Evaluación de Estabilidad Sísmica y Distancia Peligrosa en Depósitos de Relaves Chilenos

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2021-01

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Universidad de Valparaíso

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Escuela de Ingenieria Civil

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En el contexto del comportamiento de tranques de relaves, surge la necesidad de evaluar y predecir el daño que puede ocurrir en las estructuras ante la posible ocurrencia de sismos de alta intensidad. La vulnerabilidad de las estructuras y la potencial toxicidad del contenido de estas ha provocado hechos fatídicos en la historia nacional. En la actualidad existen un claro conocimiento de los riesgos que presentan estos proyectos, sin embargo, continúa representando un peligro latente hacia las comunidades cercanas. El presente trabajo de título tiene como objetivo analizar los modelos de cálculo asociados a la distancia peligrosa y estabilidad dinámica en depósitos de relaves, en el contexto actual de Chile, con el fin de conocer el nivel de riesgo a la comunidad ante amenazas sísmicas presentes en los casos seleccionados. Para esto se realiza una revisión bibliográfica nacional e internacional, en conjunto con la normativa vigente, con el propósito de establecer el estado del arte de la verificación de estabilidad física de las estructuras de contención y de la medición de la longitud de escurrimiento de relaves ante un colapso. Además, se comenta y analiza la práctica usual de diseño y operación de estas estructuras en Chile, junto con los modos de falla predominantes. Luego de la recopilación documental y el análisis de la información recabada, la metodología consiste en la selección de 2 tranques de relave nacionales, los cuales son el caso estudio del trabajo. El análisis de distancia peligrosa se realiza a través de cálculos manuales y modelos numéricos, y el análisis de estabilidad física estática, pseudoestática y dinámica, se desarrolla utilizando softwares comerciales de equilibrio límite en 2D y 3D (SLIDE2 v9.0 y SLIDE3 v3.0) y de elementos finitos (RS2v11.0). Adicionalmente, a pesar de no ser un requisito exigido en la normativa, se realiza una simulación en escenario de Overtopping y una estimación del volumen de falla. Con respeto al análisis dinámico, se utilizan registros de aceleraciones de sismos severos ocurridos en el territorio nacional, adoptando un amortiguamiento tipo Rayleigh y no considerando el efecto del exceso de presión de poros en los modelos. Los registros sísmicos se corrigen a la línea base y se filtran a una frecuencia máxima de 1,9 Hz. Finalmente, se desarrolla una evaluación del nivel de riesgo a la comunidad utilizando la metodología propuesta por Sernageomin. Conforme a este procedimiento se estudió la probabilidad de ocurrencia del hecho junto a la severidad de las consecuencias a la población, obteniendo una valoración del riesgo para la comunidad y la correspondiente estimación del daño.

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Auspiciador

Palabras clave

DEPOSITOS DE RELAVE, SISMO, CHILE

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