8426688 Vértice 3 715141
B. Ensayo de Corte Directo
5. ANALISIS DE RESULTADOS
5.1. Anélisisydiscusién de resultados.
5.1.1. Caracterizacién geotécnica del terreno.
La caracterizacién geotécnica en una escombrera se hace necesaria a la hora
de dise}401arla misma, ya que la gcometria de la escombrera depende de los
resultados de estos estudios. Los dos parémetros geotécnicosmésimportantes
son la cohesién y el éngulo de rozamiento intemo de los suelos en sus
diferentes capas que fueron identi}401cadosa la hora dc hacer el muestreo
(columna estratigré}401ca);ya que de estos parémetros dependerén la inclinacién
}401naldel talud de la escombrera, que incide directamente en la capacidad de la
misma. Este fenémeno se hacemésnotable cuanto mayor sea cl Iama}401ode la
escombrera. Losvalores de dichos parémetros se obtendrén de los ensayos de
laboratorio.
5.1.1.]. Caracterizacién geotécnica dela capa vegetal.
A1 realizar las calicatas de muestreo se identi}401céque lacapa vegetal tiene un
espesor de 0.2 m. (20 cm.) por lo que se considera como capa de
recubrimiento. No amerita hacer estudios geotécnicos porque cuando se
implemente la escombrera esta capa vegetal seré relirada ydispuesta a otro
lugar para uso que se vea conveniente.
5.1.1.2. Caracterizacién geotécnicadel terreno.
Se hicieron 3 calicatas dc muestreo en la platafonna, estas muestras fueron
enviadas a laboratorio los cuales fueron sometidos a ensayos de tamizado,
corte directo y Proctor modi}401cadodando los siguientes resultados. El criterio
para hacer 3 puntos de muestreo en el ten 030enose basa en los criterios
geotécnicos puesto que se quiere conocer las propiedades geolécnicas en
diferentes puntos del lugar de estudio. Como la extensién del terreno abarca
2190 m2 entonces amen'1a hacer 3 puntos dc muestreo a profundidad mayor0
iguala 1.8 metros.
En funcién a los resultados de los ensayos de laboratorio se hace la
caracterizacién geotécnica y la clasi}401caciénde| terreno. también bajo un
criterio estadistico se promedian los resultados de las 3 calicalas de muestreo
para tenerun resultado promedio del terreno:
I Granulometria:
El terreno presenta una granulomelria promedio de 44.75% de grava.
50.65% de arena y4.6% de }401nos.Segfm la SUCS se clasi}401cacomo
grava bien graduada (GW) por presentar <5% del material }401noy
<50% en el tamiz #4. seg}402nel AASHTO cl suelo del terreno se
clasi}401caen grupo A-l por presentar <50% en el tamiz #10. En funcién
a estos resultados el suelo del terreno tiene:
Componamiento meczinico = Excelente
Capacidad de drenaje= Excelente.
104
I Densidad yhumedad:
El terreno tiene una densidad promedio de 1.916 Trn/m3. peso
especi}401code 18.9 kN/m3 y humedad promedio dc 6.55%. seguim estos
resultados e1 terreno es considerado bueno para su estabilidad por su
poca presencia de agua y su densidad cercano a2Tm/m3.
I Cohesiényzingulo de friccién:
La cohesién promedio del terreno es de 0.153 kg/cm2 (15kPa). éngulo
de friccién promedio de 26.I5°. De acuerdo a estos resultados el
terreno presenta una cohesién favorable para hacer construcciones y
un éngulo de friccién éptimo para resistir cargas considerables.
5.1.1.3. Caraclerizacién geotécnica de| estéril.
Para 1a caraclcrizacién del estéril se hizo una sola Calicata de muestreo porque
a lo largo de la unidad minera el material estéril es homogéneo y por ende
presentan igual propiedades geotécnicas.
I Granulometria:
El estéril presenta47.5%de grava, 38.2% de arena y 14.3% de }401nos.
Seg}402nla SUCS el terreno se clasi}401cacomo grava pobrementc
graduada (GP). por presentar >l2% de }401nosy <50% en el tamiz #4,
seg}402nel AASHTOel estéril es detipoA-1 por prescntar <50% en el
tamiz #10. En funciénaestos resultados el material estéril tiene:
Comportamiento mecénico= Buenoa Excelente
Capacidad de drenaje=Exceleme.
I Densidadyhumedad:
El esléril tiene una densidad promedio 2.3 Tm/m3. peso especi}401co23
kN/3 y una humedad de 14.I4%. El material estéril tiene considerable
presencia de agua y una densidad superior a 2 Tm/m3por lo que se le
debe considcrar criterlos de estabilizacién y/o refomamiento del
terreno, puesto que el terreno presenta una densidad inferior.
I Cohcsién y angulode friccién:
La cohesién del estéril es de0.306kg/cm2 (30kPa). éngulo de friccién
promedio de 22°. De acuerdo a estos resultados el estéril presenta una
cohesién favorable para ser emplazado en el terreno estudiado.
5.1.2. Analisis de estabilidad de la escombrera.
Como se ha mencionado anterionnente la explotacién en la unidad minera
Minaspata se genera estéril que es uniforme a lo largo de la produccién
traténdose de material arcilloso en su mayoria y ocasionalmente bolones de
roca y grava.
En primer lugar, se aplicaré el método INESTEC, descrito en la pane leérica
de esta investigacibn. para obtener una clasi}401caciéndel grado de estabilidad
de las escombreras. Este método consiste en dar un puntaje a cada uno de los
factores que afectan la estabilidad de una escombrera, dependiendo de
las condiciones y de las caracteristicas de dise}401oprevistas para la construccién
de la misma. Luego, se realiza una sumatoria de los puntajes individuales; a
partir de esta sumatoria se establece la clase de estabilidad de la escombrera y
se presentan una serie de recomendaciones de dise}401oy construccién para cada
caso.
106
A continuacién. en la tabla V.1se presenta una tabla que resume las
caracteristicas de las escombreras y los puntajes respectivos de cada una de
ellas.
Tabla V.I:Pomleraciényclas[ficaci(5r1de laexcon1br'eruseg}401nelINESTEC Fuente:Elaboracién Pro Ia.
la estabilidad
Descripcién de condiciones Clasi}401cacién
Altura Media (<50m)
-E 031
030 034 M° 030 034° 034 030 M' 034 035
:5 g
E 3 Talud ]nclinado(>35°)
5 E d
2° = e
E § venido
U E
Pendiente del terreno Suave(25°- 32°) de apoyo
Grado de Moderadamente 50
confinamiento Con}401nada(con henna d apoyo enpie)
Tipo de cimiento Competente(materiales apoyo resislemes frente . los estériles vertidos)
Calidad del material Media(10%- 25 %dc
vertido }401nos)
Método dc Favorable (Talud general 0 construccién 1.3:1)
Condiciones Favorables (presiones piczométricas piezométricas bajas,
aparicién improbable de super}401ciesfreéticas enI escombrera)
Ritmo de vertido Bajo(menor de8m3 por 50 metro por dia)
034 030 034° 030* 030 034 034 030° 034 034" 034 031 034" 031) 2
E
Segfm Ia clasi}401caciénde estabilidad de escombreras INESTEC se trata de
una escombrera con clasiI'1caci6n de estabilidad tipo II (300 024600) 024(Pumaje
total= 400). A continuacién. en la tabla V.2 se presenta un cuadro resumen
donde se indican las recomendaciones para la investigacién. dise}401oy
conslmccién de este tipo de escombrera.
Tabla V.2: Caracteristicas delalles delaescombrera clasi/icaduse tin el[NESTEC Clase dc Riesgode Recomendacionespara lainvestigacién, Clasi}401cacibnde estabilidad Rotura dise}401oyconstruccién laestabilidad de
de la la
escombrera escombrera
(INESTEC) Reconocimienlo del emplazamienlo
general.
Pueden requerirsecalicatasen el terrenoy tomade muestras.
Bajo Algunos ensayos de laboratono. 300V600
Laestabilidad puedeonoin}402uiren cl dise}401o.
Se requiere anélisis dc estabilidad bésico.
Restricciones limitadas en laconstruccién.
lnspeccién con instrumentosyvisual rutinaria.
Fuente:Elaboracién Propia.
Para el anélisis de estabilidad de las escombreras se utilizaré el so}401wareGEO
024SLOPE 2012, el cual permite realizar el célculo dc estabilidad mediante
varios métodos de anélisis, como Fellenius, Janbu, Morgentem-Price, Bishop
simpli}401cado,entre otros.
5.l.2.l.Estabilidad del terreno.
Después de haberelegido el terrenoen funcién a los criterios mencionados en
el apartado 5.1.1, en funcién a los ensayos de laboratorio y lacaraclerizacién
geotécnica se hizo el modelamiento para ver el comportamiemo dc estabilidad
del terreno.
108
6° Modelamiento Estético del Terreno
Parémclros considerados:
Cohesién=l5 KPA.
Peso especi}401co=18.9kN/m3.
Angulo de fricci(')n=26.]5°.
La }401guraV.l, muestra la super}401ciedc deslizamienlo en el caso més critico
dada por el método Bishop. el factor de seguridad es de 2.148, 10 cual nos
indica queel terreno esestable yadecuado parael dise}401ode la escombrera.
UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC
ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS 5 V V MODELAMIENTO? ESTABILIDAD DEL TERRENOvGEOSTUDIO SLOVNV M. ESTAVICO
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Figura VII: Modelamiema esldtico del Ierrem)mediante clmétodo Bishop.
. Fuente: Elahoracién Propia.
La }401guraV.Z. muestra la super}401ciede deslizamiento en el caso més critico
dada por cl método Spencer. el factor deseguridades de 1.955. este resultado
también indica que cl terreno es estable y adecuado para el dise}401ode la
escombrera.
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v ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS -; 030 . ' MODELAMIENTO: ESTABILIDADDELTERRENO-seosrunro SLOPIW M esnmco
' 030034Bachiller: JOSE ARANISAR AGUILAR030 NOVIEMBRE men. 2017 ESCALK INDICADA
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DISTANCIA
Figura V.2: Modelumienlo esldtico del Ierrenomediante elmétodo Spencer Fuentc: EIaboracio'n Prapia.
'2' Modelamiento Pseudo-Estético del terreno.
En este modelamiento se aplica coe}401ciemessismicos. el cual nos mostrara
como actua cl terrenofrente a la ocurrencia de un terremoto 0 temblor.
Cohesién=l5 KPA,
Peso especI'}401co=|8.9 kN/m 031.
Angulo de fricci('>n=26. I5°
Coe}401cientesismico horizontal=O.2
1 10
Coe}401cientesismico vertical= 0.15
La }401guraV.3, muestra la super}401ciede deslizamiento en el caso més critico y
con la ocurrencia de un movimiento sismico. E1 método Bishop nos da un
factor de seguridad de 1.020. Claramente e1 FS disminuye de 2.148 a 1.020
lo cual indicaque en casos de mismosel terreno colapsaria con facilidad.
. UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELABASTIDASDE APURIMAC
030 ESCUELA ACADEMICO PROFESIONALDEmcenuenmDEMINAS
V _ . MODELAMIENTO: ESTABILIDAD DEL TERRENO-GEO$TUD|O SLOP/\N M. PSEUDO-ESTATICO
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