Inicialmente se calcula la densidad promedio para cada muestra utilizando los
pesos y densidades correspondientes a los diferentes tamices, posteriormente se calcula la densidad promedio general, usando los resultados obtenidos de las muestras, aplicando la misma fórmula.
Los resultados de las densidades resultantes así como de los promedios se muestran en la Tabla VI.
Fotografía 2. Densímetro Electrónico Alfa Mirage EW-300SG.
Tabla VI. Densidad promedio de los jales
Muestras Densidad promedio de cada muestra Peso total de cada muestra (g)
LP4-M1 2,2 896,2 LP2-M1 2,3 991,7 LP4-M2 2,2 893,5 LP2-M2 2,2 983,6 LP4-M3 1,9 760,5 LP2-M3 2,3 852,8 LP4-M4 2,1 881,3 LP2-M4 2,4 889,4
Densidad promedio total = 2,2 Para el cálculo del tonelaje solo se
convierten las unidades arrojadas por el densímetro expresadas en g/cm3 en ton/m3,
dando como resultado un tonelaje de 3.312.392,8 ton.
Con esta información se procedió a realizar el diseño geotécnico.
Diseño Geotécnico
Un diseño aplicado a la restauración o recuperación de un sitio, es dependiente de cada lugar; según las condiciones
particulares y específicas de cada zona se debe de realizar ajustes y adaptaciones (Conesa et al., 2007) de forma que cumpla con todos los requerimientos demandados por el lugar.
Un aspecto muy importante a tomar en cuenta es el aspecto social, sobre todo si se quiere restaurar sitios inmersos en áreas urbanas, como es el caso de los jales de Nacozari, que por las características del lugar y la demanda de comunidad se contempló una restauración del sitio con orientación a uso recreativo. Para el caso de
Nacozari de García el diseño contempla los resultados obtenidos de los aspectos geotécnicos, de erosión hídrica, geoquímicas, topografía y datos climatológicos realizados anteriormente como parte de este mismo proyecto. Considerando cada uno de los aspectos anteriores, sobre todo el hidrológico y topográfico y sin dejar a un lado la orientación del tipo de restauración, se decide dividir en términos de estabilidad física, el sitio en dos zonas: Vertiente Norte y Vertiente Sur. (Figura 5).
Vertiente Norte: El área de la Vertiente Norte es de 62.023,2 m2, y se pensó en un
sistema de terrazas partiendo de los 1.136 m de altura en la parte E y va disminuyendo conforme se aproxima al extremo W hasta llegar a los 1.118 m con una diferencia de elevación de 2 m entre terrazas.
El sentido de la disminución de alturas se hizo de E-W por tres razones:
Existen cerros en la parte E sobre los cuales puede descansar el peso de los jales y así darles estabilidad.
En el extremo occidental de la Vertiente Norte existe un drenaje natural principal por donde se pueden dirigir los 7.721 m3 de
agua (considerando la precipitación máxima registrada en un día) que se acumula en toda la vertiente por medio de colectores hacia ese punto.
En la parte NW de los jales existe el talud que se está desplazando, con un volumen aproximado de 20.286 m3, y una diferencia
de elevación entre pata y cresta de entre 28 y 30 m, además de una pendiente aproximada de 50°. La intención del diseño es reducir esta diferencia de elevación hasta un promedio de 5 m con el propósito de darle más estabilidad al talud y que la carga se reduzca.
Vertiente Sur: Es la Vertiente que cubre una mayor área y es de 124.916,6 m2, al
contrario de la Vertiente Norte en ésta la disminución de altura va de W-E; existen dos razones que justifican esta propuesta además de la estética paisajística que proporciona.
La topografía natural del sitio tiene una pendiente en declive en la dirección W-E, esto provoca que el drenaje natural principal se localice en la parte SE que es por donde se hará el desagüe del agua captada que es de 21.461 m3 y canalizada a
ese punto.
Se sigue la dirección de la topografía natural para evitar taludes demasiado altos ya que cuanto mayor sea la altura y la pendiente menor es la estabilidad; de esta forma se crean taludes pequeños, con una pendiente menor y se disminuye el índice de desplazamientos.
El desarrollo del diseño fue dividido en tres partes para facilitar su comprensión, la secuencia inicia con el diseño de las terrazas, diseño de los canales de desagüe, movimiento o remoción de tierras y cálculo del área real del sitio posterior al diseño, a continuación se muestra el diseño final (Figura 5).
N 0 100 200m (625042,3360558) (625942,3360558) (625942,3359958) (625042,3359958) Talud 2 Talud 1 Talud 3 Canal de la Vertiente Sur Canal de la Vertiente Norte Talud Norte Terrazas
Figura 5. Vista en planta del diseño propuesto para la presa de jales I (coordenadas propias).
CONCLUSIONES
Metodológicas
El procedimiento seguido para obtener un diseño geotécnico, que tomara en cuenta todos los posibles impactos (ecológicos, paisajísticos, sociales etc.), nos permite diseñar una forma de los jales I ideal para la minimización de estos impactos, puesto que no es la intención de “esconder” estos jales, que representan un pasado minero del cual la población está orgullosa, sino más bien reducir sus efectos nocivos en la población aledaña.
Esta secuencia metodológica es una útil herramienta para este tipo de diseños, puesto que la caracterización de los jales, el cálculo de la erosión y el levantamiento topográfico proporcionan la información requerida para adecuar el diseño a las necesidades ambientales propias del sitio.
Resultados
Aun cuando no es posible dar valores cuantitativos de los resultados del diseño, se observa en dicho diseño las siguientes características:
Se definió la topografía de los jales, donde se observa perfectamente las tendencias de los flujos principales de escorrentía, esto nos proporciona la información necesaria para la implementación de un diseño eficiente de drenaje; además de influir en de la dirección de descenso de las bermas en cada vertiente.
Se determinó la presencia de una porción del talud altamente inestable que muestra desplazamiento en el talud noroeste de los jales, de ahí la importancia de la aplicación de un modelo de terrazas con descenso de E-W en la vertiente norte, para una alta reducción de pendiente, en la zona NW del sitio, así como 6 veces su elevación; proporcionando una mayor estabilidad.
La erosión hídrica de los jales con respecto a la erosión de los suelos naturales del sitio es 20 veces mayor, es decir, por cada tonelada de suelo erosionada, son removidas veinte toneladas de jales; la reducción de las pendientes indicada en el diseño geotécnico permitirá disminuir significativamente la erosión y consecuente transporte de los jales a las zonas residenciales.
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Revisado: Domínguez-Cuesta, María José
Dto. Geología. Universidad de Oviedo, España [email protected]