Evaluación de la licuación estática mediante ensayos de piezoconos CPTu en relaveras construidas con el método aguas arriba

Abstract

Los depósitos de relave que no tienen un adecuado diseño representan un riesgo social, ambiental y económico; en el Perú existen depósitos de relaves antiguos que fueron construidos sin consideraciones ni diseños apropiados, como es el caso del depósito de relaves de este estudio, construido hace más de 30 años y sin un adecuado mejoramiento de la cimentación ni estructuras de protección de flujos superficiales como canales de coronación. El depósito fue construido mediante el método aguas arriba, que actualmente se encuentra prohibido en el Perú. A partir de la falla de la presa Brumadinho la evaluación de los depósitos de relaves son más exhaustivos, por lo que las recomendaciones de las guías internacionales como la ICMM y CDA se incorporaron en las evaluaciones y diseños. Los depósitos de relaves antiguos sueles ser estudiados mediante la ejecución de calicatas, perforaciones diamantinas, ensayos geofísicos y ensayos de laboratorio. Para este estudio, además de la información mencionada se utilizaron piezoconos para caracterizar los materiales a mayores profundidades y se ejecutaron ensayos de veletas, con el objetivo de calibrar la información obtenida por los piezoconos. Posteriormente, se determinaron los parámetros de resistencia y la susceptibilidad de los materiales para presentar el fenómeno de licuación para cada material. Después se evaluó la estabilidad del depósito de relaves, comparando los resultados obtenidos con las recomendaciones de las guías internacionales y nacionales. Finalmente, se realizó el análisis de activación de la licuación estática. La evaluación de la activación de la licuación en los materiales que conforman el modelo del depósito de relaves permite identificar que tan susceptible a presentar este fenómeno son los materiales de acuerdo con su estado. Mediante el análisis postsismo comparado con las guías internacionales y considerando la clasificación de la presa según su consecuencia de falla, se determina el daño que se podría generar en la zona si los materiales presentan licuefacción.

Tailings deposits that do not have an adequate design represent a social, environmental and economic risk; In Peru, there are old tailings facilities that were built without consideration or appropriate designs, such as the tailings dam in this study, built more than 30 years ago, without adequate foundation preparation and without proper surface water management. This tailings dam was built using the upstream method, which is currently prohibited in Peru. Since the failure of the Brumadinho dam, the evaluation of tailings facilities has become more exhaustive, so the recommendations of international guides such as ICMM and CDA have been incorporated into the evaluations and designs. Old tailings facilities are usually studied by means of test pit, diamond drilling, geophysical tests and laboratory tests. For this study, in addition to the previous information, piezocones were used to characterize the materials at greater depths and vane shear tests were performed in order to calibrate the information obtained from the piezocones. Subsequently, strength parameters were determined and the susceptibility of the materials to liquefaction behaviour. Then, the stability of the tailings deposit was evaluated, comparing the results obtained with the recommendations of international and national guidelines. Finally, the static liquefaction trigger analysis was performed. The evaluation of the trigger of liquefaction in the materials that are part of the tailings dam model allows identifying how susceptible the materials are to liquefaction according to their condition. By means of the post-seismic analysis compared to international guidelines and considering the classification of the dam according to its failure consequence, the damage that could be generated in the area if the materials present liquefaction is determined.