1. geotecnia

“Plan de Cierre de la Mina Aruntani S.A.C. – Minera Santa Rosa”
1. GEOTECNIA
1.1. Introducción
El estudio Geotécnico de los botaderos de desmonte emplazadas en la Mina AruntaniMinera Santa Rosa, tiene como finalidad evaluar las características geomorfológicas,
litoestratigráficas, estructurales y geodinámicas del área de las principales labores de la
Mina (Pads de lixiviación I, II, III) y de las áreas ubicadas en las cercanías de estas. La
visita técnica fue realizada del 16 al 19 de Mayo del 2006.
El presente Informe contempla los resultados de la recopilación de información y de los
ensayos realizados en la exploración geotécnica, resultados de los ensayos de laboratorio
realizados con las muestras obtenidas en las exploraciones, así como, los resultados de
evaluación de la estabilidad de los taludes existentes y proyectados de las desmontera,
Pad de lixiviación; contiene además las conclusiones y recomendaciones en base a dichos
resultados.
Seguidamente se mencionan las principales labores existentes en el área de denunció
 Pad de lixiviación Fase I
 Pad de lixiviación Fase II
 Pad de lixiviación Fase III
1.2. Metodología
Para la ejecución del presente estudio geotécnico se desarrollaron las siguientes
actividades:

Evaluación geológica

Exploración de campo (densidad de campo, trincheras y ensayos de penetración
dinámica ligera -DPL)

Ensayos de laboratorio

Capacidad admisible del macizo del terreno de fundación

Análisis del Peligro Sísmico

Evaluación geotécnica

Conclusiones y recomendaciones
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1.3. Evaluación Geológica
La información proporcionada por la mina indica. Que la mina Santa Rosa se encuentra en
el flanco occidental de la Cordillera de los Andes, muy cerca del Divortium Aquarum
continental. El relieve es conspicuo e importante, exhibiendo una secuencia casi lineal de
cúspides y taludes verticales que rematan inferiormente con grandes escombreras e pie de
monte. Los ríos discurren por cauces poco profundos labrados en valles anchos de origen
glaciar. La cobertura eluavial no es muy gruesa pero se extiende sobre la mayor parte del
terreno, cuyos taludes naturales son suaves y poco inclinados apareciendo
esporádicamente afloramientos rocosos, manatiales y bofedales asociados al origen de los
ríos.
En el lugar se ha distinguido tres unidades geológicas, de mas a menos antiguas:
Volcánico Barroso. Volcanico ignimbrítico, material eluvial 1, material eluvial 2 y material
antrópico.
a) Volcánico ignimbrítico
En la margen derecha de la quebrada donde ha sido emplazada el Pad de lixiviación,
existen varios afloramientos de ignimbrítica de color blanquecino, construida por cuarzo y
plagioclasas alcalinas, alteradas por soluciones, con puntos oxidados, meteorizados y
fracturados
b) Volcánico Barroso
Sobre la roca anterior se extiende las diferencias emisiones lávaticas y aglomerádicas de
la formación Barroso, exhibiendo un color pardo verdusco claro, con fenocristales de
sanidina y plagioclasa en una pasta afanítica.
c) Material eluvial 1(Qr-e1)
Se describe como una grava arenosa de color amarillo, mal gradada, regularmente densa,
deleznable, conformada por andesitas en proceso de descomposición.
d) Material eluvial 1(Qr-e2)
Se describe como una arcilla café amarillenta, regularmente suelta, cohesiva, mal gradada,
plástica, compuesta por fragmentos andesíticos engastados
e) Material antrópico (Qr-h3)
Se describe como una garva areno-arcilloso de color café amarillento, deleznable, mal
graduada, medianamente suelta, con bloques embebidos, compuesta por fragmentos de
composición diversa, estratificada en capas inclinadas hacia el oeste, intercalando con
arena gravo arcillosa y grava de capas que tienen color verdusco claro
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1.4. Exploración de Campo
Los trabajos de exploración realizados por el personal de CESEL S.A., con el apoyo de
personal de la compañía minera comprendieron las siguientes actividades:
a.

Excavación de 02 trincheras en el Pad de Lixiviación cuyas profundidades varían
entre 1,00 m y 2,00 m de profundidad.

Ejecución de 02 sondajes de penetración dinámica ligera (DPL), cuyas profundidades
alcanzadas varían entre 0,60 m y 3.50 m.

02 pruebas de densidad de campo con el método del balón.
Excavación de trincheras
Se realizó la excavación de trincheras con la finalidad de identificar y reconocer la
estructura del suelo y la masa rocosa de cimentación, extraer muestras disturbadas y
registrarlas de acuerdo a la Norma ASTM D-2488, realizar el ensayo de clasificación
estándar de suelo, carga puntual y propiedades físicas de las rocas. Cada una de las
muestras fue etiquetada y embolsada convenientemente para el análisis respectivo en el
laboratorio geotécnico de CESEL S.A.
En los cuadros Nº 1.3.a y 1.3.a, se presenta el resumen de las trincheras realizadas en los
Pad de lixiviación y botaderos de desmontes.
Cuadro Nº 1.3.3a
Resumen de trincheras realizadas en los Pad de lixiviación y Canteras
N°
sondajes
1
C – 1 (TR)
N° de
Profundidad
Muestras alcanzada (m)
1
0.50
N.F.
Ubicación
Ensayos Realizados
N. A.
Pad de Lixiviación
Clasificación
TR = Trinchera
b.
Ensayos de penetración dinámica ligera (DPL)
Adicionalmente a las calicatas, se realizó ensayos de penetración dinámica ligera (DPL)
con la finalidad de poder determinar las condiciones de resistencia del terreno.
El ensayo DPL (DIN 4094), consiste en el hincado continuo en tramos de 10 cm. de una
punta cónica de 60º utilizando la energía de un martillo de 10 kg de peso, que cae
libremente desde una altura de 50 cm. Este ensayo nos permite obtener un registro
continuo de resistencia del terreno a la penetración, existiendo correlaciones para
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encontrar el valor “N” de resistencia a la penetración estándar en función del tipo de suelo,
para cada 30 cm de hincado.
El cuadro No 1.3.b resume los ensayos de penetración dinámica ligera (DPL) realizadas y
las profundidades alcanzadas.
Cuadro Nº 1.3.b
Resumen del Ensayo DPL en el Desarrollo del Estudio
Calicatas
Profundidad
(m)
Ubicación
DPL-1
3.50
Pad de Lixiviación
1.5. Ensayos de Laboratorio
A.
Ensayos estándar
Con las muestras alteradas obtenidas en las trincheras excavadas de las 03 Botaderos de
Desmonte, 01 Pad de Lixiviación y de la Cantera evaluada se realizó ensayos estándar de
clasificación de suelos y de propiedades físicas, los cuales comprendieron análisis
granulométrico por tamizado, límites de Atterberg (líquido y plástico) y contenido de
humedad.
Los ensayos fueron realizados siguiendo las normas de la American Society For Testing
and Materials (ASTM). Las normas para estos ensayos son las siguientes:
Análisis granulométrico por tamizado
Límites de Atterberg
Contenido de humedad
Clasificación SUCS.
ASTM D-422
ASTM D-4318
ASTM D-2216
ASTM D-2487
En los cuadro 1.5.1 se presenta los resúmenes de los ensayos estándar de las Botaderos
de Desmonte, Pad y Canteras respectivamente.
Cuadro 1.5.1
Resumen de los Ensayos Estándar de Laboratorio
Botaderos de Desmonte
Granulometría (%)
Límites (%)
Calicata /
Trinchera
Muestra
Profund.
(m)
Grava
Arena
Finos
L.L.
L.P.
C. H.
(%)
Clasificación
SUCS
C-1
M-1
0,00-0,50
66.40
20.30
13.30
26
NP
11.10
GM
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1.6. Capacidad admisible del macizo del terreno de fundación
El Pad de lixiviación descansa sobre un sustrato rocoso, así mismo, las áreas circundantes
y las zonas de ampliación, se caracterizan por exhibir afloramientos rocosos rodeado de
gruesa cobertura eluavial. Esta cobertura está constituida por una grava arcillosa cuyo
contenido de finos es menor al 12%. Por esta razón, la tendencia del terreno a asentarse
por consolidación primaria es nula. Sin embargo, el esfuerzo vertical generado por el
material mineralizado provocará un asentamiento elastoplastico, que debe ser controlado o
reducido a limites tolerables. Considerando el tipo de estructura, se puede asumir un
asentamiento máximo permisible de dos pulgadas. Con una capacidad portante de
qa=7.30kg/cm2. Afirma Calixto Yaganqui Murillo (2005)
1.7. Análisis del Peligro Sísmico
La evaluación del peligro sísmico se ha efectuado por medio del método probabilístico, y
determinístico de donde se determinan los niveles sísmicos del movimiento máximo del
suelo en el área del proyecto. Además, se proponen valores del coeficiente sísmico para el
diseño pseudo-estático de las estructuras.
Basándose en la comparación de resultados de los estudios Determinístico y Probabilístico,
en el emplazamiento del proyecto se recomiendan los siguientes valores:
Aceleración diseño: 0.34 g
Aceleración Efectiva de diseño: 0.25 g
El coeficiente sísmico para el método pseudo-estático de diseño de taludes y muros de
contención deberá será:
 = 0.17g para la Zona de Santa Rosa
1.8. Evaluación Geotécnica
La información disponible en los archivos de la minera las cuales fueron proporcionadas
oportunamente en la visita técnica y conjuntamente con la información adquirida en a
exploración de campo realizada, permiten evaluar las condiciones en las que se
encuentran las labores de explotación como son el tajo y los Pad de lixiviación
1.8.1.
Información Recopilada
1.8.2.
Perfil Estratigráfico
a)
Pad de Lixiviación
El Pad de lixiviación se halla en la margen izquierda del río Aruntani, en una depresión de
forma cónica abierta, cuya base contiene una gruesa capa aluvial en la cual afloran en
puntos aislados rocas andesiticas e ignimbriticas de color café o negro en superficie por
crecimiento de los musgos. Tres quebradas confluyen en el sitio, dos de valle ancho y poco
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definido y una de cause labrado en la roca, que corre de Norte a Sur. En general, los
taludes son suaves hacia la base con una inclinación máxima de de15º tornándose
bastante empinados hacia la corona
En los pozos de exploración no se ha encontrado el nivel freático, pero existen evidencias
de su presencia estacional a una cierta profundidad, mayor que aquella que define el
substrato rocoso
Por lo que el Pad de lixiviación descansa sobre el substrato rocoso, mediante una
secuencia compuesta por una cobertura nivelante, una capa de arcilla y una geomenbrana.
Aunque el terreno no es proclive a fallar por corte; debido a la gran extensión de la
estructura geotécnica, considerándose solo la posibilidad de falla por compresión simple de
algunos bloques que constituyen el macizo rocoso cuya disposición está definida por las
discontinuidades verticales. Calixto Yaganqui Murillo (2005)
1.9. Metodología para la Evaluación de la Estabilidad de Taludes
El criterio de evaluación utilizado está en función al tipo de material que constituye el talud,
dado que el comportamiento de un talud en roca está relacionado con la distribución del
sistema de discontinuidades, características del relleno y las propiedades de la roca
intacta; y el comportamiento de un talud conformado por un deposito cuaternario, está
íntimamente relacionado con su geometría, granulometria, compacidad, presencia de
agua, grado de alteración de las partículas y la susceptibilidad a la erosión.
El criterio de evaluación en función a la dureza de la roca, no se considera en esta
evaluación dado que la experiencia ha demostrado, que taludes en roca dura pueden ser
inestables si su sistema de discontinuidades es desfavorable al corte; así mismo, se ha
visto que taludes en roca muy alterada, tienen un buen comportamiento si su sistema de
discontinuidades no es critico con respecto al corte de la carretera.
Por lo tanto, el sistema que a continuación se describe considera para cada tipo de
material sus principales agentes condicionantes.
1.9.1.
Valoración de Estabilidad del Talud en Suelos (ETS)
El sistema de valoración de la Estabilidad de taludes en Suelo (ETS), es un sistema que a
lo largo de los años se ha pretendido realizar y es el fruto de una investigación cuidadosa y
detallada de mas de 8 taludes.
Para poder ver el comportamiento de los taludes, se ha realizado un análisis cuidadoso de
todos los parámetros que influyen en la inestabilidad de taludes; estos parámetros fueron
agrupados y se observó la susceptibilidad de cada uno de ellos. Del análisis realizado se
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ha determinado que son 7 los factores principales que intervienen en la estabilidad de los
taludes en suelo, siendo estas las siguientes:
a) Granularidad. Se ha notado que este parámetro es importante en la evaluación de
taludes. Una mayor concentración de finos, como envolvente lo hace más estable. Este
mismo parámetro está relacionado con la angularidad de las partículas, mientras más
angulosas son las partículas mayor es la estabilidad.
El rango varía de 0 a 2.5
b) Relación del ángulo del talud y su compacidad. Se ha observado que los taludes
mientras más se alejan de su ángulo de reposo son más inestables. Este efecto se
aminora si existe compacidad en todos sus bloques; por lo tanto, este valor lo
consideramos tomando en cuenta la diferencia del ángulo del talud con el ángulo de
reposo, afectado por el grado de compacidad.
El rango varía de 0 a 5
c) Altura del talud. De toda la base de datos se ha concluido que existe una relación
directamente proporcional de la altura con su estabilidad. Este parámetro está considerado
en la evaluación.
El rango varía de 0 a 5
d) Altura crítica y su ubicación. La altura crítica la definimos como la altura del talud
propensa al deslizamiento y su ubicación en el talud es otro parámetro que influye en la
estabilidad global, en las hojas de cálculo se ha definido tres ubicaciones, en la parte baja,
parte media y la parte alta del talud.
El rango varía de 0 a 5
e) Condiciones del Agua. De toda la información obtenida se ha verificado que mientras
más agua tiene el talud, es más inestable; dentro de la valoración de taludes se identifica si
esta completamente seca, húmeda, si existe goteo o flujo de agua, dando mayor valoración
cuando existe flujo de agua.
El rango varía de 0 a 5
f) Grado de alteración. El grado de alteración de las partículas influye en la estabilidad del
talud, este parámetro se ha incorporado aunque su influencia es mínima.
El rango varía de 0 a 2
g) Susceptibilidad al deslizamiento. En este tramo específico de ha observado que los
taludes erosionados son propensos al desprendimiento de bloques y deslizamiento, por lo
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que interviene en la valoración de la estabilidad de taludes y se toma en cuenta si existe
probabilidad de su ocurrencia,
El rango varía de 0 a 15.
Finalmente se obtiene la “VALORACIÓN ETS”, sumando todas las valoraciones parciales
que se obtienen del análisis, para finalmente describir el comportamiento del talud en
función a su estabilidad bajo las siguientes consideraciones:
Cuadro Nº 1.9.1
Rango de Valoración de Estabilidad de Taludes de Suelo
Rango de Valoración
(ETS)
0 - 7.50
7.50 - 15.0
15.0 - 30.0
> 30.0
Descripción
Totalmente Estable
Normalmente Estable
Inestable
Crítico
Cuadro Nº 1.9.2
Resumen de Valoración de Estabilidad Física del Pad
Depósito de
Desmonte
Litología
Valoración ETS
(Estabilidad del
Talud en Suelo)
Grado de
Estabilidad
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Pad
Grava limosa
16.0
E2
Inestable
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