Evaluación del potencial en presas de relaves por métodos simplificados utilizando ensayos CPTu - Anaya Quispe, Jorge Antonio (2024)
El presente trabajo de investigación describe el uso del ensayo CPTu para caracterizar los suelos que conforman una presa de relaves y evaluar su potencial de licuación. El ensayo CPTu proporciona mediciones de disipación de presiones de poros, resistencia por punta y fricción lateral, los cuales son parámetros de entrada para realizar la caracterización geotécnica y evaluar el potencial de licuación. Esta caracterización se ha realizado interpretando la resistencia por punta y fricción lateral de los suelos que indican la compacidad o consistencia de estos. Así también, con la finalidad de establecer el nivel de agua presente en la presa de relaves, se ha estimado las presiones de poros estáticas (uo) mediante los ensayos de disipación de presión de poros (PPD), que consideran la estabilización de las presiones de poros dinámicas (u2) con el paso del tiempo. Luego, se procede a establecer el tipo de comportamiento del suelo (SBT) mediante las correlaciones empíricas de Robertson del año 2009 y 2016. Este parámetro del tipo de comportamiento de suelo (SBT) indica también la susceptibilidad de los suelos a la licuación. Por lo que, con el tipo de comportamiento del suelo (SBT) se procedió a caracterizar geotécnicamente a los relaves en dos: en relaves finos y relaves gruesos, resultando estos susceptibles a la licuación. Con estos resultados se procedió a evaluar el potencial de licuación con las metodologías de Robertson (1998), Moss (2006) e ldriss & Boulanger (2015). Estas metodologías comparan la resistencia cíclica (CRR) y el esfuerzo cíclico (CSR) mediante un factor de seguridad a la licuación (FSL). La resistencia cíclica (CRR) es la resistencia que tienen los suelos al fenómeno de licuación. Esta se calcula mediante ecuaciones empíricas, propuestas por cada metodología simplificada, que requieren de la resistencia por punta normalizada para arenas limpias. La resistencia por punta normalizada para arenas limpias se obtuvo de la calibración por contenido de finos con la resistencia por punta normalizada. El contenido de finos previamente fue calibrado con los ensayos de laboratorio granulométricos realizados a muestras representativas de los relaves. Al sumar estos dos parámetros se obtiene la resistencia por punta normalizada para arenas limpias y la resistencia cíclica (CRR) El esfuerzo cíclico (CSR) es el esfuerzo actuante en los suelos que pueden desencadenar el fenómeno de licuación. El esfuerzo cíclico se calculó con la ecuación de Seed (1971) y con las consideraciones de cada metodología simplificada de forma independiente. El esfuerzo cíclico (CSR) requiere del ingreso de la aceleración máxima horizontal, la cual se obtuvo del espectro de respuesta de sitio del peligro sísmico para un periodo de retorno de 475 años. Los valores de resistencia cíclica (CRR) y esfuerzo cíclico (CSR) son divididos para estimar el potencial de licuación; si el factor de seguridad a la licuación (FSL) es menor que 1.3, existe potencial de licuación en ese estrato de suelo. La evaluación del potencial de licuación en los relaves finos resultó con factores de seguridad a la licuación (FSL) que varían entre 0.05 a 0.55. Por otro lado, en los relaves gruesos el factor de seguridad a la licuación (FSL) resultó estar en el rango de 0,35 a 1, por lo que, en la presa los relaves finos y gruesos resultaron ser potencialmente licuables.