CAP. II APLICACIONES DE LA ESTABILIDAD DE TALUDES

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE MINAS
CURSO: ESTABILIDAD DE TALUDES
CAPITULO II: APLICACIONES DE
ESTABILIDAD DE TALUDES
Docente
Ing. MONTOYA TOROVERERO FRANKLIN
Cajamarca, Septiembre del
1 2019
TEMARIO
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
2.9
Introducción
Taludes de bancos en tajos
Taludes finales de tajo
Taludes de carreteras
Taludes de pad de lixiviación
Taludes de botaderos
Taludes de presas de agua
Taludes de presas de relaves
Otras aplicaciones
2
INTRODUCCIÓN
El diseño de taludes es uno de los aspectos mas importantes de la
ingeniería, pues esta presente en la mayoría de actividades constructivas.
En general los taludes de ingeniería civil alcanzan alturas máximas de
40 m. o 50 m., y se proyectan para ser estables a largo plazo. Sin embargo
los tajos mineros pueden alcanzar profundidades de varios centenares de
metros.
3
TALUDES EN BANCOS DE TAJOS
CRITERIOS OPERATIVOS
• Altura de banco:
4
TALUDES EN BANCOS DE TAJOS
CRITERIOS OPERATIVOS
• Anchura de tajo:
5
TALUDES EN BANCOS DE TAJOS
CRITERIOS OPERATIVOS
• Angulo de cara de banco:
6
TALUDES EN BANCOS DE TAJOS
CRITERIOS OPERATIVOS
• Bermas:
7
TALUDES EN BANCOS DE TAJOS
CRITERIOS OPERATIVOS
• Pistas y rampas:
8
TALUDES EN BANCOS DE TAJOS
9
Geometría típica de talud a tajo abierto que muestra la relación entre el
ángulo de talud general, el ángulo inter-rampa y la geometría del banco.
10
2.5 TALUDES DE PAD DE LIXIVIACIÓN
Las labores para sus diferentes etapas de construcción del PAD de
lixiviación, consistentes en movimiento de tierras, colocación de
accesorios, materiales y la instalación de los diferentes sistemas
que conformaran el diseño del PAD (proyecto de investigación). La
necesidad del cumplimiento de los programas de avance de la
empresa, tales como las diferentes operaciones unitarias que
conforman el proceso de construcción del PAD de lixiviación,
destinadas a ejecutarlas con eficiencia, cuidando la significancia de
sus costos; han hecho que continuamente se vayan diseñando
modalidades destinadas a mejores logros.
11
2.5.1 CRITERIOS DE DISEÑO
El PAD ha sido diseñado tomando en cuenta las características
topográficas existentes en el área del proyecto y la capacidad
requerida por la empresa. El PAD abarca un área total de 302 900
m2., considerando los límites de corte y relleno del camino
perimetral y canales de coronación. El apilamiento contemplado en
los diseños se efectuará empleando bancos de 8 m. de altura, con
taludes intermedios de 1.4H:1V, y anchos de banquetas de 8.8 m.,
que definen un talud global de 2.5H:1V.
12
13
2.5.3 SECUENCIA DEL LLENADO DEL PAD
14
2.5.3 SECUENCIA DEL LLENADO DEL PAD
Sectorización de rellenos en áreas de menor dimensión
15
2.5.3 SECUENCIA DEL LLENADO DEL PAD
Altura bancos (Piso ó Litf)= 10 m.
Altura máxima= 8 lift (80 m.)
Área actual riego= 10.0 Ha.
Tipo de riego = Por Goteo
Consumo de Cal= 0.60 kg Cal/TM Mineral
16
2.5.1 CONSIDERACIONES PARA LA CONSTRUCCION
• Topografía, clima de la zona.
• Trabajos de acondicionamiento de terreno (excavaciones y
rellenos masivos y locales).
• Distancia entre mina, Plataforma de Lixiviación, canteras y
botaderos.
• Facilidades para la expansión de la plataforma.
• Medio ambiente.
• Políticas – Sociales.
17
18
2.6 TALUDES DE BOTADEROS
La geomorfología
de la
base de los botaderos, las
características y propiedades geotécnicas del material de la
fundación no son favorables, típicamente encontramos los
siguientes tipos de suelos: orgánico, coluvial, morrénico, fluvial
y lacustre en capas de diferentes espesores. En algunas
áreas se encuentran afloramientos de rocas , los taludes
naturales están entre 25° a 40°, adicional a estos factores
tenemos la restricción horizontal.
Ciclo para construir un botadero estable:
• Diseño de Botaderos.
• Estudio de la Fundación y Análisis de Estabilidad.
• Optimización de Diseños y Secuencias de Construcción.
• Construcción y Monitoreo de Estabilidad
19
2.6.1 ESTUDIOS DE FUNDACION Y ANALISIS DE ESTABILIDAD
El estudio de la fundación, esta actividad es fundamental para
diseñar y construir un botadero estable, con la información que se
obtiene se realizara los análisis de estabilidad.
Para la toma de la información de campo y sus respectivos análisis
en
laboratorios
se
utilizan
métodos
directos
como
la
evaluación superficial, calicatas y perforaciones; y métodos
indirectos como la refracción sísmica.
20
2.6.1 ESTUDIOS DE FUNDACION Y ANALISIS DE ESTABILIDAD
El estudio de la fundación:
• Propiedades Geotécnicas.
• Perfil Estratigráfico.
• Nivel Freático de la Fundación
En los laboratorios las nuestras son sometidos a ensayos de
clasificación,
identificación,
contenido
de
humedad
y comportamiento mecánico.
21
2.6.1 ESTUDIOS DE FUNDACION Y ANALISIS DE ESTABILIDAD
Análisis de Estabilidad
Se analizan los primeros diseños LOM propuestos mediante
secciones (Geometrías), nuestro objetivo es obtener un FoS
que
garantice la estabilidad global del Botadero; datos principales: Las
características geomorfológicas del terreno, las
propiedades
geotécnicas de la fundación y el material a depositar sobre
la fundación.
Estos
análisis
se
realizan
en
condiciones
estáticas
y pseudoestáticas, se utiliza una aceleración horizontal del terreno
de 0.14g
y por la gran consecuencia que tendría una falla
del botadero se utiliza un valor mucho mas conservador de 0.24g
esto corresponde al 50% de la aceleración máxima de un MCE.
22
23
24
2.6.2 DISEÑO DE BOTADEROS
Gradiente de 10%
25
2.6.3 OPTIMIZACION DE DISEÑOS Y SECUENCIAS DE
CONSTRUCCION
26
Diseños finales de botaderos
27
2.6.4 CONSTRUCCIÓN Y MONITOREO DE LA ESTABILIDAD
La Construcción de un Botadero se inicia con la implementación
de un Programa de Manejo Ambiental Operativo (PMAO), aquí se
detalla paso a paso las actividades que se ejecutaran
para estabilizar
la
fundación
del
botadero
de
acuerdo
a las recomendaciones Geotécnicas.
Con el objetivo de prevenir y mitigar los posibles impactos
al medio ambiente el PMAO consta de 02 componentes:
las actividades que se realizaran antes y después de
intervenir el área.
28
Construcción de canales y drenes
Recuperación de Suelo Orgánico
Retiro del material inestable
29
Inicio de Descarga
Monitoreo de Estabilidad, básicamente consiste
en
el
seguimiento de
la
supervisión y la implementación de
instrumentación en los frentes de descarga para garantizar
la estabilidad del Botadero. La supervisión realiza una inspección
visual de las condiciones del Botadero,
tomando
en
consideración las características físicas como:
• Asentamientos en las plataformas
• Condiciones de bermas
• Presencia de grietas
• Condiciones del Pie y Fundación
• Distribución del Material
• Tipo de Material
• Angulo del Talud
• Ratio de Descarga
• Presencia de Agua
30
2.6 TALUDES DE PRESAS DE AGUA
Las presas constituyen una d las obras de ingeniería de mayor
importancia para el desarrollo del país, en sus distintas finalidades
para: regadío, abastecimiento, control de avenidas, producción de
energía, recreación, pesca, actividades deportivas
31
2.6.1 TIPOS DE TALUDES DE PRESAS
Presas de tierra
• Secciones Homogéneas.
• Sección graduada o zoanda, con núcleo impermeable.
• Sección de enrocamiento (escollera) con corazón impermeable
• Presas de pantalla.
Presas de concreto u hormigón
• Presas de gravedad(mayor volumen de hormigón sin estrubos).
• Presas de contrafuerte (presas de gravedad aligeradas con
elementos estructurales transversales).
• Presas de arco gravedad (con estribos y planta en arcos).
• Presas de arco bóveda (estructuras esbeltas, planta y sección
curva).
32
TALUDES DE PRESAS DE RELAVE
El diseño de una mina tiene múltiples facetas y
objetivos, entre los que cabe destacar:
• La selección del método de explotación
• El dimensionamiento geométrico de la mina
• La determinación del ritmo anual de producción y
la ley de corte
• La secuencia de extracción, etc.
33