Análisis de estabilidad física de depósitos de relaves

Abstract

El trabajo de investigación desarrollado presenta un procedimiento de análisis para verificar la estabilidad física de depósitos de relaves operativos e inactivos, sometidos a cargas estáticas de gravedad y/o solicitaciones sísmicas. En este método de análisis, se ha utilizado técnicas convencionales de análisis de estabilidad de taludes y técnicas numéricas basadas en el método de elementos finitos, para evaluar el comportamiento del depósito en términos de esfuerzos, deformaciones y de respuesta sísmica. Asimismo, el procedimiento indicado incorpora el análisis del potencial de licuación por presencia de agua en depósitos operativos, y la evaluación de la resistencia residual no drenada de los materiales licuados, parámetro importante para el análisis de la estabilidad y del potencial de deformación post-sismo del depósito. Previamente al desarrollo del análisis, se establecen pautas a seguir para: obtener parámetros de los materiales de relave, a partir de investigaciones geotécnicas; establecer criterios generales sobre sismicidad y estudios de peligro sísmico; y considerar aspectos hidrológicos básicos para proyectar sistemas de drenaje apropiados, que contribuyan en la evacuación de aguas de escorrentía, contribuyendo de esa manera a la estabilidad física del depósito. El procedimiento propuesto es aplicado en la evaluación de la estabilidad física de cuatro casos reales de depósitos de relaves construidos con los tipos de diseño más comunes utilizados en el país. Los resultados obtenidos permiten verificar la validez de este procedimiento propuesto, sobre todo en el caso de depósitos operativos. Asimismo, se verifica un mejor comportamiento de los depósitos construidos con los sistemas aguas abajo y línea central en comparación a los depósitos aguas arriba. Como complemento de esta investigación, se presenta la evaluación de la influencia de la densidad relativa y el contenido de finos en el comportamiento sísmico de un depósito de relaves. En general, los resultados obtenidos indican que la compactación del dique favorece el comportamiento sísmico, asimismo, la estabilidad de un depósito se ve favorecida, si la zona saturada amanece reducida a una pequeña región del dique, como consecuencia del bajo contenido de finos y un adecuado sistema de drenaje.