Comportamiento sísmico geotécnico de estabilidad bidimensional de los depósitos de relave en abandono en Ticapampa - Río Santa

Abstract

En la presente investigación se ha realizado la evaluación bidimensional del comportamiento sísmico geotécnico de los depósitos de relave en abandono en Ticapampa – Río Santa. La investigación se realiza debido a los riesgos de inestabilidad física que presentan los depósitos de relave en abandono en el Perú, los cuales se pueden incrementar por la gran actividad sísmica del país, ya que los materiales que componen los relaves son propensos a deslizamientos, licuación y erosión; y en el mundo, las fallas más catastróficas de depósitos de relaves han ocurrido como consecuencia de terremotos. Se ha analizado el comportamiento sísmico geotécnico de estabilidad bidimensional de los depósitos de relave utilizando el software QUAKE/W 2007 del grupo GeoStudio, que realiza un análisis dinámico considerando el modelo constitutivo Lineal Equivalente, según el cual las características de rigidez y amortiguamiento del suelo son consideradas lineales inicialmente, y luego ajustadas iterando hasta que sean compatibles con los niveles de deformación inducidos en el terreno; además, para el análisis dinámico sísmico utiliza el método numérico de elementos finitos. Este análisis permite evaluar adecuadamente y con una mayor aproximación el comportamiento sísmico de este tipo de estructuras geotécnicas complejas. En los resultados obtenidos de la evaluación bidimensional realizada para la sección crítica de los depósitos de relave en abandono en Ticapampa, se puede observar que cuando el análisis se realiza con el registro tiempo-historia del sismo ocurrido en Ancash el 31-05-1970 E-O, escalado a la aceleración de 0.33g, se presentan desplazamientos, velocidades, aceleraciones y deformaciones considerables, es decir se generan fallas y rotura en los depósitos de relave en abandono, produciéndose una inestabilidad en su comportamiento en la condición actual investigada.

In the current investigation a two-dimensional evaluation of the geotechnical seismicbehavior of tailings dams in abandonment in Ticapampa - Santa River has been onducted. The investigation is performed due to the risks of physical instability of tailings dams in abandonment in Peru, which can be increased by the high seismicity of the country, since the materials that compose the tailings are prone to landslides, liquefaction, and erosion; and the more catastrophic failure of tailings facilities in the world have occurred as consequences of earthquakes. The geotechnical seismic behavior of two-dimensional stability of the tailing dam has been analyzed using the software QUAKE/W 2007 GeoStudio group, which performs a dynamic analysis considering the linear equivalent constitutive model, according to which the characteristics of stiffness and damping of soil are initially considered linear and then adjusted by iteration until they are compatible with the levels of deformation induced in the ground; for the seismic dynamicanalysis the finite element numerical method is used. This analysis allows to evaluate properly and with a greater approximation the seismic behavior of such complex geotechnical structures. The results obtained from the two-dimensional assessment, carried out for the critical cross section of the abandonment in Ticapampa tailing dam, show that when the E-O time-history of the Ancash earthquake occurred on 05-31-1970, escalated to the acceleration of 0.33g is analyzed, displacements, velocities, accelerations, and considerable deformation are generated, i.e., failures are generated and breakage of the abandonment tailings dams, producing instability in its behavior in the current conditions.