UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL RECRECIMIENTO DE DEPOSITO DE RELAVES UTILIZANDO MUROS DE SUELO REFORZADO CON GEOMALLAS INFORME DE COMPETENCIA PROFESIONAL Para optar el Titulo Profesional de:

INGENIERO CIVIL GUEVARA PERALTA FREDDY NELSON Lima- Per 2009UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad De Ingeniera CivilINDICE RECRECIMIENTO DE DEPOSITO DE RELAVESUTILIZANDOMUROS DE SUELO REFORZADO CON GEOMALLAS2 INDICE RESUMEN ............................... .............................................................................5LISTA DE CUADROS ............................................................................................ 7LISTA DE FIGURAS .............................................................................................. 8INTRODUCCION ............ .................................................................................... 10CAPITULO 1. REVISIN BIBLIOGRFICA .......................................... 121.1 Breve resea histrica de los MSR con geosintticos ...................................... 121.2 Casos histricos de crecimiento de presas ....................................................... 131.3 Mtodos de crecimiento de presas ................................................................... 131.4 Crecimiento con muro de suelo reforzado con geosintticos ........................... 141.4.1 Geosintticos aplicados al refuerzo de suelos141.4.1.1 Geotextiles141.4.1.2 Geomallas151.5 Estructuras de suelo reforzado ......................................................................... 161.5.1 Sistemas constructivos disponibles171.5.2 Estabilidad de muros reforzados191.6 Mtodos de diseo para el anlisis de estabilidad interna de MSR ................. 231.6.1 Mtodos basados en la condicin de falla241.6.1.1 Mtodo de equilibrio limite tie back241.6.1.2 Mtodo de equilibrio limite Slope Stability25CAPITULO 2. INFORMACION GENERAL DEL SITIO ........................ 292.1 Ubicacin ......................................................................................................... 292.2 Clima ................................................................................................................ 292.3 Geologa ........................................................................................................... 292.4 Hidrologa ........................................................................................................ 292.5 Hidrologia ........................................................................................................ 312.5.1 Evaluacin de la informacin de niveles registrados en los piezmetros322.6 Sismicidad ........................................................................................................ 34CAPITULO 3. CRITERIOS DE DISEO .................................................. 363.1 Objetivos del diseo ......................................................................................... 363.2 Alcances del trabajo ......................................................................................... 363.3 Criterios de diseo ........................................................................................... 373.4 Normas de diseo ............................................................................................. 37UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad De Ingeniera CivilINDICE RECRECIMIENTO DE DEPOSITO DE RELAVESUTILIZANDOMUROS DE SUELO REFORZADO CON GEOMALLAS3 CAPITULO 4.INVESTIGACIN GEOTCNICA Y ENSAYOS DE LABORATORIO .......................................................................................... 394.1 Ensayos de densidad de suelos in-situ ............................................................. 394.2 Calicatas ........................................................................................................... 394.3 Nivel fretico .................................................................................................... 404.4 Ensayos en los materiales de fundacin del Depsito de Relaves ................... 404.5 Descripcion de las canteras .............................................................................. 414.5.1 Canteras de relleno comn414.5.2 Canteras de baja permeabilidad (BP)414.5.3 Desmonte de mina (Prometida)42CAPITULO 5. RE-CRECIMIENTO DEL DEPSITO DE RELAVES .... 435.1 Antecedentes .................................................................................................... 435.2 Fundacin ......................................................................................................... 445.3 Condiciones del dique ...................................................................................... 445.4 Muro de suelo reforzado con geomallas .......................................................... 455.5 Re-ubicacin de la carretera y canal perimetral ............................................... 455.6 Material de relleno para el re-crecimiento del dique ....................................... 465.7 Revestimiento del re-crecimiento .................................................................... 465.8 Balance de aguas .............................................................................................. 475.8.1 Criterios de manejo de aguas475.8.2 Metodologa del balance de aguas495.8.3 Resumen de resultados505.8.4 Conclusiones51CAPITULO 6. ANLISIS DE INFILTRACIN Y ESTABILIDAD DE TALUDES .................................................................................................... 526.1 Generalidades ................................................................................................... 526.2 Secciones de anlisis ........................................................................................ 526.3 Anlisis de infiltracin ..................................................................................... 536.3.1 Metodologa anlisis de infiltracin536.3.2 Propiedades de conductividad hidrulica546.3.3 Casos del anlisis de infiltracin556.3.4 Resultados de los anlisis de infiltracin586.4 Anlisis de Estabilidad ..................................................................................... 596.4.1 Introduccin59UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad De Ingeniera CivilINDICE RECRECIMIENTO DE DEPOSITO DE RELAVESUTILIZANDOMUROS DE SUELO REFORZADO CON GEOMALLAS4 6.4.2 Propiedades de los materiales596.4.3 Metodologa de los anlisis de estabilidad616.4.4 Resultados de los anlisis de estabilidad626.5 Resultados y conclusiones ............................................................................... 66CONCLUSIONES ..... .......................................................................................... .68RECOMENDACIONES ........................................................................................ 69BIBLIOGRAFIA ....... ........................................................................................... 70ANEXOS ................... ........................................................................................... 72UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad De Ingeniera CivilRESUMEN RECRECIMIENTO DE DEPOSITO DE RELAVESUTILIZANDOMUROS DE SUELO REFORZADO CON GEOMALLAS5 RESUMEN Debido al aumento de los precios de los metales en aos recientes, la industria haincrementadosuproduccindemineralesyporconsiguientelacantidadde relavesqueemite,ocasionadoquemuchosdepsitosalcancensucapacidad mxima de almacenamiento con anticipacin al tiempo que fueron diseados. A lavezmuchasempresasminerasexperimentanmayoresdificultadesen continuarconelcrecimientodeldepsitoaguasabajodeldiquedebidoaque estametodologaconstructivasobrepaseloslimitesdepropiedaddelamina. Estohacenecesarioquesepropongaotrassolucionesbasadasenla conformacin de estructuras de contencin no convencionales, Casospublicadosendiversaliteratura,muestranqueexistendiversastcnicas paralograreseobjetivo,comoporejemplo:laconstruccindemurosde concreto, muro de gaviones o muros de suelo reforzado sobre la cresta del dique existente. EsteinformedecompetenciaprofesionaltituladoRe-crecimientodeun depsitoderelavesutilizandomurosdesueloreforzadocongeomallas, se refiere a la construccin de un muro sobre la cresta del dique existente con el objetivodeincrementarlacapacidaddealmacenamientodeldepsito.La construccindeunmurodetierrareforzadocongeomallas,reduceelrea ocupada y disminuye los volmenes de relleno. Laestabilidadfsicadelasestructurasdebedeevaluarseparalascondiciones de carga esttica y dinmica, donde las principales causas que pueden afectar la estabilidad son: la inclinacin del talud y materiales inadecuados para conformar el dique, las infiltraciones, los movimientos ssmicos y deficiente cimentacin. Elinformeestdivididoenochocaptulos,queseresumenacontinuacin.El Captulo1esdestinadoaunarevisinbibliogrficadecasosreportadosenla literaturasobrere-crecimientosdepresasyconsideracionesquesedebende tener en cuenta para el diseo de muros de suelos reforzados con geosintticos. El captulo 2, presenta las caractersticas generales del depsito de relaves que es motivo de estudio, incluyendo la descripcin de las principales caractersticas UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad De Ingeniera CivilINDICE RECRECIMIENTO DE DEPOSITO DE RELAVESUTILIZANDOMUROS DE SUELO REFORZADO CON GEOMALLAS6 delageologalocalydatoshidrolgicosdelreaenestudio.Elcaptulo3, presenta los criterios dediseo establecidospara el desarrollo del proyecto. En elcaptulo4,presentaelprogramadeinvestigacingeotcnicadecampoylos ensayosdelaboratorioejecutadosparaladeterminacindelosparmetros geotcnicosdelosmaterialesdeconstruccin.Elcaptulo5hacemencinal diseocivilde las obras asociadas alproyecto. En el captulo6, son realizados losanlisisdeinfiltracinyestabilidaddeldepsitoderelaveseincluyeun anlisisdelosresultadosmedianteloscoeficientesdeseguridadencontrados. Enelcaptulo7,sonpresentadaslasconclusionesyrecomendacionesdeeste trabajoencuantoalosanlisisdeestabilidadeinstrumentacingeotcnica. Tambinsonpresentadaslasventajasydesventajasderivadasdelre-crecimientodeldepsito.Finalmente,sonincluidasalgunassugerenciaspara investigaciones futuras. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad De Ingeniera CivilLISTA DE CUADROS RECRECIMIENTO DE DEPOSITO DE RELAVESUTILIZANDOMUROS DE SUELO REFORZADO CON GEOMALLAS7 LISTA DE CUADROS CuadroTtuloPag.Cuadro 1.1Resumen de casos histricos de presas con crecimiento13 Cuadro 1.2 Mtodos de anlisis Tieback para el diseo de MSR congeosintticos 25 Cuadro 1.3Cuadro1.3Mtodosdeanlisisdeequilibriolimiteslope stability 28 Cuadro 2.1 Precipitacinmximaesperadaparadiferentesperiodosde retorno 30 Cuadro 2.2 Caudalesmximosinstantneosparadiferentesperiodosde retorno 31 Cuadro 2.3Ubicacin de Piezmetros31 Cuadro 2.4Profundidad de agua registradas en piezmetros32 Cuadro 2.5 Aceleracinmximaesperadaparadiferentesperiodosde retorno 34 Cuadro 5.1Datos bsicos para el balance de aguas47 Cuadro 5.2Precipitacin y evaporacin media mensual representativa 48 Cuadro 5.3Resumen de tasas de bombeo durante la operacin50 Cuadro 6.1 Parmetrosdediseoparaanlisisdeinfiltracinenelcuerpo del dique 54 Cuadro 6.2Parmetros geotcnicos para el anlisis de estabilidad 61 Cuadro 6.3Propiedades de los refuerzos 61 Cuadro 6.4Resultados de los anlisis de estabilidad del depsito de relaves62 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad De Ingeniera Civil LISTA DE FIGURAS RECRECIMIENTO DE DEPOSITO DE RELAVESUTILIZANDOMUROS DE SUELO REFORZADO CON GEOMALLAS8 LISTA DE FIGURAS Figura TtuloPag. Figura 1.1 Geotetiles tejidos (a y b) Geotextiles no tejidos (c y d) .................... 15 Figura 1.2 Tipos de geomallas .......................................................................... 16 Figura 1.3 Clasificacin de muros y taludes reforzados de acuerdo................ 18 A la norma Europea PREN 14475 Figura 1.4 Ejemplos de muros con faces diferentes ......................................... 18 Figura 1.5 MSR de face de concreto (a) Espaciamiento variable y (b) ............. 19 Longitud de refuerzo variable Figura 1.6 Modos de ruptura en los anlisis de estabilidad externa ................. 20 (Bonaparte et al., 1987) Figura 1.7 Mecanismos de interface (a) Friccin y (b) Resistencia p. ........... 2021 Figura 1.8 Modos de ruptura idealizados por Jones et al., 1996 ..................... 221 Figura 1.9 Definicion de la zona activa y mecanismo de transferencia ............. 22 de tensiones (Lee, et al., 2000) Figura 1.10 Procedimientos de anlisis Tieback (Bonaparte et al., 1987) .......... 25 Figura 1.11 Anlisis de estabilidad considerando que la tensin en el ............... 27 refuerzo no altera la resistencia del suelo (Bonaparte et al., 1987) Figura 1.12 Anlisis de estabilidad considerando que la tensin en el ............... 26 refuerzo incrementa la resistencia del suelo (Bonaparte et al., 1987) Figura 2.1 Registros de profundidades piezomtricas Ao 2008 ................... 33 Figura 6.1 Ubicacin de las Secciones de Anlisis. .......................................... 53 Figura 6.2 Anlisis de Infiltracin Parmetros de Diseo ............................... 56 Figura 6.3 Anlisis de Infiltracin Configuracin de Contorno Caso 1 ........ 56 Figura 6.4 Anlisis de Infiltracin Carga Hidrulica Caso 1 57 Figura 6.5 Anlisis de Infiltracin Carga de Presin Caso 1 ....................... 57 Figura 6.6 Anlisis de Infiltracin Condiciones de Contorno Caso 2 ........... 57 Figura 6.7 Anlisis de Infiltracin Carga Hidrulica. Caso 2 ....................... 58 Figura 6.8 Anlisis de Infiltracin Carga de Presin Caso 2 ....................... 58 Figura 6.9 Anlisis de Estabilidad Modelo Geotcnico Seccin B. ................ 59 Figura 6.10 Anlisis de Estabilidad Modelo Geotcnico Seccin D. ................ 60 Figura 6.11 Muro de suelo reforzado con Geomallas - Anlisis de Estabilidad .. 60 Esttico Seccin B-B. Figura 6.12 Muro de suelo reforzado con Geomallas - Anlisis de Estabilidad .. 63 Pseudoesttico Seccin B-B. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad De Ingeniera Civil LISTA DE FIGURAS RECRECIMIENTO DE DEPOSITO DE RELAVESUTILIZANDOMUROS DE SUELO REFORZADO CON GEOMALLAS9 Figura 6.13 Talud reforzado con Geomallas - Anlisis de Estabilidad Esttico .. 63 Seccin B-B. Figura 6.14 Talud reforzado con Geomallas - Anlisis de Estabilidad ................ 64 Pseudoesttico Seccin B-B. Figura 6.15Anlisis de Estabilidad Esttico Seccin D-D 65 Figura 6.16Anlisis de Estabilidad Pseudoesttico Seccin D-D .................... 65 Figura 6.17Anlisis de Estabilidad Esttico Seccin F-F ............................... 66 Figura 6.18Anlisis de Estabilidad Pseudoesttico Seccin F-F .................... 66 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad De Ingeniera CivilINTRODUCCIN RECRECIMIENTO DE DEPOSITO DE RELAVESUTILIZANDOMUROS DE SUELO REFORZADO CON GEOMALLAS10 INTRODUCCION El informe de competencia profesional titulado Re-crecimiento de un depsito derelavesutilizandomurosdesueloreforzadocongeomallas,es propuesto para poder obtener el grado de ingeniero civil mediante lamodalidad de experiencia profesional. Este informe ha sido realizado utilizando informacin otorgada por una empresa consultora de ingeniera de reconocida experiencia en el medio. Por razones de confidencialidad el nombre de la empresa no ser divulgado. Actualmente una empresa minera del medio, est depositando sus relaves en el denominadoDepsitodeRelavesquetienelascaractersticasnecesariaspara poderalmacenarrelavescianuradosyqueactualmentecuentaconuna capacidad de almacenamiento disponible de 1 296 000 TM (toneladas mtricas) siendoinsuficientedichovolumenparalaproduccindiariaactualconlaque cuentan, 3 500 TM (toneladas mtricas). Por tal motivo la empresa minera solicit los servicios de la empresa consultora enmencinparaeldiseodelre-crecimientodelDepsitodeRelaves,para incrementarlacapacidaden2300000TM(toneladasmtricas)adicionales,a partirdelacotaactualdeldiquedecontencinexistente3804,40msnmhasta alcanzarlacotadediseo3811,4msnmconsiderandounbordelibrede0,4 metros. El objetivo del informe es presentar la de ingeniera de detalle del re-crecimiento delDepsitodeRelaves.Paralograresteobjetivo,elalcancedelpresente informe considera los siguientes tems:

-Investigacingeotcnicadecampo(calicatas,densidadin-situ,ensayos de DPL). -Ejecucin del programa de ensayos de laboratorio de mecnica de suelos paradeterminarlaspropiedadesgeotcnicasdelosdistintosmateriales involucradosenlaconstruccindelre-crecimientodeldique,incluyendo UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad De Ingeniera CivilINTRODUCCIN RECRECIMIENTO DE DEPOSITO DE RELAVESUTILIZANDOMUROS DE SUELO REFORZADO CON GEOMALLAS11 laevaluacindelaspropiedadesderesistenciaalcortedelsuelode fundacin. -Configuracin del re-crecimiento del depsito de relaves. -Actualizacin del estudio hidrolgico y clculo del balance de aguas. -Anlisis de infiltracin en el cuerpo del dique. -Anlisis de estabilidad-Revisin de las condiciones hidrogeolgicas. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad De Ingeniera CivilCAPITULO 1.REVISIN BIBLIOGRFICA RECRECIMIENTO DE DEPOSITO DE RELAVESUTILIZANDOMUROS DE SUELO REFORZADO CON GEOMALLAS12 CAPITULO 1. REVISIN BIBLIOGRFICA 1.1 Breve resea histrica de los MSR con geosintticosLa idea de asociar elementos de refuerzo a obras civiles siempre acompa a la historiadelahumanidad.Caminospersasyromanos,ziguratylagranmuralla chinasonejemplosdelsistemaderefuerzo,generalmenterealizadoscon materiales vegetales fibrosos. Enelcontextomoderno,lasestructurasdecontencindesueloreforzado comenzaronaserdesarrolladosduranteladcadade1960.Elsistemade TierraArmadainventadoporelarquitectofrancsHenriVidalen1966,esun ejemplo de este tipo de estructuras, segn Schlosser y Than (1974). SegnJewell(1992),laconstruccindeTierraArmadaconsistaentiras metlicas,suelogranularyparamentodepaneles.Latcnicademostrser econmica y atrajo el inters tanto comercial como acadmico. Aprovechandoelconceptodesueloreforzadoyelrpidodesarrollodela industriapetroqumica,laindustriatextilcomenzaproducirvariosmateriales sintticos de elevada resistencia a la traccin capaces de reforzar suelos. SegnEliasetal.(2001),elusodeinclusionessintticasensuelosreforzados fue iniciado en 1971 en Francia, y en 1974 en los Estados Unidos. En 1981, fue construido el primer muro de suelo reforzado con geomallas y en 1983 su uso se propagenlosEstadosUnidos.Actualmentelautilizacindeinclusionesde geosinteticosentaludesysuelosreforzadosacrecidoacentuadamente, principalmente por representar una alternativa, en general, econmica y de fcil ejecucin. Su creciente utilizacin fue acompaada por la evolucin de diferentes mtodos de diseo para el dimensionamiento de suelo reforzado. En este captulo serndiscutidosconceptos relacionados alcomportamiento de muros de suelo reforzado con geosinteticos. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad De Ingeniera CivilCAPITULO 1.REVISIN BIBLIOGRFICA RECRECIMIENTO DE DEPOSITO DE RELAVESUTILIZANDOMUROS DE SUELO REFORZADO CON GEOMALLAS13 1.2 Casos histricos de crecimiento de presas Aguilaretal.2005,realizunarecopilacindepresasquefueronelevadas publicadasenlaliteraturarevisada.Unresumendelaspresasquefueron recrecidas es presentado en el cuadro 1.1. Cuadro 1.1 Resumen de casos histricos de presas elevadas Presa/PaisTipo Ao construccin Altura Inicial Altura de Re-crecimiento Tansa India Enrocado1892363 Iwiny - Polonia Tierra1969167.2 Raul Leoni, Venezuela Concreto197058202 Pactola - EUA Tierra1956674.6 King Talal - Israel Solo compactado 197710015 Al-WehdahEnrocado19836040 Davis Creek - EUA Suelo reforzado con geomallas 1990337.5 Curua-Uma Brasil Tierra1977261.5 1.3 Mtodos de crecimiento de presas Existen varias tcnicas para el crecimiento o elevacin de la cresta de los diques o presas, Aguilar et al. (2005) menciona algunas de estas tcnicas: -Crecimiento con muros de parapeto de concreto; -Crecimiento con suelo reforzado; -Crecimiento con gaviones; -Crecimiento con concreto compactado; -Crecimiento con elementos inflable de plastico. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad De Ingeniera CivilCAPITULO 1.REVISIN BIBLIOGRFICA RECRECIMIENTO DE DEPOSITO DE RELAVESUTILIZANDOMUROS DE SUELO REFORZADO CON GEOMALLAS14 Este capitulo trata de explicar la tcnica de suelo reforzado para el recrecimiento de presas, detalles de cada una de las otras tcnicas descritas anteriormente no son abordados en este informe, pero pueden ser encontrados en Aguilar (2005). 1.4 Crecimiento con muro de suelo reforzado con geosintticosLaspresasdetierrapuedensernormalmentecrecidasde3a4.5m,utilizando sueloreforzadoconlminasmetlicasogeosintticos.Alturasaunmayores puedenseralcanzadas,paralamismalongituddecresta,conlacolocacinde paneles laterales de revestimiento de concreto o bloques modulares. 1.4.1 Geosintticos aplicados al refuerzo de suelos Los principales tipos de geosintticos aplicados como elementos de refuerzo son los geotextiles y las geomallas 1.4.1.1Geotextiles Losgeotextilessonmantaspermeables,tejidasonotejidasutilizadas principalmenteenlasfuncionesdefiltracin,proteccin,refuerzooseparacin. Lafigura2.3muestraalgunosgeotextiles.Losgeotextilessintticosson producidos en general con `polister o polipropileno. Existendostiposdiferentesdegeotextiles,tejidosonotejidosclasificadosen funcindelarregloestructuraldesusfibras(Figura1.1).Lostejidosson materialesoriundosdelentrelazamientosdesushilos,monofilamentoso laminas,segndireccionespreferencialesdenominadastrama(sentido transversal) y urdume (sentido longitudinal). Losgeotextilesnotejidossonformadosporfilamentosofibrasdistribuidas aleatoriamentey unidos para formarunaestructura plana. Esa unin puede ser realizadaporelentrelazamientomecnicoconagujas(agujado),porfusin parcial(termoligado),conusodeproductosqumicos(resinado)oporrefuerzo (reforzado). UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad De Ingeniera CivilCAPITULO 1.REVISIN BIBLIOGRFICA RECRECIMIENTO DE DEPOSITO DE RELAVESUTILIZANDOMUROS DE SUELO REFORZADO CON GEOMALLAS15 Figura1.1Geotextilestejidos(ayb)Geotextilesnotejidos(cyd).Koerner, 1994. Algunasdelasventajasasociadaslosgeotextilescomoelementosderefuerzo son: (a) flexibilidad y facilidad de manejo; (b) resistencia de daos mecnicos de instalacin (en especial los no tejidos); (c) capacidad de disipacin de presiones de poros generadas durante la compactacin y(d) bajo costo de la construccin cuando es comparado con otras estructuras de contencin convencional. Entre tanto, los geotextiles presentan algunas desventajas que, dependiendo de laaplicacinodeltamaodelaestructura,puedeninviabilizarsuaplicacin, comoporejemplo,losdesplazamientosdurantelaconstruccinquepueden comprometerelalineamientodelaestructuraylabajaresistenciaalatraccin comparada com otros elementos de refuerzo como las geomallas. 1.4.1.2Geomallas Lasgeomallassonestructurasplanasenformademallas,conformeilustrala Figura1.2.Suusoesexclusivamentepararefuerzo,constituidoporelementos resistentes a la traccin (Vidal, 2002). Los dos principales tipos son: -Unidireccional,cuandopresentaelevadaresistenciaalatraccin apenas en una direccin; -Bidireccional,cuandopresentaelevadaresistenciaalatraccinenlas dos direcciones principales (ortogonales). UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad De Ingeniera CivilCAPITULO 1.REVISIN BIBLIOGRFICA RECRECIMIENTO DE DEPOSITO DE RELAVESUTILIZANDOMUROS DE SUELO REFORZADO CON GEOMALLAS16 Lasgeomallassongeneralmentecompuestasdepolietilenodealtadensidad (PEAD) o polister (PET), y se caracterizan por la baja deformabilidad y elevada resistencia a la traccin. Figura 1.2 Tipos de Geomallas. Koerner, 1994. Alguna de las ventajas asociadas a su empleo como elementos de refuerzo son: (a) intertravamento con el suelo: (b) simple conexin con boques segmentados; (c)bajasdeformacionesy(d)mayorresistenciaalatraccincuandoes comparada con los geotextiles. Pocasdesventajaslimitanelusodeestematerial,comoporejemplola necesidaddeutilizaralgunaresistenciacontralaerosinenconjuntoconla geomallaenmurosconcarafrontalenvuelta.Engeneral,paramurosde pequeaaltura(menoresque4m),lasgeomallaspresentanuncostoms elevado que los muros reforzados con geotextil (Abramento, 1998). 1.5 Estructuras de suelo reforzado La tcnica de suelo reforzado por medio de geosintticos est bien consolidada en el medio geotcnico. Segn Lee (2000), la construccin de muros reforzados UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad De Ingeniera CivilCAPITULO 1.REVISIN BIBLIOGRFICA RECRECIMIENTO DE DEPOSITO DE RELAVESUTILIZANDOMUROS DE SUELO REFORZADO CON GEOMALLAS17 congeosintticossehaincrementado,principalmenteporserunasolucin econmica,flexibley de fcil construccin. Adems, se puedenobtener taludes de suelo estables, en posicin vertical y con buen acabado esttico. Elconceptoesbasadoenlaideadequelapresenciadelrefuerzoenelsuelo restringelasdeformaciones,generandounaaltaresistenciaalconjunto.Esta restriccindedeformacionesesobtenidagraciasaldesenvolvimientode esfuerzosdetraccinenelelementoderefuerzo.SegnSchlosseryThan (1974),elprincipioesanlogoalconcretoreforzadoyconsisteenasociarlas caractersticasmecnicasdelsueloconlasdeunrefuerzoresistenteala traccin.Deestemodo,asociandomaterialesdistintosconfunciones complementarias,sepuedeobtenerunaestructuramecnicamenteresistentey estable. 1.5.1 Sistemas constructivos disponibles Variossistemasdemurosdesuelosreforzadoscongeosintticosfueron desarrolladas por diferentes empresas americanas. En la actualidad las patentes deestossistemasexpiraronyexistendiversossistemasycomponentesque pueden ser adquiridos separadamente y reunidos en una nica estructura por el proyectista o constructor (Elias et al., 2001). Lasestructurasdecontencinensueloreforzadogeneralmenteconsistende capasdesuelocompactados,entramadasconcapasderefuerzo,con espaciamientospre-determinados.Resumidamente,sepuedendiferenciarlos varios sistemas constructivos a partir de algunas caractersticas bsicas. -InclinacindeltaludSegnFlossyBrau(2004),lasestructurasde contencinpuedenserclasificadascomomurosytaludes.Conformees presentado en la Figura 1.3, las estructuras con taludes superiores a 1:4 (H:V)sonconsideradasmuros,Lasdemssonconsideradascomo estructurasdesueloreforzado.Segnotrosautores,estructurasconla carainclinadaencimade70sonconsideradosmuros(Bonaparteetal., 1987; Jones 1996; Elias et al., 2001). -TipodecarafrontalSegnTatsuoka(1993),lacaradelosmurosde sueloreforzadopuedeserconstituidadeunidadesrgidas(Concreto)o unidadesdeformables(hechasdemallas,lminasdeaceroogavin),o UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad De Ingeniera CivilCAPITULO 1.REVISIN BIBLIOGRFICA RECRECIMIENTO DE DEPOSITO DE RELAVESUTILIZANDOMUROS DE SUELO REFORZADO CON GEOMALLAS18 deunidadesflexibles(hechasdetelastejidasautoenvuelta).Varios autoressuponenquelacaranocontribuyeparalaestabilidaddela estructura. En el Figura 1.4 son presentados varios tipos de cara o frente. Figura 1.3 Clasificacin de muros y taludes reforzados de acuerdo a la norma europea PREN 14475. Figura 1.4 Ejemplos de muros con caras frontales diferentes (Tatsuoka, 1993). Estructuras de retencin de tierra Taludes reforzados PANEL DE CONCRETO CONECTOR TIRA DE METAL SUELO DE RELLENO GEOTEXTILFUNDACION b) PANEL DE CONCRETO C) BLOQUE DE CONCRETO BLOQUE DE CONCRETO FUNDACION EXISTENTE CELULAS GEOTEXTIL AREA PARA COMPLETAR DE SUELOANCLAJE DE GEOTEXTIL D) BLOQUES CELULARES DE CONCRETO UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad De Ingeniera CivilCAPITULO 1.REVISIN BIBLIOGRFICA RECRECIMIENTO DE DEPOSITO DE RELAVESUTILIZANDOMUROS DE SUELO REFORZADO CON GEOMALLAS19 -Espaciamientoylongituddelosrefuerzoselespaciamientoverticalde losrefuerzospuedeservariableouniforme,biencomosulongitud.Hay variosejemplosdetodosestoscasosenlaliteratura.ElFigura1.5 presenta dos casos de muros construidos en West Virginia, EUA. Figura 1.5 MSR cara frontal de concreto a) Espaciamiento variable y b) longitud de refuerzo variable. -Tipoderefuerzopuedenserempleadosdiferentestiposde geosintticos, como geotextiles, geomallas o una combinacin de ambos, as como refuerzos metlicos. 1.5.2 Estabilidad de muros reforzados Un MSR es utilizado para estabilizar y contener el suelo, cuando la construccin deuntaludreforzadofueraanti-econmicaotcnicamenteinviable.Parael proyectodemurodesueloreforzadosedebedegarantizarlaestabilidad externa como interna. La verificacin de la estabilidad externa es evaluada asumiendo que la masa de sueloactacomouncuerporgido.Losmecanismosderupturaevaluadosson similaralasestructurasconvencionales,osea,sedebeverificar:a) deslizamiento a lo largo de la base de estructura reforzada; b) volteo en torno al pie de la estructura; c) ruptura del suelo de fundacin, d) ruptura global por una superficieenvolviendotodoelmacizoreforzado.ElFigura1.6presentalos cuatro mecanismos de ruptura acotados por Bonaparte et al. (2008). Panel con cara frontal de concretoPanel con cara frontal de concreto UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad De Ingeniera CivilCAPITULO 1.REVISIN BIBLIOGRFICA RECRECIMIENTO DE DEPOSITO DE RELAVESUTILIZANDOMUROS DE SUELO REFORZADO CON GEOMALLAS20 Detallesdelosanlisisdeestabilidadexternanosernabordadoseneste informe sin embargo pueden ser encontradas en Das (2001). Figura 1.6 Modos de ruptura en los anlisis de estabilidad externa (Bonaparte et al. 1987). SegnGomezyPalmeira(1994),enlacondicinlimite,larupturadelazona reforzada(inestabilidadinterna)ocurreporrupturaoarrancamientodelos refuerzos.Porlotanto,unodelosaspectosmsimportantesenelproyectode unsueloreforzadoeselanlisisdeestabilidadinterna.Ellapermiteestimarla magnitud de la fuerza de traccin, espaciamiento y longitud de los elementos de refuerzo.Paraestoesnecesarioconocerlosmecanismosdetransferenciade esfuerzosy mecanismos de ruptura. El mecanismo de refuerzo funciona por transferencia de tensiones del suelo para el refuerzo. Segn Mitchelly Villet (1987), la transferencia de tensiones entre el sueloyelrefuerzoenvuelvedosmecanismosbsicos,friccinyresistencia pasiva.Latransferenciadetensionesporfriccindependedelcontactoenel readelasuperficieplanadelgeosinttico,desurugosidad,delatensin confinanteydelascondicionesdeinterfase.Estemecanismoescaracterstico de todos los geosinteticos. La transferencia por resistencia pasiva ocurre debido alesfuerzodeanclajedelrefuerzoenelmacizo.Estemecanismoes caracterstico de las geomallas y depende de la tensin confinante y del tipo de (a)Corrimiento o desplazamiento lateral(b) Vuelco( c ) Capacidad de carga (d) Falla generalUNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad De Ingeniera CivilCAPITULO 1.REVISIN BIBLIOGRFICA RECRECIMIENTO DE DEPOSITO DE RELAVESUTILIZANDOMUROS DE SUELO REFORZADO CON GEOMALLAS21 sueloqueenvuelvelrefuerzo.ElFigura1.7presentaambosmecanismosde interaccin. a)Friccin superficial b)Resistencia pasiva Figura 1.7 Mecanismo de interaccin: (a) friccin y (b) resistencia pasiva. Encuantoalosmecanismosdefalla,Jones(1996)presentaunalistadeseis modos posibles de falla interna. El Figura 1.8 presenta esquemticamente tales posibles modos de ruptura. Figura 1.8 Modos de falla idealizados por Jones (1996). Paraelanlisisdelaestabilidadinterna,lamasadesueloreforzadopuedeser dividida en dos zonas de comportamiento: ArrancamientoFalla por traccinDeslizamiento interno Conexin con la cara frontal Embarrigamiento (Falla por corte DESLIZAMIEMTOExceso de altura no reforzada MOVIMIENTO HORIZONTAL MOVIMIENTO HORIZONTAL CIRCULACINENTRE LOS ELEMENTOS DE LA CARA ROTACION DESLIZAMIEMTO DESLIZAMIEMTO INTERNOFALLA POR TRACCIONARRANCAMIENTO CONEXIN CON LA CARA FRONTAL EMBARRIGAMIENTO (FALLA POR CORTE) DESLIZAMIENTO EXCESO DE ALTURA NO REFORZADA UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad De Ingeniera CivilCAPITULO 1.REVISIN BIBLIOGRFICA RECRECIMIENTO DE DEPOSITO DE RELAVESUTILIZANDOMUROS DE SUELO REFORZADO CON GEOMALLAS22 1.Zonaactivaquecomprendelaporcindetaludquetiendealmoversey es potencialmente inestable; 2.Zona resistente, que es la regin en el cual la masa del suelo es estable. SegnLee(2000),laseparacinentrelasdoszonasesmarcadaporla superficiepotencialderuptura.Elrefuerzoesposicionadodetalmaneraque atravieselazonaactivayhayaciertoanclajeenlazonaresistente.Enlazona activa,seadmitequelastensionesdecorteactuandoenelrefuerzoson direccionadas para afuera del talud, en cuanto en la zona resistente tiene sentido opuesto, desarrollndose esfuerzos de traccin a lo largo del refuerzo, debiendo presentarvalormximodefuerzadetraccinenlasinmediacionesdela superficie potencial d ruptura. El Figura 1.9 presenta esquemticamente las dos zonas de masa de suelo reforzado. Figura1.9Definicindelazonaactivaymecanismodetransferenciade tensiones (Lee, 2000). Segn Gomez y Palmeira (1994), estos mecanismos de interaccin dependen de laresistenciaalatraccin,delarigidezdelrefuerzo,delastensionesde confinamiento,delespaciamientoentelascamadasderefuerzo,delalongitud de anclaje y de las condiciones de carga actuales. Elemento de cara Masa de suelo inestableMasa de suelo estable Presin lateral Resistencia al corte contra el arrancamiento Superficie de ruptura Transferencia al corte desde la masa de suelo inestable UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad De Ingeniera CivilCAPITULO 1.REVISIN BIBLIOGRFICA RECRECIMIENTO DE DEPOSITO DE RELAVESUTILIZANDOMUROS DE SUELO REFORZADO CON GEOMALLAS23 1.6Mtodos de diseo para el anlisis de estabilidad interna de MSR Segn Worral (1995), las estructuras diseadas por Henry Vidal fueron basadas enconceptosclsicosdeRankineyCoulomb.Elasumiunadistribucinde presinlateraldeRankinelacualpermiticalcularlapresinhorizontaldebajo de cresta del muro. Luego, en cada capa la carga de tensin dentro del refuerzo fue asumida como siendo correspondiente al esfuerzo lateral impuesto en el rea tributaria. La longitud del refuerzo deba tener no menos de 80% de la altura del muro,delmaneraquelrefuerzoatravieselasuperficiepotencialderuptura clsica de Coulomb. SegnLeshchinsky(1996),inicialmentelasestructurasdesueloreforzado fueronproyectadas,medianteunaextrapolacindirectadeproyectos geotcnicosconvencionales.Estosmtodosproducanestructuras conservadoras,mismoaseconmicasencomparacinconlasestructuras convencionales.Claramente,lasimplicidaddelosmtodosdediseosconla produccindemurosdesuelosreforzadoseconmicosyseguros,aumentosu uso. SegnMitchellyVillet(1987,existendiferentesprocedimientosdeanlisis. Algunossonbasadosencondicionesderuptura,otrosusananlisisbajo condiciones de trabajo. Losanlisisdeequilibriolmiteesutilizadaextensivamenteparadisearmuros desueloreforzadoencondicionesderuptura.Losanlisisencondicionesde trabajo es basada en comportamiento tensin-deformacin de la masa de suelo reforzado. Segn Zomberg et al. (1998), los mtodos de diseo para MSR son basados en lasuposicindequelamximafuerzadetraccinenlosrefuerzoses proporcional a la presin de sobrecarga medida a partir de la cresta del muro. SegnBoydySegrestin(1992),lasfuerzasdetraccinsonestimadaspor mtodos de clculo imperfectos, ms prcticos. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad De Ingeniera CivilCAPITULO 1.REVISIN BIBLIOGRFICA RECRECIMIENTO DE DEPOSITO DE RELAVESUTILIZANDOMUROS DE SUELO REFORZADO CON GEOMALLAS24 1.6.1 Mtodos basados en la condicin de falla LosanlisisdeequilibriolmitesonlosmsutilizadosparaeldiseodeMSR bajo condiciones de falla. Probablemente debido a la facilidad de su empleo y la familiaridaddelosdiseadoresconlosconceptosbsicos.Enestetipode anlisis diversas suposiciones son realizadas: -La superficie de falla es conocida; -El suelo tiene un comportamiento rgido perfectamente plstico; -Laresistenciaalcizallamientodelsueloesigualmentemovilizadaen todos los puntos a lo largo de la superficie de falla; -La inclinacin y distribucin de los refuerzos a lo largo de la superficie de falla es conocida. Elanlisisdedeequilibriolimitetratadelaestabilidaddelaestructuraen situacin de ruptura inminente. Dentro de este anlisis fueron desarrolladas dos categoras. En la primera categora estn los mtodos que satisfacen el equilibrio de fuerzas (tieback) y , en la segunda categora, los mtodos que satisfacen los mtodos de equilibrio de fuerzas y momentos (slope stability). 1.6.1.1 Mtodo de equilibrio limite tie back SegnClaybournyWu(1993),losmtodosdeestacategorausananlisis simplesdeequilibriodefuerzashorizontales(equilibriolocal).Lafuerza horizontaldesestabilizadora,resultantedelatensinlateraldelsuelo,es equilibradaporlafuerzahorizontaldadaporelrefuerzo.Laresistenciaal cizallamientodelsoloesconsideradamovilizadaalolargodelasuperficiede falla. El mtodo de cua Tieback supone: -Total movilizacin de la resistencia al cizallamiento del suelo a lo largo de una superficie plana; -Cua activa de Rankine, -El movimiento del muro ocurre por la rotacin de este alrededor del pi; -Distribucindepresinlateral,elcualespeculiaracadamtodode acuerdo al cuadro 1.2 y el Figura 1.10. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad De Ingeniera CivilCAPITULO 1.REVISIN BIBLIOGRFICA RECRECIMIENTO DE DEPOSITO DE RELAVESUTILIZANDOMUROS DE SUELO REFORZADO CON GEOMALLAS25 El Figura 2.10 presenta las distribuciones de presin lateral utilizadas por los mtodosdeanlisisTieback.Estasdistribucionesfueronbasadasen observaciones o en experiencias de campo, conforme Claybourn e Wu (1993). Figura 1.10 Procedimiento del anlisis Tieback (Bonaparte et al. 1987). Cuadro1.2MtodosdeanlisisTiebackparaeldiseodeMSRcon geosintticos. MtodoDistribucin de presin lateralEspaciamiento Steward et al., 1977z Ko h o = Variable Broms, 1978( ) H q Ka h o + = 5 , 1 65 , 0 Constante Murray, 1980z Ka h o = Variable Collin, 1986 Geotxtil: Geogrelha: Hh36 , 2 = o Variable zh7 , 15 = o ; @z0,2H Bonaparte et al. 1987 ((

+++=2) / () ( 3) 3 (1) (Rrrz arahL zq zq Kq z KoVariable Elias et al., 2001z KrE h o = Variable 1.6.1.2 Mtodo de equilibrio limite Slope Stability LosmtodosdeSlopeStabilityutilizansuposicionessimilaresalasusadasen losanlisisdeestabilidaddetaludesconvencionales.Entretanto,losmtodos Zona de falla activa Plano de ruptura y de mxima fuerza de traccin Falla por rotacin en torno al pi del muro Zona resistente UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad De Ingeniera CivilCAPITULO 1.REVISIN BIBLIOGRFICA RECRECIMIENTO DE DEPOSITO DE RELAVESUTILIZANDOMUROS DE SUELO REFORZADO CON GEOMALLAS26 son modificados para incluir la fuerza de tensin dentro de los anlisis. Adems, utilizan varias suposiciones en relacin a la inclinacin del refuerzo en relacin a la superficie de ruptura. Conforme Mitchell y Villet (1987), los mtodos de esta categora son similares a losusadosparalosanlisisdeestabilidaddetaludesconvencionales.Las resistenciasalcizallamiento,alatraccinyarrancamientodelrefuerzoson consideradascuandoelmismoesinterceptadoporlasuperficiepotencialde ruptura. SegundoBonaparteetal.(1987),latensindelrefuerzoesincorporadaenun anlisis de estabilidad de taludes de dos formas. La primera considera la tensin delrefuerzocomounafuerzadetraccinenunFiguradecuerpolibre,queno afectalaresistenciadosolo,mascontribuyeparaelequilibriodefuerzasy momentos, conforme se presenta en el Figura 1.11. Enelsegundotipodeabordagem,seconsideraqueelrefuerzoincrementala resistenciadelsuelo.Latensindelrefuerzoesdescompuestaenvectores normalytangentealasuperficiederuptura.Elvectortangentepuedeser consideradocomounapseudocohesin.Elvectornormalaumentaatensin normal,porlotanto,laresistenciacisallantedelsuelo.ElFigura1.12presenta este caso. Encualquierdelostiposdeabordagem,laorientacindelrefuerzosobrela superficiederupturapuedesersupuestacomohorizontaloinclinada.Debidoa lasgrandesdeformacionescercadelasuperficiederuptura,algunosdelos mtodos consideran ambos casos. Unresumendelosmtodosdeanlisisdeequilibriolimite(slopestability)est descrito en el Cuadro 1.3. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad De Ingeniera CivilCAPITULO 1.REVISIN BIBLIOGRFICA RECRECIMIENTO DE DEPOSITO DE RELAVESUTILIZANDOMUROS DE SUELO REFORZADO CON GEOMALLAS27 , TR | | ) cos( , = R T MT ,s s 0Figura1.11-Anlisisdeestabilidadconsiderandoquelatensinenelrefuerzo no altera la resistencia del suelo (Bonaparte et al., 1987). TRpTnT, R T R T Mn p T + =' 'tan|| |' 'tan ) ( ) cos( | , , + = sen RT MT | |' 'tan ) tan( 1 | , + =T TM M Figura 1.12 Anlisis de estabilidad considerando que la tensin en elrefuerzo incrementa la resistencia del suelo (Bonaparte et al., 1987). Refuerzo Refuerzo UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad De Ingeniera CivilCAPITULO 1.REVISIN BIBLIOGRFICA RECRECIMIENTO DE DEPOSITO DE RELAVESUTILIZANDOMUROS DE SUELO REFORZADO CON GEOMALLAS28 Cuadro 1.3 Mtodos de anlisis de equilibrio limite - slope stability. MtodoSuperficie.Espaciamiento.Parmetros Mtodo Schmertmann (1987) Bi linearVarivel 0 = co o35 15 s s |0 = uMtodo Leshchinsky e Boedeker (1989) Espiral logartmicaConstante 0 = co o45 15 s s |0 = uMtodo de Leshchinsky e Perry (1989) LinearConstante 0 = co o55 20 s s |0 = uJewell (1991)Bi linearVarivel 0 = co o50 15 s s |0 > u UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad De Ingeniera CivilCAPITULO 2. INFORMACION GENERAL DEL SITIO

RECRECIMIENTO DE DEPOSITO DE RELAVESUTILIZANDOMUROS DE SUELO REFORZADO CON GEOMALLAS29 CAPITULO 2. INFORMACION GENERAL DEL SITIO 2.1 Ubicacin ElreaenestudioseencuentraeneldepartamentodeArequipaaunaaltitud aproximada de 3 900 msnm. 2.2 Clima Lalocalidaddelaminamanifiestauncomportamientotpicodecuencasalto andinas.Latemperaturadelazonadurantelosmesesdelluviatieneunrango cortodefluctuacinydurantelosmesessecosseamplaesterangoal presentarse las heladas. La temperatura media anual es de 5,7 C, la mnima 10 C y la mxima 17,9 C. De acuerdo al resumen meteorolgico regional de la zona, la precipitacin registrada esde 459,6 mm/ao. De acuerdo a ese mismo documento,lavelocidaddelosvientosllegahasta47km/h,mayormentecon direccin suroeste. 2.3 GeologaEnlageologaregionalsereconocencincounidadesbiendefinidas:rocas sedimentarias del mesozoico, rocas volcnicas del terciario, rocas intrusivas del terciario, rocas volcnicas del cuaternario y depsitos aluviales. El rea del depsito de relaves en estudio se ubica sobre una terraza aluvial, con depsitosprofundosdemsde30mdegravasarenosas.Laparteestey sureste del depsito se encuentra adyacente a los depsitos de relaves antiguos. 2.4 Hidrologa Elestudiodehidrologafuedesarrolladoapartirdelarecienteinformacin meteorolgicaproporcionadaporelServicioNacionaldeMeteorologae Hidrologa del Per (SENAMHI). El rea del proyecto presenta un amplio valle, en el cual discurre un ro, el mismo queeselprincipalcolectordelasaguasquellevannumerosasquebradas aledaas, que bajan de las partes altas ubicadas principalmente hacia el estey oeste del rea en mencin. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad De Ingeniera CivilCAPITULO 2. INFORMACION GENERAL DEL SITIO

RECRECIMIENTO DE DEPOSITO DE RELAVESUTILIZANDOMUROS DE SUELO REFORZADO CON GEOMALLAS30 El rgimen de precipitaciones mensuales indica que la temporada lluviosa ocurre entre los meses de diciembre a marzo y el periodo seco entre los meces de abril a noviembre, en este ltimo las precipitaciones pueden ser nulas. Las precipitaciones para los diversos periodos de retorno han sido calculadas en basealosdatosdeprecipitacionesmximasde24Horasdeunaestacin pluviomtrica cercana a la zona. El Cuadro 2.1 muestra los resultados. Cuadro 2.1 Precipitacin mxima esperadapara diferentes periodos de retorno Perodo de retorno (aos) Precipitacin Mx.24 horas (mm) 5064,7 10072,1 50089,4 1 00096,8 Laprecipitacinmximaprobable(PMP)hasidocalculadamediantela metodologa de Hershfield y asciende a 227,6 mm. El re-crecimiento del depsito derelaveshasidodiseadoasumiendolaocurrenciadelaPMPduranteel periodo de operacin. El rgimen de caudales mensuales se estim mediante balance hdrico, debido a quenosecuentaconinformacinenlazona.Loscaudalesmximos instantneos se estimaron en funcin de la precipitacin mxima de 24 horas. El Cuadro 2.2 muestra los caudales del ro cercano a la ubicacin del Depsito de Relaves. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad De Ingeniera CivilCAPITULO 2. INFORMACION GENERAL DEL SITIO

RECRECIMIENTO DE DEPOSITO DE RELAVESUTILIZANDOMUROS DE SUELO REFORZADO CON GEOMALLAS31 Cuadro 2.2 Caudales mximos instantneospara diferentes periodos de retorno Perodo de retorno (aos)Caudal (m3/s) 100 399,01 500580,63 1 000 662,55 PMP2 209,88 2.5 Hidrologia Comopartedelalcancedeltrabajoseharealizadolaevaluacindela informacinhidrogeolgicadisponibleprovenientedepiezmetrosexistentes ubicados en los depsitos de relaves colindantes, con la finalidad de plantear los requerimientosnecesariosparallevaracaboposteriormenteunestudio hidrogeolgico detallado. Dichainformacincontienedatosdeprofundidadesdeagua.Lascoordenadas delospiezmetrosylainformacindeprofundidadesdeaguasemuestranen los Cuadros 2.3 y 2.4 respectivamente. Cuadro 2.3 Ubicacin de piezmetros PiezmetroUbicacinEste (m)Norte (m) P1 P2 P3 Poza de Drenaje Deposito 2 Deposito 3 Deposito 4 Deposito 4 786 415,609786 522,000786 269,555S.D. 8 309 332,014 8 309 281,000 8 309 349,917 S.D. S.D.:Sin Dato Ver plano IG-01 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad De Ingeniera CivilCAPITULO 2. INFORMACION GENERAL DEL SITIO

RECRECIMIENTO DE DEPOSITO DE RELAVESUTILIZANDOMUROS DE SUELO REFORZADO CON GEOMALLAS32 Cuadro 2.4Profundidades de agua registradas en piezmetros (m) P1P2P3 Poza de Drenaje Registros2008200820082008 Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Setiembre Octubre Noviembre Diciembre 22,20 22,25 22,30 22,40 22,50 22,45 22,50 22,45 22,50 22,80 S.D. S.D. 17,30 17,30 17,35 17,40 17,45 17,50 17,45 17,50 18,10 18,15 S.D. S.D. 27,1527,2027,2527,3027,3027,4027,4527,4026,5025,00S.D. S.D. 6,50 6,50 6,55 6,60 6,55 6,55 6,60 6,55 6,40 6,30 S.D. S.D. S.D.: Sin Dato 2.5.1 Evaluacin de la informacin de niveles registrados en los piezmetros LainformacindelCuadro2.4correspondientealao2008sepresenta esquemticamente en el Figura2.1. De acuerdo a este Figura se observa: EnlospiezmetrosP1yP2setieneuncomportamientoestacional asociadoconlaprecipitacin,durantelosmesesdelluvia(eneroa marzo) la napa es menos profunda, mientras que durante el resto del ao la napa es ms profunda. En el piezmetro P3, durante los primeros 8 meses las lecturas muestran uncomportamientoestacional,esdecirdurantelosmesesdelluvia (eneroamarzo)lanapaesmenosprofunda,mientrasquedeabrila agosto la napa es ms profunda. Sin embargo las lecturas de setiembre y octubremuestranundescensosbitodenivelqueseapartadel comportamiento estacional. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad De Ingeniera CivilCAPITULO 2. INFORMACION GENERAL DEL SITIO

RECRECIMIENTO DE DEPOSITO DE RELAVESUTILIZANDOMUROS DE SUELO REFORZADO CON GEOMALLAS33 La poza de drenaje muestra un comportamiento similar al piezmetro P3. LacomparacindelaslecturasdelospiezmetrosP1,P2yP3 enlos meses de abril de 2003 y abril de 2008, muestra que en el 2003 la napa fretica estaban ms elevada, esto podra asociarse con la ocurrencia de mayoresprecipitacionesendichoaoencomparacinconelao2008. Sinembargo,losregistrospluviomtricosmuestranqueelao2003 correspondi a un ao seco. 0.005.0010.0015.0020.0025.0030.000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11MesesProfundidades Piezomtricas (m)Cancha No.2. P1 Cancha No.3. P2 Cancha No.4. P3 Cancha No.4. P. Drenaje Figura 2.1 Registros de profundidades piezomtricas Ao 2008. Lasmedicionesdeprofundidadesdeaguadelacuferomuestranen generaluncomportamientoestacionalasociadoconlaocurrenciade precipitaciones.Estoindicaraquelaszonasderecargadelacuferose encuentracercanasalaubicacindelproyecto.Sinembargo,enlos mesesdesetiembreyoctubre,sehanobservadodesviacionesdeeste comportamientoenlospiezmetrosP3yenlapozadedrenaje.Es necesariocontarconmsinformacinparaarribaraconclusionesms consistentes. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad De Ingeniera CivilCAPITULO 2. INFORMACION GENERAL DEL SITIO

RECRECIMIENTO DE DEPOSITO DE RELAVESUTILIZANDOMUROS DE SUELO REFORZADO CON GEOMALLAS34 No se cuenta con informacin de las cotas superiores de los piezmetros quepermitandeterminarlascotasdeaguassubterrneaseinferirun patrn de flujo. 2.6 Sismicidad El Instituto Geofsico del Per (IGP) considera que el rea del proyecto se ubica enunazonadesismicidadalta.Lareginpuedeserafectadapormovimientos tectnicos que se manifiestan mediante actividad ssmica con focos superficiales y profundos. Los sismos con epicentros profundos se asocian a la gran zona de fallaproductodelasubduccindelaplacadeNazcabajolaplacacontinental sudamericana. Deacuerdoalmapaderegionalizacinsismotectnica,elreadeestudiose localizaenlaZona3,enlacualseregistranposiblesintensidadesdeVIIIMM; estazonatieneactividadssmicaconprofundidadesde60km.Segnelmapa dedistribucindemximasintensidadesssmicasobservadas,elreade estudioseubicaenunazonaquecorrespondeaocurrenciasdemximas intensidadesssmicasdeVIIMM.ElCuadro2.5muestralasaceleraciones mximas para diferentes periodos de retorno. Cuadro 2.5 Aceleracin mxima esperada para diferentes periodos de retorno Periodo de Retorno (aos) Aceleracin Mxima del Terreno 300,17 g 500,21 g 1000,25 g 5000,40 g Para el rea de estudio se consideraron perodos de retorno de 475 aos para el sismodediseo,loquecorrespondeaestructurasconunaexposicinssmica de50aosconunaprobabilidaddeexcedenciade10%.Paraesteevento,la aceleracinhorizontalmximaesde0.40genelbasamentorocosooterreno firme. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad De Ingeniera CivilCAPITULO 2. INFORMACION GENERAL DEL SITIO

RECRECIMIENTO DE DEPOSITO DE RELAVESUTILIZANDOMUROS DE SUELO REFORZADO CON GEOMALLAS35 Deacuerdoalosresultadosobtenidosdelosanlisisdeterminsticosy probabilstico,serecomiendautilizarcomosismodediseoelvalorde aceleracin mxima horizontal correspondiente al evento de 500 aos de periodo de retorno, equivalente a 0.40g, para todas las estructurasde la Unidad Minera localizadas en roca suelo firme. Debidoaquelaaceleracinpicoenelterrenoslosemantendraporuna determinadafraccindetiempo,laaceleracindediseopromedio (generalmente referida como el coeficiente ssmico horizontal) actuando sobre la masacrtica,seasumequeserentre1/2a2/3delvalorpico.Esta recomendacinesconsistenteconlasrecomendacionesdelCuerpode IngenierosdelEjrcitodelosEstadosUnidos(U.S.ArmyCorpsofEngineers, HynesyFranklin,1984),quienessugierenelusodeuncoeficientessmico pseudo-estticoigualal50%delaaceleracinpicodediseo.La recomendacindelCuerpodeIngenierosestbasadaenlaaplicacindel mtododeNewmarkparacalculardesplazamientospermanentesenpresasde tierrautilizandomsde350registrosssmicos,concluyndosequeestas estructuras analizadas con el mtodo pseudo-esttico con factores de seguridad mayoresque1.0utilizandouncoeficientessmicohorizontalde0.5xPGAno desarrollandeformacionesmayoresa1metro,queesunvalorarbitrarioque puede ser tolerado por presas de tierra. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad De Ingeniera Civil CAPITULO 3:.CRITERIOS DE DISEO RECRECIMIENTO DE DEPOSITO DE RELAVESUTILIZANDOMUROS DE SUELO REFORZADO CON GEOMALLAS36 CAPITULO 3. CRITERIOS DE DISEO 3.1 Objetivos del diseo Los principales objetivos asociados al diseo del re-crecimiento del Depsito de Relaves son los siguientes: Cumplirconlasnormasdediseoydesarrollareldiseodelre-crecimientodelDepsitodeRelavesparaelperiododeoperacin considerandoposteriormenteeldiseodelasestructurasasociadasal cierre del mismo. Almacenarenformaseguralosrelavesenundepsitodiseadobajo estndares y normas internacionales. 3.2 Alcances del trabajo Se han desarrollado los siguientes trabajos: Colectarinformacinexistente;incluyendoinformacindetrabajosde geotecniaanteriormenterealizados,estudioderiesgossmico,detalles del anlisis de estabilidad. Visitadecampoparadefinirlostrabajosrequeridosyparainspeccionar las estructuras existentes. Trabajos de investigacin geotcnica de campo (calicatas) y ensayos de laboratorio. Caracterizacindelosmaterialesexistentesenlafundacindeldiquea proyectar. Anlisisgeotcnicosafindeevaluarlaestabilidadfsicadelas estructuras proyectadas.Diseodedetalledelaestructuraincluyendolaconfiguracindeldique de contencin y sistema de subdrenaje. Diseosdelasobrasauxiliaresincluyendocanales,cunetas,aliviadero, pozas;entre otros. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad De Ingeniera Civil CAPITULO 3:.CRITERIOS DE DISEO RECRECIMIENTO DE DEPOSITO DE RELAVESUTILIZANDOMUROS DE SUELO REFORZADO CON GEOMALLAS37 3.3 Criterios de diseoLoscriteriosparatodoslosaspectosdeldiseodelaseccintransversaldel dique son los siguientes: Elevacin mxima del dique: 3 811,4 msnm. Nivel mximo de relaves 3 811,0 msnm. Borde libre 0,4 m Utilizar relleno comn par conformar el cuerpo del dique Instalacindepiezmetrosenelcuerpodeldique,paraelmonitoreode posibles fugas que pudiesen haber a travs del sistema de revestimiento geosinttico.El factor de seguridad para condicin de carga esttica en el periodo de operacin debe ser mayor o igual a 1,4. Elfactordeseguridadparalacondicindecargaestticaduranteel cierre de la mina deber ser mayor o igual a 1,5. El Factor de seguridad para la condicin de carga dinmica en el periodo de operacin debe ser mayor a 1,0. Utilizar el sistema de MSR con geomallas en la parte superior, a todo lo largodelacrestadelactualdique,conlafinalidaddereducirlos volmenes de relleno.Mantenerlossistemasdemonitoreodeaguascidasyaadir piezmetrosparaasegurarlaintegridaddelasestructuras,calidaddel aguaycontrolarposiblesfugasquepudiesenhaberatravsdel revestimiento geosinttico. Loscriteriosdediseoparaelre-crecimientodelDepsitodeRelavesse muestran en la Tabla 3.1. 3.4 Normas de diseo Lasbasesycriteriosdediseoadoptadosenelpresenteestudiosebasanen estndaresinternacionalesparaeldiseodepresas.Particularmente,eldiseo del depsito cumple con las siguientes guas y recomendaciones: Ministerio de Energa y Minas. Gua ambiental para el manejo de drenaje cido de minas. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad De Ingeniera Civil CAPITULO 3:.CRITERIOS DE DISEO RECRECIMIENTO DE DEPOSITO DE RELAVESUTILIZANDOMUROS DE SUELO REFORZADO CON GEOMALLAS38 MinisteriodeEnergayMinas.Guaambientalparalaestabilidadde taludesdedepsitosderesiduosslidosprovenientesdeactividades mineras. Ministerio de Energa y Minas. Protocolo de monitoreo de calidad de agua subsector minera. CANMETCETEM.Manualoncoversystemdesignforreactivemine waste. CanadianDamSafetyAssociation(CDSA)DamSafetyGuidelinesfor Existing Dams, 1995. InternationalCommissiononLargeDams(ICOLD),particularmente ICOLDBulletin98TailingsDamsandSeismicityReviewand Recommendations, 1995. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad De Ingeniera CivilCAPITULO 4.INVESTIGACION GEOTECNICA Y ENSAYOS DE LABORATORIO RECRECIMIENTO DE DEPOSITO DE RELAVESUTILIZANDOMUROS DE SUELO REFORZADO CON GEOMALLAS39 CAPITULO 4. INVESTIGACIN GEOTCNICA Y ENSAYOS DE LABORATORIO Para la ejecucin del presente estudio se realiz un programa de investigaciones geotcnicasdecampoconlafinalidaddeevaluarlascaractersticasy propiedadesdelosmaterialesdelafundacindelreaderecrecimientodel Depsito de Relaves. Para la ejecucin de las investigaciones se han realizado ensayosdedensidaddesuelosin-situ,excavacindecalicatas,tambinse tomaronmuestrasrepresentativasdesuelos(fundacin,materialdebaja permeabilidad(BP)ymaterialesdecantera)parallevaracabolaspruebasde laboratorio y as determinar los parmetros de resistencia. EnelPlanoGE-01,semuestranlasubicacionesdelascalicatasyensayos realizadosenlazonadelproyecto.ElPlanoGE-02muestralosperfiles estratigrficos. 4.1 Ensayos de densidad de suelos in-situ Fueron realizados ensayos de densidad in-situ por el mtodo del cono de arena (segnASTMD1556)yporelmtododereemplazodeagua(ASTM5030), realizndoseuntotalde13ensayosdedensidadin-situ,alpieeneltaluddel DepsitodeRelaves,conlafinalidaddedeterminarelpesounitarioyla compacidaddelosmateriales.EnlaTabla4.1semuestralosresultadosy ubicacin de los ensayos. 4.2 Calicatas Conlafinalidaddecomplementarelconocimientodelaspropiedadesy condicionesgeotcnicas(humedad,densidad,resistenciaalcortey permeabilidad) del suelo de fundacin, se han excavado un total de catorce (14) calicatashastaunaprofundidadmximade5,60m,dondesehanextrado muestras para los respectivos ensayos de laboratorio. Las calicatas C-1, C-2, C-3, C-4 y C-5 ubicadas al pie del talud del Depsito de Relaves presentan una primera capa de limo orgnico (Top soil) en promedio 40 cm,seguidodesueloaluvial(GP)hastalaprofundidadexplorada,conformado UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad De Ingeniera CivilCAPITULO 4.INVESTIGACION GEOTECNICA Y ENSAYOS DE LABORATORIO RECRECIMIENTO DE DEPOSITO DE RELAVESUTILIZANDOMUROS DE SUELO REFORZADO CON GEOMALLAS40 por grava pobremente gradada con matriz de arena de grano medio a grueso. La humedaddelsuelovariaconlaprofundidaddepocohmedaahmeda,as tambinlacompacidadvariadesueltaacompacta,bolonerasubredondeada aislada de tamao mximo entre 20% y 35% aproximadamente. LascalicatasC-7yC-14,ubicadasenlazonadelparqueecolgico,presentan unprimerestratodelimoenestadosemidenso(topsoil),luegounestratode arena limosa de 1,30 m de espesor, de color gris,muy hmeda, poco plstica y de compacidad suelta. Este material es procedente de los relaves almacenados anteriormenteobservndosefiltracionesdeaguaenesemismoestrato. Continuandoconlaexcavacinseencontrmaterialorgnicoquenosindicala presencia del terreno natural. LascalicatasC-6yC-7,ubicadasenlazonanortedelDepsitodeRelaves, presentanunprimerestratodearcillaarenosadecolormarrnoscuro,muy hmedo,plasticidadmediadeconsistenciasemicompacta.Enestemismo estratoseobservounlentedearenade10cmdeespesor.Luegocontinaun estratodegravapobrementegradadaconmatrizdearenadegranomedioa grueso,medianamentehmeda,lacompacidadvaraconlaprofundidadde sueltaacompacta,presentebolonerasubredondeadaaisladadetamao mximo entre 15% y 25% aproximadamente. 4.3 Nivel fretico Durantelaevaluacingeotcnicadecamposehadetectadolapresenciade filtracin de agua subterrnea en las calicatas C-7 y C-14 ambas ubicadas en el permetrodelparqueecolgicomuycercaalaspozasdeagua.Enelrestode calicatas y sondajes no se ha detectado presencia de agua subterrnea. 4.4 Ensayos en los materiales de fundacin del Depsito de Relaves En general, los materiales que conforman la fundacin del rea del Depsito de Relavesestnconstituidosdegravaspobrementegradadas(GP)confinosno plsticos en cantidades inferiores a 5%. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad De Ingeniera CivilCAPITULO 4.INVESTIGACION GEOTECNICA Y ENSAYOS DE LABORATORIO RECRECIMIENTO DE DEPOSITO DE RELAVESUTILIZANDOMUROS DE SUELO REFORZADO CON GEOMALLAS41 4.5 Descripcion de las canterasApartirdelosrequerimientosdematerialesparalaconstruccindel recrecimientodelDepsitodeRelaves,serealizlacaracterizacingeotcnica delosmaterialesdelascanterasmedianteensayosdelaboratorio.Elresumen de los resultados de los ensayos de laboratorio es presentado en la Tabla 4.2. 4.5.1 Canteras de relleno comnLacanteraMisahuancaestcompuestaporgravasyarenaslimosasmal gradadas (GP-GM o SP-SM) con finos no plsticos a finos de baja plasticidad en cantidadesinferioresa10%.LosresultadosdelensayodeProctormodificado realizados en el material de cantera reportan una Mxima Densidad Seca (MDS) de18,81kN/m3yunContenidodeHumedadptimo(OCH)de8,2%.Cabe mencionar,queestosresultadosfueronmenoresalosreportadosenestudios anteriores en donde los valores alcanzan en orden de 20,9 kN/m3. Paracomplementarlosparmetrosdeconductividadhidrulicaalosqueya existen, de estudios anteriores, se realiz un ensayo de permeabilidad de pared flexible. Los resultados son mostrados en el Anexo A-4-Ensayos de laboratorio, dondeseobtuvieronvaloresdepermeabilidadde3,4x10-6m/salser compactado al 95% de su mxima densidad seca. LacanteraderellenocomndeMishuancahasidoseleccionadacomola canteraprincipalenlaconstruccindelre-crecimientodelDepsitodeRelaves N 4. 4.5.2 Canteras de baja permeabilidad (BP) LacanteradearcillaHuillucoserlacanteraprincipalparaserutilizadacomo materialdebajapermeabilidad.Losparmetrosderesistenciafuerontomados de ensayos triaxiales, realizados anteriormente en el ao 2007 (ver Reporte 201-013-32-2007), en donde reportan que el material tiene una cohesin de 10 kPa y un ngulo de friccin de 35. De manera similar para determinar los parmetros deconductividadhidrulicaseutilizinformacindeestudiosanteriores(ver reporte201-013-32-2007)dondesereportaronvaloresdepermeabilidadque UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad De Ingeniera CivilCAPITULO 4.INVESTIGACION GEOTECNICA Y ENSAYOS DE LABORATORIO RECRECIMIENTO DE DEPOSITO DE RELAVESUTILIZANDOMUROS DE SUELO REFORZADO CON GEOMALLAS42 varande1,5x10-8m/sa2,7x10-8m/salcompactarelmaterial98%desu mxima densidad seca. 4.5.3 Desmonte de mina (Prometida) LosmaterialesdeldesmontedeminaalmacenadosenPrometidaseclasifican como gravas arcillosas con arena (GC) con finos de plasticidad baja a media. En promedioelmaterialpresentaunagradacincompuestapor41%degravas, 38% de arenas y 21% de finos. Losresultadosdelosensayosdeproctormodificadoindicanquelamxima densidadseca(MDS)esde22,1kN/myelcontenidodehumedadptimo (OCH)de 6,0% UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad De Ingeniera CivilCAPITULO 5. RE-CRECIMIENTO DEL DEPSITO DE RELAVES RECRECIMIENTO DE DEPOSITO DE RELAVESUTILIZANDOMUROS DE SUELO REFORZADO CON GEOMALLAS43 CAPITULO 5. RE-CRECIMIENTO DEL DEPSITO DE RELAVES 5.1 Antecedentes Considerandoquelaproduccindiariaactual3500TM(toneladasmtricas) requieredeunamayorcapacidaddealmacenamientoderelavestalcomose mencionoenelCaptulo3.0,elproyectoconsiderproyectarinicialmentela mxima capacidad disponible dentro de los lmites de propiedad establecidos en los criterios de diseo (ver Tabla 3.1). Bajoesteconcepto,elre-crecimientodelDepsitodeRelavesproyectaba incrementarlaalturadeldiqueactualen12metros,esdecirdesdelacota3 804,4 msnm hasta la cota 3 816,40 msnm abarcando el Depsito de Relaves N 2 y parte del depsito N 3. Paratalfineranecesarioconstruirundiquedecontencinde10metrosde alturasobreelactualDepsitodeRelavesN3;sinembargo,apartirdelos resultadosdelosensayosCPTrealizadosanteriormente,sedeterminquelos relaves existentes de la relavera N 3 estaban conformados por arenas limosas, limoylentesdearcillasdebajaplasticidadconzonassaturadas,lascuales presentanuncomportamientocontractivo,esdecir,queencondicionesno drenadaselmaterialpierderesistencia,locualoriginaproblemasde asentamiento diferencial y riesgo de licuefaccin. Bajo estas circunstancias, fue descartada la posibilidad de construir un dique de contencinsobrelaactualrelaveraN3yfuereplanteadoeldiseodelre-crecimientodelDepsitodeRelavesN4,sobreeldiquedecontencindel mismo Depsito de Relaves N 4. Eldiseoconsideraalcanzarunacapacidaddealmacenamientode aproximadamente2,3Mt(millonesdetoneladasmtricas),apartirdelacota actualdeldiquedecontencinexistente3 804,40msnmhastalacota proyectada3811,40msnm,esdecir7metrosdealtura,equivalenteaun horizonte de operacin estimado de 21 meses para una tasa de produccin de 3 500TM/da.Cabemencionarqueelre-crecimientodeldepositoseencuentra UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad De Ingeniera CivilCAPITULO 5. RE-CRECIMIENTO DEL DEPSITO DE RELAVES RECRECIMIENTO DE DEPOSITO DE RELAVESUTILIZANDOMUROS DE SUELO REFORZADO CON GEOMALLAS44 dentro de los lmites de concesin de beneficio actual. El Plano DC - 01 muestra la configuracin final del re-crecimiento del dique de contencin. Para el diseo del recrecimiento del depsito de relaves se han considerado los siguientes aspectos: La fundacin existente del depsito; Condiciones actuales del dique existente; Muro de suelo reforzado con geomallas; Re-ubicacin de la carretera y canal perimetral existentes; Material de relleno del re-crecimiento del dique existente; Revestimiento geosinttico del re-crecimiento Balance de Aguas El Plano AG - 01 muestra la configuracin final del re-crecimiento. A continuacin se describen cada uno de estos aspectos: 5.2 Fundacin Elsuelodefundacindelre-crecimientodelDepsitodeRelavesseencuentra sobreelactualdiquedecontencinylaterrazaaluvial.Apartirdelosensayos de campo realizados en el rea del proyecto, se ha determinado que los suelos defundacindeldiqueestnconstituidosporgravasarenosaspobremente gradadas (GP) de compacidad medianamente densa y se consideran apropiados paralafundacindelre-crecimientodeldique.Enlazonasuresteeldiquese encuentra apoyado sobre relaves antiguos clasificados como arenas limosas. Para conocer el nivel fretico se instalan piezmetro, en el IG - 01 se muestra la ubicacindelospiezmetrospropuestos,ascomo,seccionestpicasde ubicacin. 5.3 Condiciones del diqueEldiqueexistentedeldepsitoderelavesalcanzalacota3804,40m,yest formado por relleno comn y material de desmonte de mina (PAG) encapsulado con material de baja permeabilidad (BP). Presenta taludes de 1,9H:1V ytiene un ancho de cresta de 4,5 metros en todo el permetro. Segn la evaluacin in-situ UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad De Ingeniera CivilCAPITULO 5. RE-CRECIMIENTO DEL DEPSITO DE RELAVES RECRECIMIENTO DE DEPOSITO DE RELAVESUTILIZANDOMUROS DE SUELO REFORZADO CON GEOMALLAS45 deloselementosyestructurasasociadasaldepsitoderelavesexistente,el diquedecontencinexistenteesestableyesfactibleelre-crecimiento proyectadohastaalcanzarlascotasdediseoestablecidasenelproyecto.El reainteriordeldepsitoderelavesgeneradaporelre-crecimientodeldique, tendr doble recubrimiento de geomembrana en todo el permetro del dique; y en la zona Este el depsito ser cubierto con GCL y geomembrana. Ver Plano DC - 05.

5.4 Muro de suelo reforzado con geomallas Para reducir el rea ocupada por el talud externo, debido al lmite de propiedad enlazonanorte(propiedadHuisacayna)yparareducirelvolumenderelleno, fueron diseados muros de suelo reforzados con geomallas uniaxiales. En la zona colindante con la propiedad Huisacayna ubicada al norte del Depsito deRelavesexistente,fueproyectadounmuroreforzadodeaproximadamente 320metrosdelargoy12metrosdealturaconunainclinacinde70grados. Paraleloaestemurohasidodiseadouncanaldeconcretoparadesaguarel agua proveniente de las lagunas del parque ecolgico. Elmurosuperiorreforzadocuentacongaviones(SistemaTerramesh)como paramento frontal y un ancho de cresta de 8 metros.Este se encuentra ubicado atodololargodelpermetrodeldiqueexistente,enunaextensinaproximada de 1 400 metros delargo y 7 metros de altura. En un futuro podra incrementar su altura en 5 metros hasta llegar a la cota 3 816,40 msnm. Los Planos DC 03 al DC - 06 muestran las secciones tpicas y detalles de cada unos de los muros reforzados. 5.5 Re-ubicacin de la carretera y canal perimetral Debidoalre-crecimientodeldiquedecontencinenlazonaoestedelactual DepsitodeRelavessedeberre-ubicarlacarreteraycanalperimetral existente. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad De Ingeniera CivilCAPITULO 5. RE-CRECIMIENTO DEL DEPSITO DE RELAVES RECRECIMIENTO DE DEPOSITO DE RELAVESUTILIZANDOMUROS DE SUELO REFORZADO CON GEOMALLAS46 Lacarreterade6metrosdeanchoserre-ubicadaenuntramode aproximadamente 727 metros, contar con una capa de rodadura de 150 mm de espesor y permanecer paralela al canal de riego existente.

Elcanalderiegoexistentesermodificadoenuntramode972,90metrosde longitudaproximadamente,ubicadoenelpermetrodelapresajuntoala carreteradeacceso.Elcanalestdiseadoparatransportaruncaudalde aproximadamente100l/scumpliendonicamentelafuncindetransportede agua de riego. Se prev un espacio libre de tres metros mnimo entre el pie del talud de la presa y el canal. 5.6 Material de relleno para el re-crecimiento del diqueEl material de relleno comn ha sido considerado para el diseo de los muros de refuerzoyelre-crecimientodeldiquedecontencin.DeconsiderarCMBla utilizacin del material de desmonte de Mina (PAG) como parte del relleno para conformarelcuerpodeldique,serecomiendarealizarunarevisindeldiseo utilizando los parmetros de suelo para este tipo de material, considerando que elPAGdebequedarencapsuladoconmaterialdebajapermeabilidad,adems de no permitir el contacto con las geomallas de refuerzo y ser necesario incluir unsistemadedrenajequepermitamonitorearlacalidaddelaguayconducirla hasta el nuevo buzn de recepcin de agua de subdrenes. 5.7 Revestimiento del re-crecimientoConelobjetodecontrolarlasfiltracionesproducidasporelaguadelosrelaves depositados aguas arriba del dique, se colocar en la zona Este, colindante con el Depsito de Relaves antiguos un revestimiento geosinttico de arcilla (GCL) y sobrestesecolocarunageomembranadeHDPEde1,5mm(60mil)de espesor. Atodololargodelmurosuperiorreforzadosecolocarndosgeomembranas HDPE de 1,5 mm (60 mil) de espesor y entre el gaviones y la geomembrana un geotextilnotejidode500gr/cm2comomedidadeproteccinparaevitardaos en la geomembrana, la cual estar en contacto constante con el gavin. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad De Ingeniera CivilCAPITULO 5. RE-CRECIMIENTO DEL DEPSITO DE RELAVES RECRECIMIENTO DE DEPOSITO DE RELAVESUTILIZANDOMUROS DE SUELO REFORZADO CON GEOMALLAS47 5.8 Balance de aguas Elbalancedeaguashasidoefectuadosimulandoelmanejodelaguasobre-nadantesobrelosrelavesalolargodelperiododeoperacindeldepsitode relaves.Lasimulacinpermitirevaluarelbordelibreasignadoalapresade relaves,ascomotambinestimarelflujoqueserbombeadoalaplantade tratamiento. 5.8.1 Criterios de manejo de aguas El balance de aguas toma en cuentala produccin de relaves y su transporte en formadepulpa,elvolumendeaguasobre-nadante,elbombeodelos excedentes,elefectodelaprecipitacinsobreelembalse,elefectodela evaporacin en las reas seca y hmeda del relave, la cantidad de agua retenida en el material de relave y el volumen mnimo a mantener dentro del embalse. Los criterios de manejo de aguas para la presa son los siguientes: Eldepsitotendrsuficientecapacidadparaalmacenarelaguasobre-nadante sobre los relaves ms el volumen de agua asociado al PMP que podra ocurrir durante la vida til de la presa. El espejo del agua sobre-nadante estar confinado a un 75 % del rea de la cancha de relaves. Los posibles excesos estarn controlados mediante el sistema de bombeo hacia una planta de tratamiento. Los relaves debern ser conformados con una pendiente mnima de 1% Laevaluacindelbalancedeaguassebasaenlosdatosmostradosenel siguiente cuadro: Cuadro 5.1Datos bsicos para el balance de aguas ParmetrosValores Precipitacin promedio anual Evaporacin promedio anual Precipitacin mxima probable 459,6 mm 1 555,1 mm 227,6 mm UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad De Ingeniera CivilCAPITULO 5. RE-CRECIMIENTO DEL DEPSITO DE RELAVES RECRECIMIENTO DE DEPOSITO DE RELAVESUTILIZANDOMUROS DE SUELO REFORZADO CON GEOMALLAS48 rea contribuyente a la presa incluyendo espejo de aguas Produccin de relavesContenido de slidos en los relaves en pulpa Densidad seca de los relaves Gravedad especfica de partculas de relaves. Tasa de infiltracin 0,36 km2 3 500 ton/da 45,56 % por peso 1,4 tn/m3 2,7 No habr Filtraciones Losdatosdeprecipitacincorrespondenaunaestacincercanaalreaen estudiooperadaporSENAMHI,dondesetieneinformacincorrespondienteal periodo1969-2007.Losdatosdeevaporacinfuerontomadosdelreportede lneabaseambientalefectuadoanteriormenteenelao2004,dondese realizaronestimacionesdelaevaporacinenfuncindeparmetros climatolgicosdeunaestacinMeteorolgicacercanaalamina.Paralos anlisis se ha empleado los promedios mensuales durante el periodo disponible de informacin. Dicha informacin se presenta en el siguiente cuadro: Cuadro 5.2Precipitacin y evaporacin media mensual representativa PrecipitacinEvaporacin 106,1 109,9 92,3 30,9 3,8 1,6 2,7 5,6 9,5 13,5 29,1 54,6 149 134 141 119 103 94 108 125 138,0 151,1 144,5 149,2 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad De Ingeniera CivilCAPITULO 5. RE-CRECIMIENTO DEL DEPSITO DE RELAVES RECRECIMIENTO DE DEPOSITO DE RELAVESUTILIZANDOMUROS DE SUELO REFORZADO CON GEOMALLAS49 5.8.2 Metodologa del balance de aguas El balance realizado ha sido planteado a fin de calcular el volumen almacenado paraserbombeadohacialaplantadetratamientodetalmaneraqueentodo momento se mantenga un espejo inundado del 75% del rea de relaves. El anlisis se ha realizado a nivel mensual a lo largo de los 7 aos esperados de operacin, se ha simulado el crecimiento del depsito de relaves mes a mes en funcin de la produccin esperada y de la geometra del vaso resultante. La ecuacin fundamental para la realizacin del balance de aguas es: Volumen Disponible a ser bombeado =Ingresos- Egresos Donde: Ingresos = Volumen de Precipitacin Sobre Espejo + Volumen Escurrido desde las Laderas + Volumen de Agua en PulpaEgresos = Volumen Evaporado sobre Relaves + Volumen de Agua Retenida en Relaves + Volumen de Agua no Disponible para Bombeo + Volumen de Filtraciones Los volmenes son calculados de acuerdo a: Volumen de Precipitacin Sobre Espejo = Precipitacin Media x rea de Espejo. Agua del DensidadNro.Dias x1)pulpa enSolidos %1( xdiaria Produccionpulpa enAgua de Volumen = Volumen Evaporado = Evaporacin Media x rea de Evaporacin Nro.Dias xretenida) Agua (% xrelaves de diaria Produccion relaves enretenida Agua de Volumen= Donde:UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad De Ingeniera CivilCAPITULO 5. RE-CRECIMIENTO DEL DEPSITO DE RELAVES RECRECIMIENTO DE DEPOSITO DE RELAVESUTILIZANDOMUROS DE SUELO REFORZADO CON GEOMALLAS50 )relave del particulas de Especifica Gravedad1Relave del Seca DensidadAgua del Densidad( x100 ida %AguaReten = Volumen de Agua no disponible para bombeo = Volumen de Poza en el mes actual Volumen de Poza en el mes anterior Volumen de Filtraciones = Tasa de Filtracin Diaria x Numero de Das por mes. Dadoquelafundacinestaimpermeabilizadacongeomembrananoseespera filtraciones al subsuelo. 5.8.3 Resumen de resultados Tasas de bombeo Los resultados del balance efectuado se resumen en el siguiente cuadro: Cuadro 5.3Resumen de tasas de bombeo durante la operacin ParmetrosValores Caudal Disponible para Bombeo: Mximo: Mnimo: Promedio: 138m/hora 58 m/hora 107m/hora Niveles mximos de agua y de relaves Al final de la operacin del depsito de relaves: Los relaves alcanzaran la elevacin mxima de3 811,00 msnm. Encasodeocurrirlaprecipitacinmximaprobable(PMP)elniveldel agua alcanzara la elevacin de 3 810,97 msnm en la zona del espejo de agua. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad De Ingeniera CivilCAPITULO 5. RE-CRECIMIENTO DEL DEPSITO DE RELAVES RECRECIMIENTO DE DEPOSITO DE RELAVESUTILIZANDOMUROS DE SUELO REFORZADO CON GEOMALLAS51 La Tabla 5.1 muestra los clculos efectuados mes a mes durante el proceso de llenado. 5.8.4 Conclusiones Entodomomentoelespejodeaguaestarlimitadoaun75%dela superficie de relaves. Los caudales de bombeo variaran entre 58 y 138 m3/hora, con un valor medio de 107 m3/hora. De ocurrir el evento de Precipitacin Mxima Probable (PMP), la totalidad delaplayapodraquedarinundada.Serecomiendaqueentodo momento el borde libre por encima de la elevacin mxima de los relaves sea como mnimo 0,40 m llegando a la cota 3 811,40 msnm. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad De Ingeniera CivilCAPITULO 6. ANALISIS DE INFILTRACION Y ESTABILIDAD DE TALUDES RECRECIMIENTO DE DEPOSITO DE RELAVESUTILIZANDOMUROS DE SUELO REFORZADO CON GEOMALLAS52 CAPITULO 6. ANLISIS DE INFILTRACIN Y ESTABILIDAD DE TALUDES 6.1 Generalidades Los anlisis de infiltracin y estabilidad de los taludes del dique forman parte del diseoparaelre-crecimientodelDepsitodeRelaves.Elprincipalobjetivodel anlisisdeinfiltracion,fuedeterminarlosvaloresdelflujodeaguaquepasaa travsdeldoblesistemacontencinimpermeableydeterminarlaslneas piezomtricas,aserutilizadasenlosanlisisdeestabilidaddelre-crecimiento del depsito de relaves. 6.2 Secciones de anlisisEl anlisis de estabilidad realizado comprende tres secciones tpicas (Seccin B, Seccin D y Seccin F). La ubicacin en planta de las secciones se presenta en laFigura6.1.Lasseccionesindicadasconsideranlaconfiguracinfinaldel DepsitodeRelavescorrespondientesalaelevacinfinaldelacresta3 811,4 msnm y la elevacin actual del Depsito de Relaves, elevacin 3 804,4 msnm. Elanlisisinvolucraadems,laevaluacindelaconfiguracindelcuerpodel dique y establecer las propiedades de conductividad hidrulica de los materiales involucrados, utilizando informacin de ensayos de campo, laboratorio y estudios anteriores. Seccin B Ubicada en la zona norte del Depsito de Relaves, colindante con ellmitedepropiedaddelamina.Eldiqueestconformadoporunmurode gaviones reforzado con geomallas uniaxiales (sistema terramesh) el cual cuenta con un talud proyectado aguas abajo de 1,6:1 (H:V) interceptado por un muro de 70 de inclinacin de suelo reforzado con geomallas el cual limita con el lmite de propiedad de la mina. Seccin D Ubicada en lazonaOeste del Depsitode Relaves. El dique est conformadoporunmurodegavionesreforzadocongeomallas(sistema Terramesh)elcualcuentaconuntaludproyectadoaguasabajode1,9:1(H:V) apoyado sobre la terraza aluvial. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad De Ingeniera CivilCAPITULO 6. ANALISIS DE INFILTRACION Y ESTABILIDAD DE TALUDES RECRECIMIENTO DE DEPOSITO DE RELAVESUTILIZANDOMUROS DE SUELO REFORZADO CON GEOMALLAS53 Seccin F Ubicada en la zona sureste del Depsito de Relaves N 4. El dique estconformadoporunmurodegavionesreforzadocongeomallas(sistema Terramesh)elcualcuentaconuntaludproyectadoaguasabajode2,5:1(H:V) apoyado sobre relaves antiguos de consistencia firme. El nivel de la napa fretica para las secciones B, D y F, fue determinada a partir delanlisisdeinfiltracin,considerandodoblesistemaderevestimiento impermeable. Figura6.1Ubicacinenplantadelasseccionestpicasparalosanlisisde infiltracin y estabilidad. 6.3 Anlisis de infiltracin 6.3.1 Metodologa anlisis de infiltracin ElanlisisdeinfiltracindelrecrecimientodelDepsitodeRelavesN4fue desarrolladoutilizandoelprogramadecmputoSEEP/WVersin7.11(GEO UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad De Ingeniera CivilCAPITULO 6. ANALISIS DE INFILTRACION Y ESTABILIDAD DE TALUDES RECRECIMIENTO DE DEPOSITO DE RELAVESUTILIZANDOMUROS DE SUELO REFORZADO CON GEOMALLAS54 STUDIO,2007),elcualpuedeserutilizadoparamodelarladistribucinde presionesdeporodentrodelosmaterialesporosostalescomosueloyroca fracturada. El programa permite que el usuario desarrolle un modelo generando unamalladeelementosfinitos,asignandolaspropiedadeshidrulicasdelos materialesparadiversaszonasyespecificandolascondicionesdefrontera. Asimismo,sepuedeincluirenelanlisisunampliorangodecondicionesde frontera tal como la infiltracin debido a las precipitaciones. Elresultadodelosanlisisdeinfiltracinincluyevaloresdecargastotales, cargasdeelevacinycargasdepresiones.ElprogramadeSEEP/Wtambin generaresultadosgrficosqueilustranelrgimendeflujoyladistribucinde cualquierdelosparmetrosmencionadostalescomocargatotal,presionesde poros o gradiente hidrulico. 6.3.2 Propiedades de conductividad hidrulica Para establecer las propiedades hidrulicas de los materiales se ha examinado e interpretadocuidadosamentelainformacinobtenidadereportesanteriores,de los ensayos de campo y de los ensayos de laboratorio. Los parmetros de conductividad hidrulica y resistencia utilizados en el anlisis de infiltracin y estabilidad del dique del Depsito de Relaves N 4se presentan en el siguiente cuadro: Cuadro 6.1 Parmetros de diseo para el anlisis de infiltracin en el cuerpo del dique Descripcin de Material Conductividad Hidrulica (m/s) Relleno Comn3,4x10-6 PAG8,5x10-10 BP4,2x10-8Fundacin-Aluvial1,0x10-5 Fundacin - Relaves3,0x10-6 Relaves Saturados7,0x10-5 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad De Ingeniera CivilCAPITULO 6. ANALISIS DE INFILTRACION Y ESTABILIDAD DE TALUDES RECRECIMIENTO DE DEPOSITO DE RELAVESUTILIZANDOMUROS DE SUELO REFORZADO CON GEOMALLAS55 Gaviones1,0x10-5 GCL0,5x10-10 Geomembrama1,0 x10-11 1.El valor de la conductividad hidrulica del GCL y geomembrana fueron proporcionados por el fabricante. 6.3.3 Casos del anlisis de infiltracin Para el anlisis de infiltracin se han analizado los siguientes casos: Caso 1 - Sin ningn tipo de revestimiento impermeable. Caso 2 - Con doble revestimiento impermeable. Los anlisis de infiltracin segn el caso incluyeron las siguientes condiciones de borde: Flujo nulo a lo largo del borde vertical ubicado aguas arriba de la seccin y el flujo nulo en la base de la seccin. Carga hidrulica que alcanza la cota 3 811,0 msnm. Cargahidrulicaaguasabajodeldiqueasociadaalapresenciadeuna napa fretica ubicada a -5,0 m por debajo de la superficie. Elementos infinitos a lo largo del borde vertical ubicado aguas abajo de la seccin. LaFigura6.2muestralosparmetrosdediseoparaelanlisis,losresultados son mostrados en las Figuras 6.3 a 6.5 para el caso 1 y en las Figuras 6.6 a 6.8 para el caso 2 respectivamente. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad De Ingeniera CivilCAPITULO 6. ANALISIS DE INFILTRACION Y ESTABILIDAD DE TALUDES RECRECIMIENTO DE DEPOSITO DE RELAVESUTILIZANDOMUROS DE SUELO REFORZADO CON GEOMALLAS56 Figura 6.2 Parmetros de diseo utilizados en los anlisis de infiltracin. Figura 6.3 Condiciones de contorno Caso I UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad De Ingeniera CivilCAPITULO 6. ANALISIS DE INFILTRACION Y ESTABILIDAD DE TALUDES RECRECIMIENTO DE DEPOSITO DE RELAVESUTILIZANDOMUROS DE SUELO REFORZADO CON GEOMALLAS57 Figura 6.4 Resultados de carga hidrulica Caso I Figura 6.5 Resultados de carga de presin -Caso I. Figura 6.6 Condiciones de contorno Caso II. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad De Ingeniera CivilCAPITULO 6. ANALISIS DE INFILTRACION Y ESTABILIDAD DE TALUDES RECRECIMIENTO DE DEPOSITO DE RELAVESUTILIZANDOMUROS DE SUELO REFORZADO CON GEOMALLAS58 Figura 6.7 Resultado de carga hidrulica Caso II. Figura 6.8 Resultado de carga de presin Caso II 6.3.4 Resultados de los anlisis de infiltracin Losresultadosdelanlisismuestranqueeldoblesistemade revestimientopropuestoparaelre-crecimiento,cumplecon impermeabilizar el cuerpo del dique al interior del Depsito de Relaves De acuerdo al anlisis realizado para el caso 2, se obtuvieron valores de filtracionesde5,5x10-9m3/squefluyedelazonaderelaveshaciael sistema de drenaje. Conlafinalidaddedetectarposiblesfiltracionesatravsdel revestimientogeosinttico,sedebermantenerunmonitoreoperidico delaguatantodelospiezmetrospropuestosenelcuerpodeldique como del buzn de retencin de agua de subdrenaje propuesto. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad De Ingeniera CivilCAPITULO 6. ANALISIS DE INFILTRACION Y ESTABILIDAD DE TALUDES RECRECIMIENTO DE DEPOSITO DE RELAVESUTILIZANDOMUROS DE SUELO REFORZADO CON GEOMALLAS59 6.4 Anlisis de Estabilidad6.4.1 Introduccin En este item se presenta la metodologa utilizada y los resultados de los anlisis de estabilidad para los taludes del re-crecimiento del Depsito de Relaves N 4. 6.4.2 Propiedades de los materiales Losparmetrosderesistenciadelosmaterialesinvolucradosenlosanlisisde estabilidadfuerondeterminadosenbaseaestudiosanteriores,ensayosde campoyensayosdelaboratoriorealizadosparamuestrasrepresentativasdel reaenestudio.Conestainformacinseelaborelmodelogeotcnico.Los modelos geotcnicos para cada seccin se presentan en las Figuras 6.9 a 6.10. Figura 6.9 Modelo geotcnico Seccin B Losmaterialesinvolucradosenlosanlisisdeestabilidadson:(1)Relleno comn,(2)Materialgeneradordeaguascidas(PAG)(3)Materialdebaja permeabilidad (BP), (4) Fundacin- aluvial (5) Fundacin relaves y (6) Relaves a depositar. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad De Ingeniera CivilCAPITULO 6. ANALISIS DE INFILTRACION Y ESTABILIDAD DE TALUDES RECRECIMIENTO DE DEPOSITO DE RELAVESUTILIZANDOMUROS DE SUELO REFORZADO CON GEOMALLAS60 Figura 6.10 Modelo geotcnico Seccin D Figura 6.11 Modelo geotcnico Seccin F. Paraloselementosderefuerzofueronempleadasgeomallasuniaxiales,con valoresderesistenciaalatensindediseode100,60y45kN/m.Los parmetrosde resistencia para cada tipo de suelo y los parmetros de refuerzo UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad De Ingeniera CivilCAPITULO 6. ANALISIS DE INFILTRACION Y ESTABILIDAD DE TALUDES RECRECIMIENTO DE DEPOSITO DE RELAVESUTILIZANDOMUROS DE SUELO REFORZADO CON GEOMALLAS61 paralasgeomallasuniaxialessepresentanenlosCuadros6.2y6.3 respectivamente. Cuadro 6.2 Parmetros geotcnicos para el anlisis de estabilidadTipo de material Peso Unitario (kN/m3) Parmetros efectivos c (kPa)| (o) Relleno comn21,00036 PAG22,00037 BP21,00035 Fundacin Aluvial18,50036 Fundacin Relaves15,80030 Relaves a depositar15,00028 Nota: 1. Losparmetrosderesistenciadelafundacinderelavesfueronobtenidosapartirdelos ensayosin-situCPTrealizadosporKnightPisoldenelestudiodelareubicacindela relavera N 3 en el ao 2007. Cuadro 6.3 Propiedad de los refuerzosGeomalla Resistencia a la traccin (kN/m)FRglobal Factores de resistencia al arrancamiento T ultT diseooF* R120010020,80,8 tan | R21206020,80,8 tan | R3904520,80,8 tan | 6.4.3 Metodologa de los anlisis de estabilidad Basadosenlaspropiedadesdelosmaterialesylaconfiguracindelostaludes del dique descrita anteriormente, se ha llevado a cabo el anlisis de estabilidad estticoutilizandoelsoftwareSLOPE/W.steesunprogramadisponibleenel mercadoquedeterminaestadosdeequilibriolmite.Tienelacapacidadde analizar superficies circulares de fallas, o en general, cualquier tipo de falla que seleespecifiquemediantediferentesmtodosdeanlisis,incluyendolos UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad De Ingeniera CivilCAPITULO 6. ANALISIS DE INFILTRACION Y ESTABILIDAD DE TALUDES RECRECIMIENTO DE DEPOSITO DE RELAVESUTILIZANDOMUROS DE SUELO REFORZADO CON GEOMALLAS62 mtodosdedovelasdeBishopmodificado,Janbusimplificado,Spencery Morgenstern & Price. El mtodo de Morgenstern & Price ha sido empleado para analizar superficies de falla circulares; y para determinar fallas crticas en bloque. Losanlisisdeestabilidadhansidorealizadosconsiderandoparmetros efectivos. Adicionalmente, el anlisis de estabilidad ha sido desarrollado para las condicionesestticasypseudo-estticas.Elanlisispseudo-estticoparael periododeoperacinserealizconsiderandouneventossmicoconun coeficientedeaceleracinmximade0,17valorquerepresentalos2/3dela aceleracin mxima del terreno. 6.4.4 Resultados de los anlisis de estabilidad Los resultados obtenidos de los anlisis de estabilidad esttica, pseudo esttica y potencial de licuefaccin realizados, se resumen en el Cuadro 6.4. DeacuerdoalomostradoenelCuadro6.4,losfactoresdeseguridadse encuentrandentrodeloscriteriosdediseoparaelperiododeoperacindel depsitoyseconsideranaceptablesbajocondicionesestticasypseudo-estticas.Engeneralparalascondicionesdecargaesttica,losfactoresde seguridad obtenidos son superiores al mnimo especificado de 1,4. Cuadro 6.4 Resultados de los anlisis de estabilidad del depsito de relaves SeccinEstructuraanalizada Altura (m) Inclinacin(o) Coeficiente ssmico Horizontal Factor de seguridad Figura N B Muro Reforzado con Geomallas 7,00Vertical Caso esttico 1,666.11 0,17 (Tr=100 aos) 1,176.12 Talud Reforzado 12,3070 Caso esttico 1,606.13 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad De Ingeniera CivilCAPITULO 6. ANALISIS DE INFILTRACION Y ESTABILIDAD DE TALUDES RECRECIMIENTO DE DEPOSITO DE RELAVESUTILIZANDOMUROS DE SUELO REFORZADO CON GEOMALLAS63 con Geomallas 0,17 (Tr=100 aos) 1,226.14 D Talud 28,7027,7 Caso esttico 1,586.15 Talud 0,17 (Tr=100 aos) 1,106.16 F Talud 16,4021,8 Caso esttico 2,136.17 Talud 0,17 (Tr=100 aos) 1,436.18 Figura 6.11 Muro de talud Reforzado - Anlisis Esttico - Seccin B-B Figura 6.12 Muro de talud reforzado Anlisis Pseudo-esttico Seccin B UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad De Ingeniera CivilCAPITULO 6. ANALISIS DE INFILTRACION Y ESTABILIDAD DE TALUDES RECRECIMIENTO DE DEPOSITO DE RELAVESUTILIZANDOMUROS DE SUELO REFORZADO CON GEOMALLAS64 Figura 6.13 Talud reforzado con geomallas Anlisis de estabilidad esttico Seccin B. Figura 6.14 Talud reforzado con geomallas Anlisis de estabilidad Pesudoesttico Seccin B UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad De Ingeniera CivilCAPITULO 6. ANALISIS DE INFILTRACION Y ESTABILIDAD DE TALUDES RECRECIMIENTO DE DEPOSITO DE RELAVESUTILIZANDOMUROS DE SUELO REFORZADO CON GEOMALLAS65 Figura 6.14 Talud reforzado con geomallas Anlisis de estabilidad Pesudoesttico Seccin B Figura 6.15 Anlisis de estabilidad esttico Seccin D Figura 6.16 Anlisis de estabilidad Pseudoesttico Seccin D UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad De Ingeniera CivilCAPITULO 6. ANALISIS DE INFILTRACION Y ESTABILIDAD DE TALUDES RECRECIMIENTO DE DEPOSITO DE RELAVESUTILIZANDOMUROS DE SUELO REFORZADO CON GEOMALLAS66 Figura 6.17 Anlisis de estabilidad esttico Seccin F Figura 6.18 Anlisis de estabilidad Pseudoesttico Seccin F 6.5 Resultados y conclusiones Como resultado de la investigacin geotcnica de campo efectuada, anlisis de la informacin disponible y los resultados de los ensayos de laboratorio del rea de estudio del proyecto, se concluye lo siguiente: EnelreadelDepsitodeRelavesN4,sehanreconocidolos siguientesmateriales(a)depsitoaluviales,(b)depsitoderelaves existente y (c) relleno comn.LacimentacindelDepsitodeRelavesN4sedesplantarsobre materiales aluviales y relaves gruesos. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad De Ingeniera CivilCAPITULO 6. ANALISIS DE INFILTRACION Y ESTABILIDAD DE TALUDES RECRECIMIENTO DE DEPOSITO DE RELAVESUTILIZANDOMUROS DE SUELO REFORZADO CON GEOMALLAS67 Elmaterialderellenoparalaconstruccindelasestructurasdesuelo reforzado consistir en material granular de baja plasticidad. Losparmetrosgeotcnicosutilizadosenelmodelogeotcnico implementadoenelSoftwareSLOPE/WVersin7.11,sehan caracterizadoenbasealosregistrosdecalicatas,ensayosde laboratorio,ensayosCPTUyalainformacindisponibleexistentede otros estudios del rea del Depsito de Relaves N 4. En el caso del muro inferior de la seccin B, la inclinacin del muro es de 70 y segn la Federal Highway Administration (FHWA)est en el lmite entre muro y talud. Para nuestro anlisis esta estructura se evalu como un talud reforzado. Losfactoresdeseguridadestticosypseudo-estticoscumplenconlos valores mnimos requeridos para este tipo de estructuras. Losnivelesdelanapafreticautilizadosparalosanlisisdeestabilidad fueronobtenidosapartirdelanlisisdeinfiltracinconsiderandoun sistema doble de revestimiento geosinttico. Esimportantelainstalacindelospiezmetroscolindantesconla reubicacinderelaves,elcualpermitirobservarlavariacindelos nivelespiezomtricosantes,duranteyalfinaldelareubicacindelos relaves.Apartirdelosresultadosdelavariacindelosniveles piezomtricos,unanuevaevaluacindelaestabilidaddelostaludes puede ser realizada en ca