Design and performance of two coal stacks on soft clay at the N.C.B. bulk terminal, Immingham
Authors: Herbert M. F. L. , Rowe P. W. 
Published: October 2009

The operational requirements of the N.C.B. bulk terminal at Immingham were for rapid stacking, reclaiming and repeated re-stacking of coal in the stockyard area. In view of the soft clay foundation soil under the site, it was necessary to investigate the drainage behaviour of this deposit in detail under these loading conditions. Slipping of the coal stockpiles owing to shear failure of the soft clay could have resulted in cessation of stacking and reclaiming operations at the bulk terminal, which can handle up to G million tonnes per annum, with considerable financial consequences. This Paper describes the procedures adopted for the site investigation, instrumentation and field trials to determine whether the coal could be stacked at the required rate and height without the need for sand drains or other special foundation treatment.

Consolidation tests were made on selected samples sufficiently large to represent the natural fabric of the soil. The predicted drainage behaviour of the soil during loading, based on the results of such tests, coupled with in situ permeability tests in piezometers, which could only be conducted at low stress levels at the time of the site investigation, was in good agreement with field performance during the subsequent trials. The results of the investigation and field trials indicated that coal could be stacked to the full required height of 15 m at a sufficiently rapid rate for operational purposes. The costly installation of sand drains over the extensive stock-yard area, or the removal of the soft clay deposits, was thus avoided. A summary of the cost of the work is given.

Les exigences opérationnelles du dèbarcadére de fret en vrac du N.C.B. à Immingham sont: mise en tas rapide et reprise répétées du charbon dans la zône de stockage. Il a été nécessaire, en raison de la présence d'un sol de fondation d'argile molle à cet emplacement, d'étudier en détail les phénomènes de drainage de ce dépôt dans des conditions de chargement. Un glissement des tas de charbon dû à une rupture par cisaillement de l'argile molle aurait pu avoir pour consequence un arrêt des opérations de mise en tas et de reprise dans le débarcadère de fret, qui peut recevoir jusqu'à 6 millions de tonnes par an, avec des conséquences économiques considérables. Cette communication décrit les méthodes qui ont été adoptées pour l'étude du site, l'instrumentation et les essais en place pour déterminer si le charbon pourrait être mis en tas aux vitesses et hauteurs requises sans qu'il soit nécessaire de recourir à des drains de sable ou à d'autres méthodes spéciales de fondation.

On a réalisé des essais de consolidation sur certains échantillons suffisamment importants pour représenter la structure du sol. On a observé un bon accord entre le comportement du sol chargé, au point de vue drainage, prévu à partir de ces essais, associés aux essais de perméabilité en place avec piezomètres, qui n'ont pu être exécutés, au moment de reconnaissances, qu'à des niveaux ou les con- traintes étaient peu élevées, et celui observé lors des essais en vraie grandeur ultérieurs. Les résultats de l'étude et les essais en place ont indiqué que l'on peut stocker le charbon à la hauteur totale escomptée de 15m, à une vitesse suffisamment rapide pour les besoins de l'exploitation. On a donc évité l'installation coûteuse de drains de sable sur l'étendue de la zône de stockage, ou l'enlèvement des dépôts d'argile molle. On donne une estimation du coût de ce travail.