Mudstone

Geotechnical Investigation to Assess the Use of Calcareous Mudstone as Fills Materials
Propriétés Géotechniques de Marne Calcaire pour leur Utilization en Remblais Compactés
E. Bard & J. Campaña, Arcadis Geotécnica – Santiago, Chile
R. Kulesza, Bechtel Corporation – San Francisco, CA, United States
S. Castro, Edic Ingenieros (before in Arcadis Geotécnica) – Santiago, Chile

ABSTRACT: Foreconomic and construction schedule reasons, it was of interest to use calcareous mudstone and clayey limestone
originating from required plant grading excavations for the construction of a fill platform supporting structures of a mining project in
Peru. However, these materials are friable, break down upon handling, and exhibit swelling properties. Nevertheless, because of the
high costs ofhauling more favourable borrow materials from other sources, it was decided to construct a test fill, and to perform field
and laboratory testing, to evaluate the technical requirements for achieving a satisfactory compacted fill using these materials. The
field tests consisted of large scale in situ density and plate loading tests, while the laboratory tests included soil classification, modifiedProctor, triaxial (CID), and large size oedometer test. This paper describes the work performed and the most significant findings.
As a result of this investigation, the fill was successfully constructed, with very significant savings in cost and schedule. Geotechnical
properties of the material compacted to different densities are provided, including hyperbolic stress-strain parameters unique intechnical literature for this type of material
RÉSUMÉ: Des raisons économiques et de délais ont conduit à considérer l’utilisation de marnes calcaires et de grès argileux,
provenant des travaux de terrassements, pour construire les remblais d’appui de structures dans un projet minier au Perú. Or, ces
matériaux sont friables, présentent du gonflement et d’importantes ruptures de particules lorsde leur manipulation. La construction
d’un remblais expérimental, appuyé par des essais in-situ et de laboratoires a été entreprise pour déterminer les contraintes téchniques
nécessaires à considérer pour construire des remblais satisfaisants, étant donné les importants frais liés au transport de matériaux de
meilleure qualité provenant d’autres sources d’aggrégats. Des mesures de densité àgrande échelle et des essais de plaque ont eté
pratiqués in-situ, tandis que des essais de classification, de compactage, des triaxiaux drainés ainsi qu’un oedomètre de grandes
dimensions ont été éffectués au laboratoire. Cet article décrit les travaux entrepris et présente les plus importants résultats obtenus.
Cette recherche a permis de construire les remblais compactés d’une manière fout àfait satisfaisante avec d’importantes réductions de
frais et de délais. Les propiétés géotechniques du matériau compacté à differentes densités sont présentés y compris les paramètres
contraintes-déformations du modèle hyperbolique.
1 INTRODUCTION
The mining project is located in the “Cordillera Blanca”
(White Mountains) of Peru at an approximate elevation at 4300m
a.s.l. The concentrator plantis located on a platform constructed
partially in cut, and partially on a compacted fill up to 30m high.
The main cuts were excavated in rock, which geologically
corresponds to the calcareous mudstones and clayey limestone of
the Celendin Formation of Upper Cretaceous age. Immediately
after being excavated, these materials appear relatively
competent, dense and moderately to lightlyfractured. However,
these rocks showed a friable behavior when exposed to cycles of
saturation and drying or to simple changes in climatic
conditions. Exposed to cycles of saturation and drying or to
simple changes in climatic conditions, the material shows a
swelling potential, while a very significant breakdown of
particles during handling was observed. The high cost associated
to the use of...