuivre de Los Bronces, Chili

En octobre 2007, Anglo American a approuvé un investissement de 2,4 milliards de dollars pour agrandir sa mine de cuivre et de molybdène à ciel ouvert de Los Bronces, située dans la Cordillère des Andes au Chili. L’extension comprend de nouvelles installations de broyage dans le secteur de Confluencia, une usine de flottation à Las Tórtolas (Colina) et de nouvelles canalisations et stations de pompage. Lorsqu’elle sera achevée en 2017, la production de cuivre doublera presque pour atteindre 400 000 tonnes, faisant de Los Bronces la cinquième plus grande mine de cuivre au monde. Une grande partie de l’eau supplémentaire nécessaire à l’expansion de la production proviendra de l’élévation du barrage de résidus de Las Tórtolas, situé à environ 42 km à l’ouest de la mine. Anglo American indique que le recyclage de l’eau dans le barrage permettra de réduire d’environ 40 % la quantité d’eau douce utilisée par tonne de cuivre produite. Il n’a pas été possible de créer le remblai de la digue à stériles près de la station de pompage de Ladera Este. Des murs de soutènement verticaux étaient nécessaires pour protéger la station située immédiatement en aval du remblai du barrage existant. En outre, Anglo American souhaitait que le barrage soit élevé par étapes pour correspondre à ses plans d’expansion. Le défi consistait à concevoir et à construire des murs de protection verticaux, par étapes, dans un espace très limité. Les murs devaient également être conçus pour empêcher l’infiltration d’eau provenant du réservoir de résidus. Des murs de soutènement en Terre Armée® ont été choisis pour la construction des murs amont et aval du barrage surélevé. L’étape 1, achevée en mai 2014, mesure près de 14 mètres de haut. Pour réduire les coûts et limiter les perturbations de ses activités actuelles, Anglo souhaitait que l’empreinte de la phase 1 soit réduite au strict minimum, tout en permettant de rehausser le barrage de 8 mètres supplémentaires dans la phase 2. Tierra Armada Chile a réalisé 4730 m² de murs de soutènement parallèles pour la phase 1 en utilisant ses panneaux de revêtement modulaires en béton préfabriqué TerraPlus® dans une configuration dos à dos avec une armature de sol en polymère GeoStrap®. Le mur d’aval de l’étape 1 a été conçu et détaillé comme un mur de soutènement TerraLink® afin que les renforcements Geostrap® du mur d’aval de l’étape 2 de 7 500 m2 puissent être efficacement reliés à l’étape 1. Une fois achevés, les murs en aval des deux étapes forment un mur de soutènement composite de près de 22 m de haut. Les ingénieurs de Tierra Armada ont effectué une modélisation par éléments finis à l’aide de FLAC 2D pour confirmer que la configuration telle que conçue fonctionnerait de manière adéquate. Une membrane d’étanchéité imperméable a été fixée aux panneaux de revêtement du mur amont pour contenir l’eau des résidus. Caractéristiques spéciales

• Les structures ont été conçues pour un coefficient de conception sismique de 0,33g dans des conditions de charge sèches et totalement hydrostatiques.
• Des murs de soutènement en Reinforced Earth® ont été spécifiés en amont et en aval afin de minimiser l’empreinte et le coût de la phase 1.
• Le renfort de sol en polyester GeoStrap® a été choisi pour sa grande résistance à la dégradation chimique et biologique.
• Les ingénieurs de Tierra Armada ont conçu le mur en aval de l’étape 1 comme un mur TerraLink® pour garantir le comportement composite des murs en Terre Armée de 21 m de haut lorsque l’étape 2 sera terminée.
• Une membrane étanche a été installée sur la face amont du mur pour contenir les résidus. En outre, des tuyaux de drainage ont été installés sous le remblai afin de détourner toute infiltration vers un puisard qui sera pompé dans le barrage. Deux piézomètres ont été installés pour surveiller la pression de l’eau interstitielle.