Propiedades dinámicas de materiales de relave parcialmente saturados

Abstract

El estudio de suelos parcialmente saturados es una práctica que ha cobrado mucho auge e importancia ya desde hace algunos años en la práctica de la ingeniería geotècnica, con tal motivo es que se presenta el trabajo de tesis presente “Propiedades Dinámicas de Relaves Parcialmente Saturados”, cuyo propósito es realizar un estudio de las propiedades dinámicas como son la resistencia a la licuación de suelos, módulo de Young y amortiguamiento de materiales de depósitos de relave (residuos de explotación minera) que se encuentran ya sea activos o en estado de abandono. La importancia del conocimiento de estas propiedades se refleja en la gran cantidad de depósitos de relave existentes en nuestro país que no han sido diseñados con los criterios técnicos adecuados para su correcto funcionamiento, lo que se ha traducido en la falla de varios de ellos no sólo en nuestro país sino en el mundo. Como ejemplo de fallas en depósitos de relave en el Perú se mencionan en la literatura (la mayoría en estado de abandono): Casapalca (1952), Yauli-Yacu (1968), Almivirca (1970), Atacocha (1971), Ticapampa (1971), etc. cada una de las cuales causando daños en mayor o menor grado. También en nuestro vecino del Sur Chile se reportan presas de relave falladas durante el sismo del 3 de Marzo de 1985 siendo las principales las llamadas Veta de Agua y Cerro Negro. Lo interesante de estos reportes en Chile es la evidencia del fenómeno de licuación de depósitos abandonados los cuales eran considerados secos y otros que, aunque superficialmente se encontraban secos fallaron por licuación de suelos finos en la base del depósito. También se evidenció a partir de los reportes de este sismo en Chile, que la mayoría de los depósitos sufrieron licuación de suelos finos en primer lugar, por lo cual se deduce la importancia y necesidad de conocer bien las características dinámicas de estos suelos finos para el planeamiento de la estabilidad física de los depósitos de relave lo cual es uno de los propósitos de la presente tesis. La evaluación de las propiedades dinámicas de estos materiales de relave se hará en condiciones de saturación parcial y de completa saturación con fines de comparación. Los relaves estudiados provienen de dos procesos distintos para la obtención del oro; relaves de cianuración (relave fino) y relave de flotación (relave grueso). Para la realización de este trabajo de tesis se programó una serie extensiva de ensayos de licuación y deformación dinámica en el equipo Triaxial Cíclico del Laboratorio Geotécnico del CISMID de la Universidad Nacional de Ingeniería. Los capítulos desarrollados en la presente tesis son descritos brevemente a continuación: En el capítulo 2 se presenta un enfoque teórico práctico de los fenómenos de licuación y movilidad cíclica a la luz de conocimientos más actualizados del tema. En este capítulo se explican las diferencias que existen entré los dos fenómenos mencionados aunque tengan un origen en común. El objetivo de este capítulo es también mostrar que con el equipo disponible (Triaxial Cíclico), es posible realizar ensayos con consolidación anisotrópica, tal como ha sido realizado generando algunas curvas que describen propiedades importantes de los suelos susceptibles a sufrir los fenómenos de licuación ó movilidad cíclica. ’ En el capítulo 3 se presenta una breve descripción del equipo triaxial cíclico del laboratorio geotécnico del Cismid usado para la realización de la tesis mostrando sus características principales. Además, se hace un énfasis especial en el proceso de saturación por aplicación de contrapresiones cuyo objetivo es mostrar la variación del parámetro B con el nivel de contrapresiones usadas y el tiempo, siendo estos, factores que tienen mucha importancia al evaluar el grado de saturación de un suelo. Los capítulos 4 y 5 constituyen la parte aplicativa y de investigación de la presente tesis. Se muestran los resultados obtenidos de un programa relativamente extenso de ensayos realizados para el desarrollo de la tesis. Se hacen comparaciones de resistencia cíclica de 2 tipos de relaves (relave grueso y fino) en condiciones de saturación parcial y total y se evalúan los efectos de saturación parcial. Del mismo modo en el capítulo 5 se efectúan las comparaciones en lo que se denomina ensayos de deformación dinámica evaluándose características dinámicas como son Módulo de Young y Amortiguamiento también en condiciones de saturación parcial y total. Finalmente, en el capítulo 6 se presentan las conclusiones extraídas del tema de tesis desarrollado.