INFORME N43

7/23/2019 INFORME N43

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INFORME N° 43 GEOTECNIA 2011

PARA : Ing. Nancy Ramirez E° SUPERINTENDENTE GENERAL QUICAY.

ASUNTO : CALCULO DE FACTOR DE SEGURIDADTAJO REMEDIADO

FECHA : 07 de Agosto del 2011

Me dirijo a usted para saludarla cordialmente e informarle de la evaluación actual del Tajo

Quicay. Para el presente informe se trabajo conjuntamente con el aérea de topografía, en el cual

se toma en cuenta la topografía actualizada.

CALCULO DE FACTOR DE SEGURIDAD

TAJO REMEDIADO

1.- INTRODUCCION

Se ha evaluado geotécnicamente de la zona del Cerro Quicay, el cual involucra la

evaluación de estabilidad del diseño para el Plan de Cierre del Tajo Quicay, con el

cálculo del factor de seguridad, que es de suma importancia.

2.- OBJETIVOS

El principal objetivo de la evaluación es:

• Evaluar de la Estabilidad del Tajo Quicay, para el Plan de Cierre de Mina.

3.- CONDICIONES DE LA ZONA EVALUADA

Alteraciones presentes en el Cerro Quicay:

3 1 ROCA

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los márgenes del sistema. Esta alteración consiste de caolinita y sílice con poco

contenido de illita±alunita, pirofilita, óxido de hierro y pirita. Ocurre como un

zoneamiento lateral de la zona alunítica.

3. Argílica- Argílica Piritosa: Conformada principalmente por poco contenido de

sílice < al 50% y mayor contenido de materiales arcillosos que se encuentran de

manera diseminada En la matriz de la roca y rellenando las fracturas y se

evidencia por su poca resistencia al golpe, en algunos casos está conformada por

rocas casi frescas donde se puede distinguir la matriz afanítica.

La roca que conforma esta alteración no contiene valores de oro o muy bajos que

no alcanzan los parámetros mínimos de explotación, y este considerado como

desmonte.

3.2.-SUELO

1. Coluvial: Corresponde a material acumulado por procesos gravitacionales

formando taludes o conos de derrubios (acumulación de fragmentos de roca

desplazados de su localización inicial debido a la gravedad) al pie de escarpes

(declive abrupto y empinado del terreno, de altura variable). Su composición es

idéntica al material originario. El tamaño de los fragmentos se relaciona a la

estructura de la roca parental.

4.- ANALISIS DEL TAJO QUICAY

De acuerdo a los conocimientos geológicos y a la evaluación hecha en la zona, la

alteración argílica es un macizo rocoso de mala resistencia, pues cuenta con un índice

de resistencia geológica de 29, siendo uno de los más bajos.

A continuación se muestra los cuadros con las propiedades geotécnicas de las

alteraciones presentes:

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En roca:

ALTERACION

DENSIDAD EN

ROCA

(KN/m3)

RMR

89

GSI mi

COMPRESION

UNIAXIAL

(Mpa)

COEFICIENTE

DE POISSON

MODULO DE

YOUNG

(Mpa)

Rv

CUARZO

ALUNITA

23,8 50 45 9,7 90 0,3 85.000,00 0

CUARZO CAOLIN 21,2 38 33 5,9 11 0,3 55.000,00 0

ARGILICO 20,8 34 29 4,7 8 0,25 5.000,00 0

En suelo:

ALTERACION

DENSIDAD DEL

SUELO

(KN/m3)

ANGULO DE

FRICCION

(°)

COHESION

(Kpa)

COEFICIENTE

DE

POISSON

MODULO DE

YOUNG

(Mpa)

Rv

ARGILICO PIRITOSO 20,4 27,35 250 0,25 5.000,00 0

5.- CORRIDAS DEL PROGRAMA ROCSCIENCE – SLICE, PARA LAOBTENCION DEL FACTOR DE SEGURIDAD

5.1.- Método del Equilibrio Límite como algoritmo del Programa

Los métodos de equilibrio límite para el cálculo de estabilidad de taludes son los más

utilizados en la práctica común, debido a su sencillez, y porqué el valor del coeficiente

de seguridad obtenido no dista demasiado del valor real.

El método del equilibrio límite establece que la rotura del terreno se produce a través de

una línea que representa la superficie de rotura. De esta forma, se interpreta que la masa

de terreno por encima de dicha línea se desplaza respecto la masa inferior,

produciéndose, así, la rotura del terreno. En el momento de producirse la rotura, la

resistencia al corte a lo largo de la superficie de deslizamiento está movilizada, y el

terreno se encuentra, en su totalidad, en equilibrio estático.

5.2.- Factor de Seguridad

7/23/2019 INFORME N43


Donde:

τR – es la resistencia al corte máxima que se puede movilizar

a lo largo de la superficie potencial de deslizamiento,

τ – es la resistencia al corte movilizada a lo largo de la

superficie potencial de deslizamiento,

ds – es el diferencial de longitud a lo largo de la superficie

de deslizamiento.

Definir el factor de seguridad con respecto a la resistencia al corte es lógico porque la

resistencia al corte es la que realmente condiciona el resultado y a su vez tiene el mayor

grado de incertidumbre (Melentijavic, 2005).

El FS también se puede definir de otras maneras. En primer lugar es posible definirlo

como cociente entre el valor de la cohesión o ángulo de rozamiento del talud actual, y el

valor de cohesión o ángulo de fricción del talud requerido para mantener el talud

estable. También es posible definirlo como el cociente entre los momentos que actúan

en un talud resistente al deslizamiento, y los que inducen al deslizamiento.

Para valores del factor de seguridad inferiores a 1, indica que el movimiento a lo largo

de la superficie de deslizamiento es posible. Si se da el caso que para distintas

superficies, el valor del factor de seguridad es menor que 1, el movimiento es posible a

lo largo de todas ellas. Partiendo de FS =1, se calcula el ángulo máximo que puede tener

un talud para ser estable, con tal de tener un margen de seguridad, el ángulo de un talud

tendría que venir definido por valor del factor de seguridad superiores a la unidad.

Como ejemplo de orden de magnitud, los valores del factor de seguridad para el cálculo

de taludes son de FS =1.3, para el caso de taludes temporales, i de FS =1.5 para el caso

de taludes definitivos (Hoek y Bray, 1981, Hoek, 1991).

Para la aplicación del método del equilibrio límite son requeridas las siguientes fases de

cálculo (Alonso, 1989):

• Determinar un mecanismo de rotura cinematicamente admisible. Generalmente

7/23/2019 INFORME N43


desequilibrio (peso, cargas externas…), y las fuerzas internas resistentes. Las

ecuaciones necesarias que se deben cumplir en el problema son:

• Equilibrio de fuerzas, tanto verticales como horizontales

• Equilibrio de momentos, respecto a un punto arbitrario

• Se analiza la estabilidad del conjunto a partir del concepto de factor de

seguridad.

• Mediante cálculos repetitivos se halla el menor valor del factor de seguridad, que

va asociado a la superficie de deslizamiento más desfavorable.

5.3 Métodos para el cálculo del Factor de Seguridad

Los métodos para el análisis de estabilidad, frente a la rotura global del macizo, según

como se estudie la masa desplazada, una de la clasificación es el método de las

rebanadas.

5.3.1 Métodos de las rebanadas

Con el objetivo de mejorar los resultados obtenidos con el método de la Masa Total, se

presentan los métodos de las rebanadas. En este caso se divide la masa desplazada en

distintas rebanadas que pasan a considerarse un sólido rígido. De esta forma, tal y como

se observa en la figura masa desplazada queda subdividida, y en cada subdivisión se

imponen las condiciones de equilibrio.

7/23/2019 INFORME N43


centro de rotación friccional. En este método se suponen todas las fuerzas entre

elementos.

También se supone que las fuerzas entre rebanadas tienen una inclinación constante (θ)

a lo largo de toda la recta, de forma que:

X / E = tanθ

Dónde X son los fuerzas verticales y E las horizontales. La fuerza normal en la base del

elemento será pues:

Dónde:

7/23/2019 INFORME N43


Suponiendo que el ángulo θ es constante para todos los elementos de la vertiente, se

pueden hacer ambos, el equilibre global de momentos y el de fuerzas, de manera que se

encuentran dos valores del Factor de Seguridad, el del equilibrio de fuerzas (Ff) y el de

momentos (Fm). Es puede encontrar un valor de θ tal que ambos factores de seguridad

coincidan, que será el Factor de Seguridad de la vertiente. Spencer estudió la relación

entre Ff y Fm por un problema tipo. Dedujo que el factor de seguridad resultante del

equilibrio de momentos es relativamente insensible a los fuerzas entre elementos.

En la actualidad son bastantes programas sofisticados de geotecnia (tanto para mecánica

de rocas y mecánica de suelos) que emplean el método de Spencer para el cálculo del

factor de seguridad, tal como el caso de la Rocscience – Slide.

A continuación se presentaran las corridas realizadas en la Zona del Tajo Quicay, con

un total de cinco secciones estabilizadas.

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UBICACION DE

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CH. CENTAURO S.A.C.

Minera Moderna y Responsable

7/23/2019 INFORME N43


SECCIONES

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ROCSCIENCE SLIDE

7/23/2019 INFORME N43


S E C C I O N

E S T A B I L I Z A D A

G E O L O G I C A - G E O T E

C N I C A

A - A '

CUARZO CAOLIN

CUARZO ALUNITA

CODIGO DE ALTERACIONES

ARGILICO

ARGILICO PIRITOSO

COLUVIAL

Densidad: 23.72

880

De ns id ad : 2 3. 18

: 200.00

De ns id ad : 2 0. 08

: 250

: 27.35

Densidad: 20.04

50.00

: 27.35

D en si da d : 1 9. 00

: 20.00

: 29.00

1 2 m

5 m

Evaluacion:

ESTABILIDAD DE TALUDES TAJO QUICAY

CH. CENTAURO S.A.C.


P E R

U

Descripcion:

Ubicacion:Simon Bolivar - Pasco - Cerro de Pasco

ESCALA: 1/2000

ROCA

CRIADO POR UM PRODUTO EDUCACIONAL DA AUTODESK

C R I A D

O P

O R

U M P

R O D U T O E D

U C A C I O N A L D A

A U T O D

E S K

C R I A D O P O R U M P R O D U T O E D U C A C I O N A L D A A U T O D E S K

C RI A

D O P OR

UM P R OD UT O E

D U C A C I ONAL DA

A UT O

DE S K

7/23/2019 INFORME N43


FACTOR OF SAFETY IN STAT I C CONDI T ION / STABILIZED SECTION A - A

7/23/2019 INFORME N43


FACTOR OF SAFETY A LON G SLOPE SURFA CE ( LEFT AND R IGH T SURFACE INTERCEPTS)

7/23/2019 INFORME N43


FACTOR OF SAFETY IN PSEUD OSTAT I C COND I T ION / STABILIZED SECTION A - A

7/23/2019 INFORME N43



7/23/2019 INFORME N43


ROCSCIENCE SLIDE

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S E C C I O N

E S T A B I L

I Z A D A

G E O L O G I C A - G E O T E C N I C A

B - B '

CUARZO CAOLIN

CUARZO ALUNITA


ARGILICO

ARGILICO PIRITOSO

COLUVIAL

CUARZO CAOLIN PY

CUARZO ALUNITA PY

De nsi da d : 23 .7 2

: 12880

De ns id ad : 1 9. 00

: 2

: 29.00

D en si da d : 23 .1 8

: 200.00

Densidad: 20.04

50.00

: 27.35

1 2 m

5 m

Evaluacion:


CH. CENTAURO S.A.C.


P E R

U

Descripcion:


ESCALA: 1/2000

ROCA


C R I A D

O P

O R

U M P

R O D U T O E

D U C A C I O N A L D A

A U T O D

E S K


C RI AD O P OR

UM P R OD UT O E

D U C A C I ONAL DA

A UT ODE S K

7/23/2019 INFORME N43


FACTOR OF SAFETY IN STAT I C CONDI T I ON / STABILIZED SECTION B - B

7/23/2019 INFORME N43



7/23/2019 INFORME N43


FACTOR OF SAFETY IN PSEUD OSTAT I C COND IT ION / STABILIZED SECTION B - B

7/23/2019 INFORME N43



7/23/2019 INFORME N43


ROCSCIENCE SLIDE

7/23/2019 INFORME N43


S E C C I O N

E S T A B I L I Z

A D A

G E O L O G I C A - G E O T E

C N I C A

C - C '

CUARZO CAOLIN

CUARZO ALUNITA


ARGILICO

ARGILICO PIRITOSO

CUARZO ALUNITA PY

CUARZO CAOLIN PY

COLUVIAL

De ns id ad : 2 3. 72

: 12880

:

D en sid ad : 2 3. 18

: 200.00

D en si da d : 2 0.0 8

: 250

: 27.35

Densidad: 20.04

50.00

: 27.35

1

2 m

5 m

D en si da d : 1 9. 00

: 20.00

: 29.00

Evaluacion:


CH. CENTAURO S.A.C.


P E R

U

Descripcion:


ESCALA: 1/2000

ROCA


C R I A D O P

O R

U M P

R O D U T O E


A U T O D

E S K


C RI AD O P OR

UM P R OD UT O E D U C A C I ONAL DA

A UT OD

E S K

7/23/2019 INFORME N43


FACTOR OF SAFETY IN STAT I C CONDI T ION / STABILIZED SECTION C - C

7/23/2019 INFORME N43



7/23/2019 INFORME N43


FACTOR OF SAFETY IN PSEUD OSTAT I C COND I T ION / STABILIZED SECTION C - C

7/23/2019 INFORME N43



7/23/2019 INFORME N43


ROCSCIENCE SLIDE


7/23/2019 INFORME N43


S E C C I O N

E S T A B I L

I Z A D A


H - H '

CUARZO CAOLIN

CUARZO ALUNITA


ARGILICO

COLUVIAL

FLUVIOGLACIAR

SILIFICACION

D en si da d : 20 .0 0

: 50.00

: 36.00

Densidad : 25.72

: 25.70

35.22

De ns id ad : 2 0. 04

: 250.00

: 27.35

De ns id ad : 1 9. 00

: 2

: 29.00

De ns id ad : 2 3. 72

: 12880

1 2 m

5 m

Evaluacion:


CH. CENTAURO S.A.C.


P E R

U

Descripcion:


ESCALA: 1/2000

ROCA


C R I A

D O P

O R

U M P

R O D U T O E


A U T O D E S K


C RI AD

O P OR

UM P R OD UT O E D

U C A C I ONAL DA

A UT OD

E S K

7/23/2019 INFORME N43


FACTOR OF SAFETY IN STAT IC COND IT I ON / STABILIZED SECTION H - H

7/23/2019 INFORME N43



7/23/2019 INFORME N43


FACTOR OF SAFETY IN PSEUD OSTAT I C COND IT I ON / STABILIZED SECTION H - H

7/23/2019 INFORME N43



7/23/2019 INFORME N43


ROCSCIENCE SLIDE


7/23/2019 INFORME N43


S E C C I O N

E S T A B I L I Z A D A

G E O L O G I C A - G E O

T E C N I C A

I - I '

CUARZO CAOLIN

CUARZO ALUNITA


ARGILICO

COLUVIAL

FLUVIOGLACIAR

ARGILICO PIRITOSO

Densidad: 20.04

50.00

: 27.35

De ns id ad : 2 3. 72 : 12880

D en si da d : 2 3. 18

: 200.00

De ns id ad : 2 0. 00

: 50.00

: 36.00

1 2 m

5 m

De ns id ad : 1 9. 00

: 2

: 29.00

Evaluacion:


CH. CENTAURO S.A.C.


P E R

U

Descripcion:


ESCALA: 1/2000

ROCA

C R I A

D O P

O R

U M P

R O D U T O E


A U T O

D E S K


C RI AD

O P OR

UM P R OD UT O E D

U C A C I ONAL DA

A UT OD

E S K

7/23/2019 INFORME N43


FACTOR OF SAFETY IN STAT I C CONDI T ION / STABILIZED SECTION I - I

7/23/2019 INFORME N43



7/23/2019 INFORME N43


FACTOR OF SAFETY IN PSEUD OSTAT I C COND I T ION / STABILIZED SECTION I - I

7/23/2019 INFORME N43



7/23/2019 INFORME N43


SECCIONES

7/23/2019 INFORME N43


ROCSCIENCE SLIDE

- L '


7/23/2019 INFORME N43


S E C C I O N

P R O Y E

C T A D A

G E O L O G I C A - G E O

T E C N I C A

L -

CUARZO CAOLIN

CUARZO ALUNITA


ARGILICO

ARGILICO PIRITOSO

CUARZO ALUNITA PY

4160.00

4180.00

4240.00

4260.00

4280.00

4300.00

4320.00

4340.00

4200.00

4220.00

FLUVIOGLACIAR

PROPILITICO

SILIFICACION

DESMONTE

D en si da d : 2 3. 72

: 12880

D en sid ad : 2 3. 18

: 200.00

Densidad: 20.04

50.00

: 27.35

De ns id ad : 2 0. 08

: 250

: 27.35

D en si da d : 2 0. 00

: 50.00

: 36.00

De ns id ad : 1 7. 00

: 10.00

: 32.00

Densidad : 24.94

: 14970

48.92

Densidad : 25.72

: 24770

35.22

Evaluacion:


CH. CENTAURO S.A.C.


P E R

U

Descripcion:


ESCALA: 1/2000

ROCA

C R I A

D O P

O R

U M P

R O D U T O E D U C A C I O N A L D A

A U T O

D E S K


C RI AD O P OR

UM P R OD UT O E D

U C A C I ONAL DA

A UT ODE S K

7/23/2019 INFORME N43


FACTOR OF SAFETY IN STAT I C CONDI T I ON / STABILIZED SECTION L - L

7/23/2019 INFORME N43



7/23/2019 INFORME N43


FACTOR OF SAFETY IN PSEUD OSTAT I C COND IT ION / STABILIZED SECTION L - L

7/23/2019 INFORME N43



7/23/2019 INFORME N43


ROCSCIENCE SLIDE


7/23/2019 INFORME N43


S E C C I O N

P R O Y E C T A D A


M - M '

CUARZO CAOLIN

CUARZO ALUNITA


ARGILICO

ARGILICO PIRITOSO

CUARZO ALUNITA PY

4160.00

4180.00

4240.00

4260.00

4280.00

4300.00

4320.00

4340.00

4200.00

4220.00

CUARZO CAOLIN PY

PROPILITICO

SILIFICACION

DESMONTE

D en si da d : 2 3. 72

:12880

D en si da d : 2 3. 18

:200.00

Densidad:20.04 50.00

:27.35

D en si da d : 2 0. 08

:250

:27.35

D en si da d : 1 7. 00

:10.00

:32.00

Densidad : 24.94

:14970

48.92

Densidad : 25.72

:24770

35.22

Evaluacion:ESTABILIDAD DE TALUDES TAJO QUICAY

CH. CENTAURO S.A.C.


P E R

U

Descripcion:


ESCALA: 1/2500

ROCA

C R I A D O P

O R

U M P

R O D U T O E


A U T O

D E S K


C RI AD O

P OR

UM P R OD UT O E D U C A C I ONAL DA

A UT ODE

S K

7/23/2019 INFORME N43


FACTOR OF SAFETY IN STAT IC COND I T I ON / STABILIZED SECTION M - M

7/23/2019 INFORME N43



7/23/2019 INFORME N43


FACTOR OF SAFETY IN PSEUD OSTAT I C COND IT ION / STABILIZED SECTION M - M

7/23/2019 INFORME N43



7/23/2019 INFORME N43


6.- CONCLUSIONES:

• A continuación se muestra el cuadro de resumen de los factores de seguridad obtenidos:

SECCIONES

ESTABILIZADAS

CONDICIÓN

ESTÁTICO PSEUDOESTÁTICO

SECCION A‐A' 1,515 1,224

SECCION B‐B' 1,541 1,094

SECCION C

‐C'

1,700

1,316

SECCION H‐H' 1,632 1,565

SECCION I‐I' 1,501 0,942

• Del cuadro anterior, se ha puede apreciar que las secciones demuestran buena estabilidad en condiciones estáticas, mientras que

para las condiciones pseudoestáticas hay que tener cuidado con la sección I-I, puesto que no llega al valor establecido.

•

Para el caso de taludes definitivos, como es el caso, el valor del factor de seguridad deberá ser igual mayor a 1.5, en condiciones

estáticas y 1.0 en condiciones pseudoestáticas (Hoek y Bray, 1981, Hoek, 1991).

• Conforme al diseño del Tajo Quicay Remediado, este demuestra que la estabilidad física está contemplada dentro de los rangos

formulados.

• De acuerdo a los resultados obtenidos por el software aplicativo del Rocscience - Slide, deben de desarrollarse las actividades

necesarias para el cumplimiento del diseño propuesto.

•

Para la Berma de Contencion que se ha realizado en el Tajo Quicay, se tiene los siguientes valores:

7/23/2019 INFORME N43


SECCIONES BERMA DE CONTENCIÓN

CONDICIÓN

ESTÁTICO

PSEUDOESTÁTICO

SECCION L‐L' 2,530 1,687

SECCION M‐M' 5,451 3,756

• En conclusión su estabilidad queda demostrada con los valores relativamente altos.

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