Geotecnia Ambiental Rellenos Sanitarios

8/13/2019 Geotecnia Ambiental Rellenos Sanitarios

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PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATPONTIFICIA UNIVERSIDAD CATLICA DE VALPARALICA DE VALPARASOSOFACULTAD DE INGENIERFACULTAD DE INGENIERAA

ESCUELA DE INGENIERESCUELA DE INGENIERA EN CONSTRUCCIA EN CONSTRUCCINNGRUPO DE GEOTECNIAGRUPO DE GEOTECNIA

GEOTECNIA AMBIENTAL

EN RELLENOS SANITARIOS

GEOTECNIA AMBIENTALGEOTECNIA AMBIENTAL

EN RELLENOS SANITARIOSEN RELLENOS SANITARIOS

Noviembre 2003Noviembre 2003

Ral Espinace A.

GEOLOGA AMBIENTAL

Conjunto de tcnicas , mtodos y conocimientosgeolgicos aplicados, destinados a dar respuesta a lagestin responsable de los recursos naturales, proteccindel medio ambiente y uso racional del territorio

(INSTITUTO GEOLGICO MINERO DE ESPAA)

La Geologa Ambiental constituye la culminacin de unproceso que comienza estudiando y aplicandoaisladamente temas de distintas ciencias, hasta reconocerla necesidad de un enfoque polivalente, que permitaplanificar con acierto el uso del territorio


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RIESGOS GEOLGICOS

ASOCIADOS A LA GEODINASOCIADOS A LA GEODINMICAMICAEXTERNAEXTERNA :Desprendimientos, deslizamientos,

inundaciones , aluviones,hundimientos, etc.

ASOCIADOS A LA GEODINASOCIADOS A LA GEODINMICAMICAINTERNAINTERNA :Volcanes, terremotos, etc.

ASOCIADOS A LA ACCIASOCIADOS A LA ACCIN DEL HOMBREN DEL HOMBRE :Explotacin y uso indiscriminado delos recursos naturales, generacinde grandes cantidades de residuos.

GEOTECNIA AMBIENTAL

GEOTECNIA :Tcnica con elementos de ciencia y arte que se dedica alestudio de las propiedades de suelos, rocas y materialesartificiales, as como a la resolucin de problemas defundaciones y/o excavaciones en ellos o a su empleo comomaterial de construccin (presas, terraplenes, vas decomunicacin , etc).

GEOTECNIA AMBIENTAL :Actividad tcnica destinada a resolver diferentes problemasoriginados por las variaciones de las condiciones ambientales,que se presentan en los suelos en condiciones naturales oartificiales.

Es el punto de encuentro entre la geotecnia clsica y lasciencias ambientales que se produce cuando se atiendencuestiones en las que por el propio material o por el mtodo desolucionar el problema, es preciso el concurso de la Geotecnia,o cuando se trata de aspectos geotcnicos en los cuales las

acciones son del tipo ambiental.


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Problemas de estabilidad deProblemas de estabilidad dedepdepsitos de residuossitos de residuos

mineros.mineros.

Estudio de propiedadesEstudio de propiedadesgeotgeotcnicas de residuoscnicas de residuosmineros y su utilizacimineros y su utilizacin enn enpresas como las de relaves.presas como las de relaves.

Aprovechamiento de cenizasAprovechamiento de cenizasvolantes o escorias comovolantes o escorias comomateria prima de caminos,materia prima de caminos,terraplenes o rellenos.terraplenes o rellenos.

ACTIVIDADES DE LAGEOTECNIA AMBIENTAL

Diseo, construccin y operacinde rellenos sanitarios.

Utilizacin de rellenos sanitarioscomo apoyo de estructuraslivianas.

Trabajo interdisciplinario para lasolucin y planificacin de temasmedio ambientales.

Evaluacin de la contaminacindel suelo por metales pesado y

los riesgos asociados.

ACTIVIDADES DE LAGEOTECNIA AMBIENTAL


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LA GEOTECNIA EN LOS RELLENOSLA GEOTECNIA EN LOS RELLENOSSANITARIOSSANITARIOS

ProducciProduccinn

AlmacenamientoAlmacenamiento

RecolecciRecoleccinn

TransferenciaTransferencia

TransporteTransporte

ProcesadoProcesado

DisposiciDisposicin finaln final

Cierre y abandonoCierre y abandono

Vertido directoVertido directo

Vaciado al mar, rVaciado al mar, ros, lagosos, lagos

IncineraciIncineracinn

CompostajeCompostaje

RELLENO SANITARIORELLENO SANITARIO

ETAPAS DEL MANEJO DE RESIDUOS SETAPAS DEL MANEJO DE RESIDUOS SLIDOSLIDOS

Es una obra de ingeniera, en la que se emplean tcnicasy maquinaria de movimiento de tierras para construirrellenos artificiales.

Las caractersticas y heterogeneidad de estos residuos,influyen en el comportamiento geotcnico de estos

rellenos.

EL RELLENO SANITARIOEL RELLENO SANITARIO


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SELECCION DEL EMPLAZAMIENTOLos sitios deben ser diseados y manejados de tal manera, quelas sustancias nocivas no alcancen la bisfera e hidrsfera, en

cantidades inaceptables (de acuerdo con regulaciones nacionalesapropiadas), adems de impedir que se produzca una afeccin nodeseada o inaceptable sobre la salud humana y el medioambiente.

ETAPAS DE UNETAPAS DE UNRELLENO SANITARIORELLENO SANITARIO

DISEO Y CONSTRUCCIN OBRAS DE PARTIDA:Pretiles, drenes, sellos, otros.



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OPERACINCompactacin, taludes, coberturas, etc.


CIERRE:Operacin que da por finalizada laexplotacin (clausura del lugar;faenas de desmantelamiento,limpieza y colocacin de capa decobertura final).


SELLADO:Operacin posterior al cierre dondese construyen las obras paramantener los residuos aislados,minimizando riesgos decontaminacin y peligro sanitario.Tambin se consideran las obrasdestinadas al monitoreo.


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REINSERCIN:Operacin para reincorporar el sitio sellado a su entorno,controlando las emisiones y los problemas que puedan causar

impactos negativos al ambiente y la salud. Finaliza con laimplementacin de las instalaciones de monitoreo, paracontrolar que el lugar no sea causa de contaminacin de aire,suelo o agua.


FACTORES PARA LA SELECCIFACTORES PARA LA SELECCIN DELN DELEMPLAZAMIENTOEMPLAZAMIENTO

MEDIO AMBIENTALESMEDIO AMBIENTALES

ECONECONMICOSMICOS

POLPOLTICOSTICOS TTCNICOSCNICOS GEOTGEOTCNICOSCNICOS

Calidad del subsuelo

Existencia de napas subterrneas y drenajes

Estabilidad de taludes

Existencia y calidad del suelo de cobertura


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Reconocimiento de la distribucin de las aguas freticas,vas de flujos y barreras (acuferos y acuiclusos), suspropiedades hidrulicas y el efecto sellante del subsuelo.

Reconocimiento de la composicin geolgica local y general Caractersticas morfolgicas y estructura tectnica Anlisis de riesgos de terremotos y otros peligros naturales Composicin fsica y qumica, propiedades y secuencia de

los estratos

Distribucin de los estratos, continuidad lateral y vertical.

Comportamiento esfuerzo deformacional del subsuelo

REQUERIMIENTOS GEOTECNICOS PARAREQUERIMIENTOS GEOTECNICOS PARALA SELECCILA SELECCIN DE EMPLAZAMIENTON DE EMPLAZAMIENTO

Es preciso conocer durante las etapas iniciales del proyecto:

La direccin del flujo, gradiente y proporcin del flujo,incluyendo fluctuaciones estacionales y de largo plazo

La permeabilidad (horizontal y vertical) o transmisividaddel estrato superficial, al agua y lixiviado.

La distribucin, espesores y profundidad de los acuferos yacuiclusos.

Caractersticas qumicas de las aguas freticas; datospluviomtricos; superficie de escorrenta, otras.


Conocimiento del rConocimiento del rgimen de las aguas fregimen de las aguas freticas:ticas:

El agua es el vehculo ms activo en la difusin decontaminantes del terreno. Por tanto es fundamentalprotegerla para evitar su alteracin.


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Tipo de roca, composicin mineralgica y estratigrfica. Estado de descomposicin y resistencia a la intemperie. Solubilidad en agua, lixiviados u otras soluciones

agresivas.

Extensin, grado de separacin y ancho de juntasindividuales.

Tectnica y anisotropas petrogrficas en la masa rocosa. Karstificacin y riesgos de subsidencia. Comportamiento deformacional de la masa rocosa.

Permeabilidad al agua, lixiviados, gases y otras solucionesagresivas.

En cuanto a la estructura y caracterEn cuanto a la estructura y caractersticas de los macizossticas de los macizosrocosos, los factores siguientes necesitan ser considerados:rocosos, los factores siguientes necesitan ser considerados:


Previsiones sobre materiales a ser empleados comocobertura.

Facilidad para su excavacin y disponibilidad de prstamos.

Calidad del suelo de cobertura y Potencial de mejoramientodel efecto sellante del subsuelo.

Conocimiento de la capacidad portante y la deformabilidaddel suelo de fundacin de las obras de partida.

Riesgo deformacional y de colapso del suelo, y fenmenosgeolgicos activos o reactivables.

REQUERIMIENTO GEOTECNICOS EN ELREQUERIMIENTO GEOTECNICOS EN ELDISEDISEO, CONSTRUCCIO, CONSTRUCCIN Y OPERACIN Y OPERACINN

En laEn la etapa de diseetapa de diseoo


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El diseo de estas capas est ligado al impactomedioambiental admisible causado por la instalacin, esdecir, si tendr un efecto importante en la calidad del agua ydel suelo en sus alrededores, entre otros.En general se pueden distinguir 4 casos en cuanto al tipo deespecificaciones:

CONTROL GEOTCNICO DE LA OPERACIN

OBRAS DE PARTIDAOBRAS DE PARTIDA: Capas de sellado de rellenos sanitariosCapas de sellado de rellenos sanitarios

Sin especificar Especificaciones prescriptivas que especifican requisitos

mnimos. Ej.: 2 capas de sellado de las que al menos una esuna capa sinttica.

Especificaciones que requieren que no se produzca impactoo un impacto irrelevante durante un perodo de tiempo

determinado. Especificaciones que requieren un impacto mnimo a

perpetuidad.

Evolucin de las capas desellado:

El diseo tpico consiste en

capas de arcilla compactadajunto a geomembranas paramejorar su eficacia. Se empleancomo alternativa, capas dearcilla geosinttica (geosintheticclay liners)

Sellado Inicial

OBRAS DE PARTIDAOBRAS DE PARTIDA

Tambin se tiende ha sustituir la capa superior de suelo de filtro porotra geomalla (geonet) o geocompuesto de alta resistencia a lacompresin como sistema de drenaje sobre la primera geomembrana.De esta forma se ha desarrollado un sistema de doble capa compuestapara el sellado de vertederos



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Control geotcnico de la operacin; compactacin deresiduos y cobertura; calidad de materiales; comportamientoobras geotcnicas (sellos, drenes, taludes, etc.)

Anlisis de la compresibilidad y tiempo de estabilizacin enlas deformaciones de los rellenos, con el propsito decontribuir a la determinacin de la vida til y de futuros usosde los vertederos sanitarios.

Determinacin de la resistencia del relleno, as como laevolucin de los parmetros resistentes con el tiempo

Anlisis de la estabilidad de taludes naturales y artificiales,particularmente en lugares de topografa accidentada, dondees necesario recurrir a diseos que cuentan con taludesimportantes.


En laEn la etapa de Operacietapa de Operacin yn y postclausurapostclausura


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Originados por sobrecargas, asientos del suelo de fundaciny biodegradacin de los residuos (transformacin de partede la materia orgnica de estado slido a lquido y luegogaseoso). La materia solubilizada deja vacos que inducenasientos por colapso continuo.

Los residuos slidos depositados, sufren grandes asientoscon lo cual su volumen disminuye y por lo tanto la capacidaddel relleno aumenta.

Poder cuantificar los asientos, eltiempo y ritmo de aparicin esimportante para:

SeguridadAprovechamientoReutilizacin

COMPRESIBILIDAD

ASENTAMIENTOS

T del aire

Densidad decompactacin

Precipitacin

Topografa

Hidrogeologa

Composicinde los RSU

Biodegradacin

Asentamiento Suelofundacin.

Temperatura

Infiltracin

Cobertura

Contenido dehumedad

Nutrientes

Compuestostxicos

Asentamiento porsobrecarga

Otros

FACTORES QUE AFECTAN LA BIODEGRADACIN

COMPRESIBILIDAD


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La importancia de predecir los asientos est en poder

determinar con mayor certeza su vida til y el tiempo en el

cual se podr sellar y reinsertar el relleno despus de su

cierre.

COMPRESIBILIDAD

TIPOS DE MODELOS PARA LA DETERMINACITIPOS DE MODELOS PARA LA DETERMINACIN DE ASIENTOSN DE ASIENTOS

Geotcnicos Clsicos: Sowers (1973)

Leyes de Ajustes: Yen y Scanlon (1975); Gandolla et al.(1992); Rao et al (1977)

Reolgicos: Zimmerman et al (1977)

Asentamientos iniciales producidos por mecanismos mecnicos:

c

0

0V0 V0

V0

S =C

1+ e

H( +

log

Donde:

Sp = Asentamiento al final de la consolidacin primaria

H0 = altura inicial del relleno

Cc = coeficiente de compresibilidad

V0 = presin efectiva en el rellenoV0 = sobrecarga efectivae0 = ndice de vacos

PLANTEAMIENTO PROPUESTO POR SOWERS (1973)PLANTEAMIENTO PROPUESTO POR SOWERS (1973)

COMPRESIBILIDAD


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Terminada la primera fase los asientos producto de cambiosfsico qumicos, degradacin biolgica y compresin mecnicasecundaria, en condiciones ambientales estables tienen uncomportamiento ms o menos lineal con el log. del tiempo,similar a la compresin secundaria de suelos.

s

0

2

1

S =C

1 + e H (

t

t)

lo g

Donde:Ss = Asentamiento durante la consolidacin

secundaria al tiempo t2H = altura de la celda al tiempo t1C = ndice de compresin secundaria

e0 = ndice de vacost2 = tiempo de estimacin de asientost1 = tiempo de inicio de la consolidacin secundaria

PLANTEAMIENTO PROPUESTO POR SOWERS (1973)PLANTEAMIENTO PROPUESTO POR SOWERS (1973)

COMPRESIBILIDAD

COMPRESIBILIDAD


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DETERMINACIN DE CAPACIDAD DE CARGADE UN RELLENO SANITARIO

Los factores de los que depende la resistencia de un rellenosanitario son, entre otros:

Espesor del sello de cobertura.

Composicin de los residuos.

Mtodo de Construccin del depsito.

Maquinaria utilizada en la operacin.

DETERMINACIN DE CAPACIDAD DE CARGA DE UNRELLENO SANITARIO

Algunas Hiptesis:

Comportamiento dctil de los residuos al noalcanzar un valor de tensin constante.

Comportamiento similar al de tierra armada

Matriz bsica: Roce interno

Matriz reforzada: Traccin


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Una va para la obtencin deparmetros de diseo,

adicional a los ensayos de

laboratorio es la realizacin

de clculos "a posteriori"

(back-analysis) a partir de

campos de prueba y

registros operacionales

DETERMINACIN DE CAPACIDAD DE CARGA DE UNRELLENO SANITARIO

ANLISIS DE LA ESTABILIDAD DE TALUDESNATURALES Y ARTIFICIALES


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La estabilidad de los taludes en los rellenos sanitarios esevaluada generalmente por procedimientos geotcnicosconvencionales.

Los mtodos ms utilizadospara la estabilizacin detaludes de ResiduosSlidos Urbanos son Bishopy el de desplazamientostraslacionales, en unaprimera fase y de taludinfinito en su etapa final yclausura.

-10 -10

0 0

10 10

20 20

30 30

40 40

50 50

60 60

70 70

09/10/2003 09:30:28 a.m. C:\SANTAM~1\Perfiles\CENTRA~1\1240\SIS1218.GSL PUCV.Grupo de Geotecnia F = 1.002

GammaC Phi Piezo

kN/m3 k Pa deg Surf.

Residuos 12 40 18 1

Sello basal 24 100 20 0

Muro de partida 21 100 20 0

Suelo fundacin 21 100 20 0

Seismic coefficient = 0.15

PUCV.Grupo de Geotecnia

Relleno Sanitario Santa Marta

Consorcio Santa Marta - HIDROSAN S.A

Anlisis de Estabilidad - Condicin Ssmica

Talud poniente. Perfil Central

Octubre 2003

0 50 100 150 200 250 300

F = 1.002

Crculos de rotura superficiales y de pie.

Rotura general del suelo de cimentacin.



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Crculos de rotura del piel y de pie en vertederos en pendiente.

Deslizamiento en la zona interior, sobre el sello lateralo suelo natural.


COTAS (m)

DISTANCIA HORIZONTAL (m)

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260

170

180

190

200

210

220

230

240

1

1

1

2

3

4

5

1 = caballones de cierre

2 = residuos slidos

3 = dique inicial

4 = muro de escollera

SUELOS CONSIDERADOS

5 = suelo natural

MALLA DE CENTROS

DE CIRCULOS PESIMOS

80 110 120 13090 100 140 150 160 180 190 200 210170 220220

230

240

250

260

270

290

300

310

320

330

340

350

360

380

280

370

390

400

410

Perfil del vertedero controlado de Meruelo.Malla de tanteos.


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TTcnicas para el reconocimiento geotcnicas para el reconocimiento geotcnico de un rellenocnico de un rellenosanitariosanitario

Ensayos de penetraciEnsayos de penetracin ( CPT o SPT )n ( CPT o SPT )

ProspecciProspeccin Geofn Geofsicasica

Ensayos in situ como Placa de CargaEnsayos in situ como Placa de Carga

Ensayos de Laboratorio comoEnsayos de Laboratorio como EdEdmetrosmetros de gran dide gran dimetrometro

Ensayos a escala real o prototiposEnsayos a escala real o prototipos


ENSAYOS DE CAMPO:

Secuencia ensayosSecuencia ensayosPlaca de CargaPlaca de Carga


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27/43


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LISMETRO N1(Recirculacin de lixiviado tratado)

2

a

1

6

10

b

4

7

8

12

h

11

5

e

d

i

11

3

f

9

LISMETRO N2(Recirculacin de lixiviado sin tratar)

2

a

1

8

4

10

c

7

b

3

5

6

9

Basado en una representacin a escala de un rellenocontrolado (lismetro) que simula el comportamiento de unacelda de un relleno de residuos slidos representativo de las

ciudades de Valparaso y Via del Mar.

MODELO PARA DETERMINAR EL EFECTO DE LAMODELO PARA DETERMINAR EL EFECTO DE LARECIRCULACIRECIRCULACIN EN LIXIVIADO EN LOS RELLENOSN EN LIXIVIADO EN LOS RELLENOS

2

a

1

5

4

6

b

7

3

8

AGUA

LISMETRO N3(Sin Recirculacin de lixiviado)

MODELO PARA DETERMINAR EL EFECTO DE LAMODELO PARA DETERMINAR EL EFECTO DE LARECIRCULACIRECIRCULACIN EN LIXIVIADO EN LOS RELLENOSN EN LIXIVIADO EN LOS RELLENOS


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PROYECTOS DE INVESTIGACIPROYECTOS DE INVESTIGACIN PUCVN PUCV

PROYECTOS DE INVESTIGACIPROYECTOS DE INVESTIGACIN PUCVN PUCV


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INVESTIGACIN EXPERIMENTAL EN VERTEDERODE LIMACHE

INVESTIGACIN EXPERIMENTAL EN VERTEDERO DELIMACHE


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METODOLOGA DE CARACTERIZACION GEOTECNICA DERELLENOS SANITARIOS

OBJETIVO GENERAL

Desarrollo de una metodologa de caracterizacingeotcnica que permita evaluar la estabilidad global deun relleno sanitario, a partir de la definicin de susparmetros resistentes y condiciones mecnicas.

OBJETIVOS ESPECFICOS

Caracterizar geotcnicamente el relleno sanitario. Analizar la compresibilidad del relleno. Analizar la capacidad portante del relleno. Analizar la estabilidad de los taludes del relleno. Elaborar recomendaciones metodolgicas, para evaluar

las condiciones de estabilidad de rellenos sanitarios. Determinar la factibilidad tcnica de realizar proyectos

de rehabilitacin.


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RESULTADOSOBTENIDOS

M/D: medicin diaria

10Determinacin de la densidad In situ

4Relaciones humedad-densidad (Proctor)

Ensayos de inspeccin

4Determinacin de los lmites de Atterberg

4Anlisis granulomtrico

8Determinacin de la humedad

Ensayos de caracterizacin de Suelos

ENSAYOS DE LABORATORIO

semanalNiveles Piezomtricos

Piezmetros

M/DAsentamientos

10Determinacin de la humedad de R.S.U.

10Ensayo de caracterizacin de R.S.U.

Ensayo de experimentacin: Lisimetros

20Ensayo de penetracin cono dinmico (CPT)

6Ensayo de Placa de Carga

Ensayos de resistencia

20Perfilado de suelo (Barrenado)

7Ensayo de caracterizacin de R.S.U.

6Pozos de exploracin (calicatas)

Sondeos de reconocimiento

CANTIDADENSAYOS DE CAMPO 1 Etapa

Realizacin de exploracin yensayos geotcnicos in situ ylaboratorio.Anlisis de la compresibilidad delrelleno

ENSAYOS DEPENETRACIONDINAMICA

RELLENO SANITARIO LOMA LOS COLORADOS

Enero 2003

0,00

0,60

1,20

1,80

2,40

3,00

3,60

4,20

4,80

5,40

6,00

6,60

7,20

7,80

8,40

9,00

9,60

10,20

10,80

11,40

12,00

12,60

13,20

13,80

14,40

15,00

15,60

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210

Numero de Golpes (N)

Profundidad(m)

Anlisis de estabilidad de Taludesdel relleno sanitario Loma LosColorados de la ReginMetropolitana.

RESULTADOSOBTENIDOS


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ANLISIS DE LA COMPRESIBILIDAD EN LISMETROSCON Y SIN RECIRCULACIN DE LQUIDOS LIXIVIADOS

Los asentamientos medidos en amboslismetros muestran un comportamientosimilar.La prediccin a 5 aos bajo el modeloSowers y Meruelo muestra unasentamiento del orden a un 12%, conuna estabilizacin de las deformaciones.

0.10113%25618252000Lisimetro N2

0.08913%25118252000Lisimetro N1

(%)(mm)(das)(mm)

C'Ss

Ss

tHPUNTO

SOWERS Prediccin asientos para 5 aos

13%26513%26518250.532000Lisimetro N2

12%23512%23518250.472000Lisimetro N1

(%)(mm)(das)(%)(mm)(das)(mm)

Ss

Ss

tSs

Ss

tHPUNTO

MERUELO Prediccin asientos para 5 aos

MODELOS DE AJUSTE

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140

0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 390 420

EDAD DEL RELLENO (das)

ASIENTOS(mm)

DSs(mm) Media

DSs(mm) SOWERS Media terico

DSs(mm) MERUELO Media teorico

ESTUDIO DEL EFECTO ELICO EN TRANQUES DEARENAS DE RELAVES


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Aportar informacin que permita mejorar el conocimientode los efectos de la erosin elica en los tranques derelaves y su posible tratamiento.

Crear una metodologa de diagnstico que permitadeterminar las variables y efectos que produce la erosinelica en los tranques de relaves, que se encuentran enetapa de operacin o abandono y generar soluciones para

mitigar sus consecuencias a corto y largo plazo.

Aplicar la metodologa de diagnstico en un tranque derelaves en operacin del norte de Chile.

Determinar la incidencia de la erosin elica en laestabilidad de los tranques de arenas de relaves.

OBJETIVOS GENERALES

OBJETIVOS ESPECFICOS

Aplicacin de instrumentacinque permite determinar losefectos de la erosin elica insitu en el tranque N3 de laPlanta M. A. Matta.

Desarrollo de una metodologade medicin de vientos in situque permita tener una base dedatos que permita lacontrastacin medicionesobtenidas por estaciones

meteorolgicas cercanas.

TERMO ANEMMETRO DE ALETAS EXTECHINSTRUMENTS MEDELO 451126

Implementacin Metodologa de Mediciones In situ

RESULTADOS


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Incorporacin de meteorlogos que integren lainformacin recopilada y colaboren en la interpretacin yentrega de los resultados necesarios para la investigacin.

Desarrollar una experienciapiloto que permita compararlos datos de una estacinmeteorolgica con losobtenidos en un tranque dearenas de relave.

Implementacin Metodologa de Mediciones In situ

RESULTADOS

La metodologa de diagnstico se realiza para determinarlos factores ms influyentes en la erosin elica de untranque de relaves.

La metodologa propuesta es la siguiente:

Recoleccin de antecedentes generales

Determinacin las caractersticas del tranque

Determinacin de efectos de erosin elica

Anlisis de factores que producen la erosin

Cuantificacin de los efectos de la erosin.

Soluciones

METODOLOGA DE DIAGNSTICO

RESULTADOS


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METODOLOGA PARA EVALUAR LA VIDA TIL DE UNTRANQUE DE ARENAS DE RELAVE

OBJETIVOS

Objetivo General.

Aportar una metodologa que permita realizar unaevaluacin geotcnica en tranques de relaves de lapequea y mediana minera, para afrontar unproyecto de ampliacin de vida til.

Objetivos Especficos.

Evaluar durante la fase de construccin, operacin yabandono por mtodos simplificados, el potencial delicuefaccin, la estabilidad de taludes y lasdeformaciones en el prisma resistente.

Cuantificar la evolucin de los valores de losparmetros resistentes de las arenas de relave, apartir de la obtencin de nuevos valores deparmetros durante su fase de operacin y/o

abandono, comparndolos con los iniciales de diseo.


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Casos de construccin sobre rellenos

de residuos slidos en Chile.

Parque Andr Jarln.Antiguo relleno sanitarioLa Feria de Santiago.

SOLUCIONES HABITUALES PARA EMPLAZARCONSTRUCCIONES EN VERTEDEROS DE RESIDUOS

SLIDOS.

1. EXPERIENCIAS DE APLICACIN DE MODELOS PARA LADETERMINACION DE LOS ASENTAMIENTOS DE RELLENOSSANITARIOS (XI Congreso Panamericano de M. de Suelos eIngeniera Geotcnica, Foz do Iguazu - Brasil Agosto de 1999)

2. PATOLOGIAS EN CONSTRUCCIONES SOBRE AREASIMPACTADAS POR EL VERTIDO DE RESIDUOS SLIDOS. (VCongreso Iberoamericano de Patologas de Construcciones VIICongreso de Control de Calidad, Montevideo, Uruguay. Octubre1999)

3. EVALUACION DEL COMPORTAMIENTO DE UN VERTEDERO AESCALA BAJO DIFERENTES MODALIDADES DE OPERACION (VTaller y Seminario Latinoamericano "Tratamiento Anaerobio deAguas Residuales", Via del Mar,Octubre 1998)

4. REHABILITACION DE AREAS UTILIZADAS COMO RELLENOSSANITARIOS. EXPERIENCIAS Y PROPOSICIONES (XIICongreso Chileno de Ingeniera Sanitaria y Ambiental, Copiap,Octubre 1997)

PUBLICACIONES


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5. EXPERIENCIAS DE REINSERCION DE VERTEDEROS MEDIANTELA IMPLANTACION DE UNA CUBIERTA VEGETAL (XII CongresoChileno de Ingeniera Sanitaria y Ambiental, Copiap, Octubre 1997)

6. EVOLUCION DE LA GEOTECNIA AMBIENTAL APLICADA A LOSRELLENOS SANITARIOS (IV Congreso Chileno de IngenieraGeotcnica, Valparaso, Septiembre, 1997)

7. ASENTAMIENTOS EN UN VERTEDERO CONTROLADO A ESCALACON RECIRCULACION DE LIQUIDOS LIXIVIADOS (IV CongresoChileno de Ingeniera Geotcnica, Valparaso, Septiembre,1997).

8. CLAUSURA Y REHABILITACION A PARQUE DE UN GRANVERTEDERO SANITARIO. CASO LA FERIA DE SANTIAGO DECHILE (VI Congreso Iberoamericano de Residuos Slidos, Madrid,Octubre 1996).

PUBLICACIONES

9. EXPERIENCIAS DE TRABAJO INTERDISCIPLINARIO EN LASETAPAS DE POSTCLAUSURA DE UN RELLENO SANITARIO (XIICongreso Chileno de Ingeniera Sanitaria y Ambiental, Copiap,Octubre 1997)

10.SCALE UP OF A LANDFILL WITH RECIRCULATION OF LEACHATETREATED WITH AN ANAEROBIC SYSTEM.(X Syimposium

International IGT. Gas, Oil and Environmental Technologi. Orlando,Florida, U.S.A. December,1996)

PUBLICACIONES


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GEOTECNIA AMBIENTAL

EN RELLENOS SANITARIOS

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Noviembre 2003Noviembre 2003

Ral Espinace A.

Sellado: El ltimo diseo empleado, consista en un sistema de

impermeabilizacin en la base, compuesto por 2 capas de arcilla compactada,

cada una con 20 centmetros de espesor, una geomembrana, una capa de

arena de 30 centmetros de espesor, un geotextil y finalmente 20 centmetros de

suelo sobre el cual se dispone finalmente la basura. Como la zona es bastante

montaosa, fue necesario llevar el sistema de impermeabilizacin hasta

determinadas alturas sobre la ladera, esto oblig a utilizar un anclaje especial

para los geotextiles y geomembranas.

Operacin: Los residuos slidos se disponan diariamente en celdascompactadas con altura constante de 2,5 metros, largo promedio de 51,3 metros

y un frente de trabajo constante de 35 metros. Las celdas tenan un

recubrimiento de 0,25 metros con material arcillo-limoso, proveniente de

excavaciones en la misma rea del Relleno Sanitario. El talud de cada nivel era

del 33%, con terrazas de 10 m de ancho, que van cada 4 niveles a lo largo de

todo el lmite perimetral de cada nivel.

Cobertura Final: conjunto de capas compuesto por 60 cm de arcilla, mas 20 cm

de grava y 40 cm de limo orgnico y finalmente forestacin con vegetacin

nativa del rea del proyecto.


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Con los datos de composicin fsica de la basura, se estimaron los parmetrosprobables de la basura bajo diversas condiciones, dando los siguientes valores:

Basura suelta (no compactada) : D. seca = 0,5 t/m3 e = 2,2 n = 0,69

Basura compactada: D. Seca = 0,8 t/m3 ;D. Hm. = 1,0 t/m3 ; D. Sat. = 1,3 t/m3

El anlisis de estabilidad asumi para la basura slida un =28, c= 2,5 t/m2

Los anlisis asumieron superficies de falla circulares (mtodo de Bishop) ysuperficie de fallas translacionales (mtodo de Janbu). Los diseos preliminares

daban factores de seguridad entre 1,4 y 1,5.

Para el mecanismo de falla deslizante por traslacin, la superficie de falla

supuesta se encontr en la base del vertedero a lo largo de la interfaz entre la

geomembrana y los materiales granulares de la zona de recoleccin del lixiviado,

considerando all un =22 para un FS calculado de 1,0.

El proyecto tuvo como concepcin principal, el suponer que el sistema de

drenaje interno de lquidos y gases funcionara perfectamente y que, laspresiones intersticiales desarrolladas en los poros durante la construccin

y operacin del vertedero se disiparan de acuerdo con las hiptesis

previstas.

El estudio sobre la falla descubri que el motivo principal del deslizamiento

fue que los lixiviados no pudieron ser drenados adecuadamente y por

tanto se acumularon desde el comienzo de la operacin, debido a que los

filtros quedaron parcial o totalmente llenos.

Razn fundamental es que exista recirculacin de lixiviados funcionando

ininterrumpidamente, siendo incorporados a la masa en todos los niveles de

las celdas. Al no existir salida, el lquido se fue acumulando en los vacos del

vertedero, aumentando las presiones neutras. Esta acumulacin contribuy alaumento de presiones internas de gases debido a que los lixiviados dentro del

relleno no permitan el flujo normal de los gases hacia la superficie y

chimeneas. Las presiones de gases disminuyeron an mas la capacidad de

drenaje de los lixiviados. La acumulacin de lixiviados y las presiones del

biogs dentro del relleno se incrementaron con el tiempo, causando

disminucin de los factores fsicos que favorecen la estabilidad del relleno,

disminuyendo las fuerzas resistentes sobre las superficies del deslizamiento y

aumentando la masa y el impulso de la masa de la basura.


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Aspectos del diseo, operacin y construccin que pudieron causar lasexcesivas "presiones de poros":

La capa de proteccin ubicada en la parte superior de los filtros y tuberas defondo que contribuy significativamente a la reduccin de la capacidad de

drenaje de los lixiviados;Las capas intermedias de baja permeabilidad que contribuyeron a la deficienciadel drenaje de los lixiviados dentro del relleno;

Las concentraciones de hierro y calcio en los lixiviados que colmataron la capade proteccin de los drenajes de fondo;

La falta de implementacin de un sistema de extraccin forzada de gases queinfluy en la concentracin de estos en el relleno;

Las bolsas plsticas sin romper y compactadas que pudieron afectarlocalmente el drenaje de los lixiviados y gases.

Conclusiones Aplicables a otros casos:

El diseo y operacin de los rellenos sanitarios son campos de la ingenieray la ciencia relativamente nuevos y no se ha establecido en forma definitivalos criterios y procedimientos que se deben seguir.

Su operacin es algo de mucho cuidado. No solo es colocar basurasiguiendo un diseo, sino tambin analizar fisuras; caudales de los efluentes;anlisis fsicos y qumicos; cantidades de basura colocadas, entre otros.

El insuficiente desarrollo de la ingeniera prctica, exige el establecimiento

de medidas preventivas durante la operacin, especialmente cuando seincluye un proceso relativamente nuevo como la recirculacin de lixiviados.

Es fundamental contar con medidas preventivas y de control durante la

operacin del vertedero, como: piezmetros, inclinmetros y redes

topogrficas, para controlar los movimientos de estas masas; sistemas de

control entre lixiviados producidos y recolectados que permitan determinar la

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