Estabilidad botaderos

CORPORACIÓN NACIONAL DEL COBRE DE CHILE

DIVISIÓN RADOMIRO TOMIC

FACTIBILIDAD BOTADERO RIPIOS RADOMIRO

LIXIVIACIÓN SECUNDARIA, FASE VII Y SIGUIENTES

ANÁLISIS DE ESTABILIDAD DEPÓSITO DE RIPIOS

0 11-08-11 Uso

B 01-07-11 Aprobación del Cliente

A 16-05-11 Revisión i

REV N° FECHA EMITIDO PARA

CORPORACIÓN NACIONAL DEL COBRE DE CHILE

DIVISIÓN RADOMIRO TOMIC

GERENCIA DE PROYECTOS

FACTIBILIDAD BOTADERO RIPIOS RADOMIRO TOMIC,

LIXIVIACIÓN SECUNDARIA, FASE VII Y SIGUIENTES

CONTRATO N° 4501127637

INFORME TÉCNICO

ANÁLISIS DE ESTABILIDAD DEPÓSITO DE RIPIOS

H337783-0220-10-124-0001

so P. Toloza R. León N. Cortés

Aprobación del Cliente P. Toloza R. León N. Cortés

Revisión interna P. Toloza R. León N. Cortés

EMITIDO PARA POR REVISADO POR APROBADO POR

HATCH

N° DE PROYECTO: H337783

H337783-0220-10-124-0001

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,

N. Cortés C. Hermosilla



APROBADO POR APROBADO POR

CODELCO

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REV. 0

CODELCO CHILE, DIVISIÓN RADOMIRO TOMIC GERENCIA DE PROYECTOS

FACTIBILIDAD BOTADERO RIPIOS RADOMIRO TOMIC, LIXIVIACIÓN SECUNDARIA, FASE VII Y SIGUIENTESANÁLISIS DE ESTABILIDAD DEPÓSITO DE RIPIOS - 11-AGOSTO-2011

FACTIBILIDAD

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Tabla de Contenidos

1. Introducción ........................................................................................................................................... 1

2. Objetivo .................................................................................................................................................. 1

3. Alcances .................................................................................................................................................. 1

4. Antecedentes ........................................................................................................................................... 2

5. Descripción General del Botadero de Ripios Fase VII y Siguientes ......................................................... 2

6. Análisis de Estabilidad ............................................................................................................................. 5

6.1 Metodología ................................................................................................................................... 5

6.2 Parámetros Geotécnicos ................................................................................................................. 6

6.3 Hipótesis de Cálculo ...................................................................................................................... 6

6.3.1 Condiciones de operación .................................................................................................... 6

6.3.2 Nivel Freático ....................................................................................................................... 6

6.3.3 Coeficiente Seudo-Estático ................................................................................................... 6

6.3.4 Carga “Spreader” .................................................................................................................. 7

6.4 Geometrías Analizadas y Modelos Geotécnicos ............................................................................. 7

6.5 Criterios de Aceptabilidad ............................................................................................................ 15

6.6 Resultados .................................................................................................................................... 16

7. Conclusiones y Recomendaciones ......................................................................................................... 16

7.1 Conclusiones ............................................................................................................................... 16

7.2 Recomendaciones ........................................................................................................................ 17

Lista de Anexos

Anexo A

Superficies de Deslizamiento Críticas



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1. Introducción

El Plan de Negocios de División Radomiro Tomic (RT), contempla la explotación y tratamiento de

aproximadamente 57.03 Mt/a (base seca) de minerales oxidados y mixtos hasta el año 2018. El

proceso metalúrgico incluye las operaciones unitarias de chancado, una etapa de lixiviación primaria

en pilas on-off, donde una vez terminado el ciclo se realiza la remoción de los ripios, su transporte y

apilamiento en un botadero de ripios especialmente acondicionado, para posteriormente realizar

una nueva etapa de lixiviación que corresponde a una lixiviación secundaria. Sin embargo, por

razones de estabilidad del botadero, solamente un promedio de 39.3 Mt/a (base seca) son lixiviadas

La operación unitaria de depositación de ripios de RT actualmente está operando en la Fase VI del

botadero y se está iniciando la construcción de la Fase VII de transición, que permitirá el depósito de

62 millones de toneladas de ripio en un tercer nivel del actual botadero, el cual tiene una vida útil

estimada hasta fines del año 2012. Para mantener la continuidad operacional del sistema de

depositación de ripios, se deberá construir un nuevo Botadero de Ripios, para depositar un total de

285 millones de toneladas base seca, equivalente a 308 millones de toneladas base húmeda, el cual

deberá estar disponible a partir de fines del año 2012, y deberá estar operativo hasta el término del

tratamiento de los minerales oxidados, lo que está programado hasta el año 2018.

El nuevo botadero será diseñado para la depositación de 344 millones de toneladas base húmeda,

antecedente que fue considerado en la etapa de prefactibilidad.

2. Objetivo

• Validar el diseño del nuevo depósito de ripios y de la plataforma inicial de la correa que

alimenta el “spreader”, en base a análisis de estabilidad.

• Definir la distancia de seguridad de operación del “spreader” en base a análisis de estabilidad.

3. Alcances

• Definición de parámetros geotécnicos requeridos para el análisis de estabilidad del nuevo

botadero, en base a los antecedentes existentes.

• Evaluación de la estabilidad del nuevo depósito y definición de la distancia de seguridad para la

operación del “spreader” mediante a una serie de análisis de estabilidad basados en la

aplicación de métodos de equilibrio límite 2D. En todos los análisis se consideran los casos

estático y sísmico.



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4. Antecedentes

Ref. 1 Arcadis. Informe Nro. 3683-0000-GE-INF-001-0 “Informe Geotécnico. Memoria de

Estabilidad Alternativa 6”. Prefactibilidad del Botadero de Ripios de Lixiviación Secundaria

de Radomiro Tomic, Fase VII y siguientes. Noviembre 2010.

Ref. 2 Day, R. Geotechnical Earthquake Engineering Handbook. McGraw-Hill Edition. 2001.

Ref. 3 Saragoni, R. “Análisis del Riesgo Sísmico para la Reconstrucción del Puerto de Valparaíso”.

Sextas Jornadas Chilenas de Sismología e Ingeniería Sísmica, Vol. 2. Santiago, Chile. 1993.

Ref. 4 CODELCO CHILE, División Codelco Norte. Proyecto Aumento Ángulo de Talud Mina

Chuquicamata. Anexo 4: Sismicidad y Riesgo Sísmico.

5. Descripción General del Botadero de Ripios Fase VII y Siguientes

La Fase VII contempla el acopio de 62 Mt de ripios en una tercera capa sobre el botadero existente.

Las fases siguientes se acopiarán al Este del depósito existente utilizando un proceso idéntico al

actual, para configurar un botadero que adquiere en planta la forma de un sector circular de radio

constante, que crece en dirección angular.

La descarga se ejecuta mediante un “spreader” que circula alrededor de una línea de correa recta

que lo alimenta con los ripios procedentes de la pila de lixiviación. Esta correa se monta sobre una

plataforma inicial (que se configura sobre el botadero existente) y gira progresivamente respecto de

un punto fijo, a medida que el nuevo depósito se extiende en planta. En cada giro de correa se

depositan 2 capas de ripios. La capa inferior, denominada “Low Cast”, se descarga sobre el sistema

de impermeabilización y drenaje. Esta capa proporcionará la base de apoyo para la correa en el

siguiente giro. La capa superior se deposita sobre el “Low Cast”, y se denomina “High Cast”.

Para el diseño geométrico del nuevo depósito se consideraron los siguientes criterios:

• Capacidad de acopio igual o superior a 344 Mt

• “Low Cast” y “High Cast” se proyectan con taludes de 37°, que corresponde al valor típico de

taludes de materiales granulares depositados por volteo.

• En el arco del depósito se considera una berma de 30 m entre el coronamiento del “Low Cast” y

el pie del “High Cast”.

• En el sector recto del perímetro noreste, se proyecta una berma de 159 m entre el coronamiento

del “Low Cast” y el pie del “High Cast”, correspondiente al desfase de las capas en una etapa

típica de crecimiento.

• La superficie del “Low Cast” se configura de manera que las pendientes en dirección radial no

superen el 5%, para permitir la adecuada operación del “spreader”, y procurando que su espesor

no supere los 65 m, por un criterio de estabilidad.

• El “High Cast” presentará un espesor constante de 25 m.



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El sistema de drenaje y evacuación del nuevo depósito presenta las siguientes características:

• El sistema de drenaje basal es similar al implementado en las fases anteriores, constituido por

series de tuberías de HDPE 4” ranuradas, insertas dentro de una capa continua de material

granular denominada “cover”.

• El “cover” del sistema de drenaje estará conformado por ripios y franjas de gravas de alta

permeabilidad de 5 m de ancho, espaciadas cada 25 m.

• Se dispone de una serie de elementos para la evacuación de soluciones, denominados drenes

radiales y drenes complementarios, orientados radialmente y que descargan en una canaleta de

recolección externa. Estos drenes estarán constituidos por tuberías de HDPE ranuradas de gran

diámetro (10” – 36”), insertas en zanjas profundas rellenas con gravas de alta permeabilidad.

• Bajo el sistema de drenaje, la base del depósito estará impermeabilizada con una geomembrana

de HDPE de 2mm de espesor, texturada en ambas caras.

Las características del terreno de fundación del nuevo botadero generan las siguientes condiciones:

• En la dirección de crecimiento angular del depósito, los ripios se acopian contra la pendiente del

terreno de fundación, lo que favorece la estabilidad de los taludes.

• En el arco del depósito, las pendientes que favorecen el deslizamiento de los taludes en la

dirección radial están limitadas a valores inferiores al 5%.

Se considera una distancia de seguridad mínima para la lixiviación de 113 m medidos desde el

coronamiento del “Low Cast”. Al inicio de la construcción, la mínima distancia entre el área

sometida a lixiviación y el coronamiento del talud de la plataforma de partida, es de 90 m. Esta

condición corresponde a las condiciones actuales de operación del depósito existente.

En la Figura 5.1 se presenta la planta del nuevo botadero de ripios, con el trazado de los perfiles

escogidos para los análisis de estabilidad. En la Figura 5.2 y la Figura 5.3 se esquematizan las

secciones A y B.



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Figura 5.1: Botadero Ripios RT, Fase VII y siguientes. Planta proyectada año 2018.

Figura 5.2 Botadero Ripios RT, Fase VII y siguientes. Esquema Sección A



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Figura 5.3 Botadero Ripios RT, Fase VII y siguientes. Esquema Sección B

6. Análisis de Estabilidad

6.1 Metodología Los análisis de estabilidad se realizaron mediante la aplicación de métodos de equilibrio límite

bidimensionales. Estos métodos permiten asociar factores de seguridad a potenciales superficies de

deslizamiento con una geometría definida. El factor de seguridad depende de la geometría de la

potencial superficie de deslizamiento, de las propiedades de resistencia al corte de los materiales

involucrados y de las condiciones particulares que presenta la situación analizada (presiones de

poros, sobrecargas, fuerzas sísmicas).

Los análisis bidimensionales se desarrollaron utilizando el programa Slope/W 2007, el cual permite

determinar factores de seguridad asociados a un gran número de potenciales superficies de

deslizamiento. Este programa presenta, entre otras, las siguientes capacidades:

• Permite evaluar geometrías con varios tipos de suelos con distintas propiedades geotécnicas,

• Permite adoptar distintos modelos de resistencia al corte de los suelos,

• Permite analizar distintos tipos de potenciales superficies de deslizamiento (planas, circulares y

definidas por el usuario),

• Permite verificar los resultados con distintos métodos de equilibrio límite (Bishop, Janbu,

Spencer, Morgenstern-Price, etc.).

Para evaluar la estabilidad del depósito durante la ocurrencia de un evento sísmico, se realizó un

análisis seudo-estático. Este análisis consiste en imponer fuerzas horizontales al potencial volumen

de deslizamiento, que representan las fuerzas sísmicas inerciales. Estas fuerzas, que son

proporcionales a la masa deslizante, se definen a través de coeficientes sísmicos.

Los factores de seguridad reportados se calcularon mediante el método de Spencer, el cual es más

riguroso que los tradicionales métodos de Janbu o Bishop, debido a que cumple tanto el equilibrio

de fuerzas como de momentos.



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6.2 Parámetros Geotécnicos Las propiedades geotécnicas de los ripios se adoptaron en base a estudios de caracterización de

ripios de otras faenas mineras similares a Radomiro Tomic. Los parámetros de resistencia al corte de

la interfaz ripios-geomembrana se adoptaron en base a antecedentes reportados en la literatura

técnica para geomembranas lisas. En la Tabla 6.1 se presenta un resumen de las propiedades

consideradas para los análisis de análisis de estabilidad.

Tabla 6.1 Propiedades Geotécnicas Adoptadas en los Análisis de Estabilidad

Material

Peso unitario

Angulo de Fricción

Cohesión

Razón de Resistencia No

Drenada γγγγt (t/m3) φφφφ (°) c (t/m2) Su / σσσσ’v

Ripios (condición drenada) 1.98 38 0 - Ripios (condición no drenada) 1.98 - - 0.31 Interfaz Ripio-geomembrana - 21 0 - Su: resistencia no drenada σ’v: Presión vertical efectiva

6.3 Hipótesis de Cálculo

6.3.1 Condiciones de operación

Se ha considerado una distancia de seguridad para la lixiviación de 113 m, medida desde el borde

del coronamiento del “Low Cast”.

Adicionalmente, se ha considerado que durante la etapa de construcción no se someterá a

lixiviación las áreas cercanas a la zona donde opera el “spreader”.

6.3.2 Nivel Freático

El nuevo depósito contará con un sistema de drenaje basal similar al existente en el depósito actual,

que será diseñado para mantener en condiciones normales de operación bajo lixiviación, el nivel

freático a una altura máxima compatible con la estabilidad del depósito.

Para los análisis de estabilidad, se ha considerado conservadoramente que el nivel freático basal

alcanzará una altura de 5 m.

6.3.3 Coeficiente Seudo-Estático

La estabilidad del botadero durante la ocurrencia de un evento sísmico, se evaluó a través de análisis

seudo-estáticos, en los cuales el efecto del sismo se simula mediante fuerzas inerciales horizontales

aplicadas a la potencial cuña de deslizamiento. Estas fuerzas, proporcionales a la masa de la cuña de

deslizamiento, se definen a través de coeficientes sísmicos. En la práctica habitual del análisis de

estabilidad de taludes, se adopta un coeficiente sísmico horizontal, kh, que varía entre 1/3 amax y

½ amax, donde amax es la aceleración máxima de campo libre. Los criterios de selección se basan

principalmente en el buen juicio y la experiencia. Un criterio habitual es adoptar un coeficiente

sísmico vertical, kV, nulo, ya que en la práctica, éste tiene una escasa influencia sobre los factores de

seguridad finalmente calculados.

Para el caso chileno, los estudios efectuados por Saragoni (Ref. 3) indican que para sismos de

aceleración máxima inferior a amax <0.67g, el valor representativo del coeficiente sísmico horizontal



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corresponde a kh =0.3 amax /g. Por otra parte, estudios de riesgo sísmico para el área de

Chuquicamata, cercana al sitio de emplazamiento del nuevo botadero de Ripios de RT, reportan

aceleraciones máximas de amax = 0.20g, para un sismo de operación, y de amax = 0.47g, para el

terremoto máximo probable. En consecuencia, asumiendo las recomendaciones de Saragoni y

empleando los antecedentes sísmicos del área de Chuquicamata, se consideran los siguientes valores

para el coeficiente sísmico horizontal en los análisis de estabilidad:

• Operación: kh = 0.06

• Etapa final de construcción: kh = 0.15

6.3.4 Carga “Spreader”

Se ha considerado una carga del “spreader” de 533 t, equivalentes al peso del equipo más la carga

de material que transporta.

6.4 Geometrías Analizadas y Modelos Geotécnicos Se analizó la estabilidad del botadero en las etapas inicial, intermedia y final. Para ello se escogieron

las secciones del depósito más representativas y aquellas más desfavorables, las cuales se indican a

continuación:

• Etapa inicial de construcción. Plataforma donde se funda la correa de alimentación del

“spreader” en los sectores culata y cabezal, donde existe menor distancia al coronamiento del

“Low Cast”.

• Etapa intermedia de construcción. Sector de crecimiento del botadero donde la pendiente del

terreno natural resulta más desfavorable para estabilidad de los taludes.

• Etapa final de construcción. Sector sur-este, en el arco del botadero, y sector nor-este. Ambas

secciones se ubican donde la pendiente del terreno natural resulta más desfavorable para

estabilidad de los taludes.

Desde la Figura 6.1 a la Figura 6.5 se presentan los perfiles analizados. Su ubicación se señala en la

Figura 5.1, presentada anteriormente. Los modelos para los análisis de estabilidad se presentan

desde la Figura 6.6 a la Figura 6.15.



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Figura 6.1: Perfil A. Sector sur-este (arco del depósito). Etapa final de construcción.

Figura 6.2: Perfil B. Sector nor-este. Etapa final de construcción.

PERFIL A

TERRENO NATURAL

LOW CAST

HIGH CAST

LIXIVIACIÓN

30 m25 m

65 m

50 m

113 m

PERFIL B

TERRENO NATURAL

LOW CAST

HIGH CAST

LIXIVIACIÓN

159 m

25 m

65 m

113 m



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Figura 6.3: Perfil C. Plataforma inicial correa (sector culata). Etapa inicial de construcción.

Figura 6.4: Perfil D. Plataforma inicial correa (sector cabezal). Etapa inicial de construcción.

PERFIL C

TERRENO NATURAL

LIXIVIACIÓN 45 m

65 m

PLATAFORMA

90 m

BOTADERO EXISTENTE

CORREA30 m

PERFIL D

TERRENO NATURAL

LIXIVIACIÓN45 m

65 m

PLATAFORMA

90 m

BOTADERO EXISTENTE

30 m

CORREA



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Figura 6.5: Perfil E. Sector sur. Etapa intermedia de construcción.

Figura 6.6: Perfil A. Modelo geotécnico. Condición drenada.

PERFIL E

TERRENO NATURAL

LIXIVIACIÓN

65 m

PLATAFORMA

BOTADERO EXISTENTE

50 m SPREADER

DISTANCIAVARIABLE PORDETERMINAR

LOW CAST

HIGH CAST

Suelo Fundación

Ripios (condicion drenada) Geomembrana

Distancia (m)

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 6002.74

2.76

2.78

2.80

2.82

2.84

2.86

2.88

2.90

2.92

2.94

2.96

2.98

3.00

3.02

3.04

3.06

3.08

3.100 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600

Ele

vaci

ón (

msn

m)

(x 1

000)

2.74

2.76

2.78

2.80

2.82

2.84

2.86

2.88

2.90

2.92

2.94

2.96

2.98

3.00

3.02

3.04

3.06

3.08

3.10

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Figura 6.7: Perfil A. Modelo geotécnico. Condición No Drenada.

Figura 6.8: Perfil B. Modelo geotécnico. Condición drenada.

Suelo Fundación

Ripios (condicion drenada)

Ripios bajo lixiviacion (condicion no drenada)

Distancia (m)

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 6002.74

2.76

2.78

2.80

2.82

2.84

2.86

2.88

2.90

2.92

2.94

2.96

2.98

3.00

3.02

3.04

3.06

3.08

3.100 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600

Ele

vaci

ón (

msn

m)

(x 1

000)

2.74

2.76

2.78

2.80

2.82

2.84

2.86

2.88

2.90

2.92

2.94

2.96

2.98

3.00

3.02

3.04

3.06

3.08

3.10

NF

Geomembrana

Suelo Fundación


Geomembrana

Distancia (m)

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 6002.74

2.76

2.78

2.80

2.82

2.84

2.86

2.88

2.90

2.92

2.94

2.96

2.98

3.00

3.02

3.04

3.06

3.08

3.100 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600

Ele

vaci

ón (

msn

m)

(x 1

000)

2.74

2.76

2.78

2.80

2.82

2.84

2.86

2.88

2.90

2.92

2.94

2.96

2.98

3.00

3.02

3.04

3.06

3.08

3.10

NF



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© Hatch 2011/08

Figura 6.9: Perfil B. Modelo geotécnico. Condición no drenada.

Figura 6.10: Perfil C. Modelo geotécnico. Condición drenada.

Suelo Fundación



Ripios(condicion drenada)

Distancia (m)

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 6002.74

2.76

2.78

2.80

2.82

2.84

2.86

2.88

2.90

2.92

2.94

2.96

2.98

3.00

3.02

3.04

3.06

3.08

3.100 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600

Ele

vaci

ón (

msn

m)

(x 1

000)

2.74

2.76

2.78

2.80

2.82

2.84

2.86

2.88

2.90

2.92

2.94

2.96

2.98

3.00

3.02

3.04

3.06

3.08

3.10

NF


Geomembrana

Suelo Fundación

Geomembrana


CORREA

Distancia (m)

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 5502.90

2.92

2.94

2.96

2.98

3.00

3.02

3.04

3.06

3.08

3.10

3.12

3.14

3.16

3.18

3.20

3.220 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550

Ele

vaci

ón (m

snm

) (x

100

0)

2.90

2.92

2.94

2.96

2.98

3.00

3.02

3.04

3.06

3.08

3.10

3.12

3.14

3.16

3.18

3.20

3.22

NF

30 m



FACTIBILIDAD

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© Hatch 2011/08

Figura 6.11: Perfil C. Modelo geotécnico. Condición no drenada.

Figura 6.12: Perfil D. Modelo geotécnico. Condición drenada.

Suelo Fundación

Ripios bajo lixiviacion (condicion no drenada) Ripios

(condicion drenada)

Distancia (m)

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 5502.90

2.92

2.94

2.96

2.98

3.00

3.02

3.04

3.06

3.08

3.10

3.12

3.14

3.16

3.18

3.20

3.22

3.240 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550

Ele

vaci

ón (m

snm

) (x

100

0)

2.90

2.92

2.94

2.96

2.98

3.00

3.02

3.04

3.06

3.08

3.10

3.12

3.14

3.16

3.18

3.20

3.22

3.24

NF

CORREA

30 mGeomembrana

Suelo Fundación

GeomembranaRipios sin lixiviacion (condicion drenada)

CORREA

Distancia (m)

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 5502.76

2.78

2.80

2.82

2.84

2.86

2.88

2.90

2.92

2.94

2.96

2.98

3.00

3.02

3.04

3.06

3.08

3.10

3.12

3.14

3.160 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550

Ele

vaci

ón (

msn

m)

(x 1

000)

2.76

2.78

2.80

2.82

2.84

2.86

2.88

2.90

2.92

2.94

2.96

2.98

3.00

3.02

3.04

3.06

3.08

3.10

3.12

3.14

3.16

NF

30 m



FACTIBILIDAD

H337783-0220-10-124-0001 Rev. 0, Pág. 14

© Hatch 2011/08

Figura 6.13: Perfil D. Modelo geotécnico. Condición no drenada.

Figura 6.14: Perfil E. Modelo geotécnico. Condición drenada.

Suelo Fundación



CORREA

Distancia (m)

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 5502.76

2.78

2.80

2.82

2.84

2.86

2.88

2.90

2.92

2.94

2.96

2.98

3.00

3.02

3.04

3.06

3.08

3.10

3.12

3.14

3.160 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550

Ele

vaci

ón (

msn

m)

(x 1

000)

2.76

2.78

2.80

2.82

2.84

2.86

2.88

2.90

2.92

2.94

2.96

2.98

3.00

3.02

3.04

3.06

3.08

3.10

3.12

3.14

3.16

NF

30 m Geomembrana

Suelo Fundación

Geomembrana


Carga Spreader

Distancia (m)

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 8002.76

2.78

2.80

2.82

2.84

2.86

2.88

2.90

2.92

2.94

2.96

2.98

3.00

3.02

3.04

3.06

3.08

3.10

3.12

3.14

3.160 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800

Ele

vaci

ón (

msn

m)

(x 1

000)

2.76

2.78

2.80

2.82

2.84

2.86

2.88

2.90

2.92

2.94

2.96

2.98

3.00

3.02

3.04

3.06

3.08

3.10

3.12

3.14

3.16

NF

Distancia de Seguridad(por determinar)



FACTIBILIDAD

H337783-0220-10-124-0001 Rev. 0, Pág. 15

© Hatch 2011/08

Figura 6.15: Perfil E. Modelo geotécnico. Condición No Drenada.

6.5 Criterios de Aceptabilidad De acuerdo a la experiencia de ARCADIS en el análisis de estabilidad de acopios de materiales

sometidos a lixiviación, se recomienda adoptar los siguientes factores de seguridad (FS) mínimos,

como criterios de aceptabilidad:

• Condición drenada. Caso estático. FS ≥ 1.3

• Condición drenada. Caso sísmico. FS ≥ 1.0

• Condición no drenada (Licuefacción). Caso estático. FS ≥ 1.0

Los factores de seguridad mínimos recomendados se asocian a superficies de deslizamiento globales,

que afectan la seguridad y/o la continuidad de las operaciones. Los taludes del material depositado

por volteo, en forma natural, desarrollan una pendiente definida por el ángulo de fricción

movilizado a grandes deformaciones. Por lo tanto, los factores de seguridad asociados a

deslizamientos superficiales son cercanos a la unidad, en el caso estático, e inferiores a la unidad,

para el caso sísmico. Debido a esta condición, es natural que se produzcan derrames superficiales de

menor importancia, sin embargo, estos deslizamientos no representan mayores riesgos para la

seguridad y/o continuidad de la operación del depósito.

Suelo Fundación

Ripios bajo lixiviacion (condicion no drenada)Ripios (condicion drenada)

Carga Spreader

Distancia (m)

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 8002.76

2.78

2.80

2.82

2.84

2.86

2.88

2.90

2.92

2.94

2.96

2.98

3.00

3.02

3.04

3.06

3.08

3.10

3.12

3.14

3.160 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800

Ele

vaci

ón (

msn

m)

(x 1

000)

2.76

2.78

2.80

2.82

2.84

2.86

2.88

2.90

2.92

2.94

2.96

2.98

3.00

3.02

3.04

3.06

3.08

3.10

3.12

3.14

3.16

NFGeomembrana

Distancia de Seguridad(por determinar)



FACTIBILIDAD

H337783-0220-10-124-0001 Rev. 0, Pág. 16

© Hatch 2011/08

6.6 Resultados En la

Tabla 6.2 se presenta un resumen de los resultados de los análisis de estabilidad bidimensionales.

Tabla 6.2 Resultados Análisis Estabilidad 2D. Factores de seguridad.

Perfil Etapa Condición Caso kh Factor de Seguridad

Figura Anexo A

A Final Drenada

Estático 0.00 1.35 A - 1

Sísmico 0.15 1.00 A - 2

No drenada Estático 0.00 1.11 A - 3

B Final Drenada

Estático 0.00 1.65 A - 4

Sísmico 0.15 1.12 A - 5


C Inicial Drenada

Estático 0.00 1.30 A - 7

Sísmico 0.06 1.13 A - 8


D Inicial Drenada

Estático 0.00 1.31 A - 10

Sísmico 0.06 1.14 A - 11


E(*) Intermedia Drenada

Estático 0.00 1.32 A - 13

Sísmico 0.06 1.15 A - 14


(*): Modelo con carga de Spreader a 40 m desde el coronamiento del Low Cast

7. Conclusiones y Recomendaciones

7.1 Conclusiones • El nuevo botadero de ripios en su etapa final de construcción es estable y cumple con los

criterios de aceptabilidad establecidos para los casos estático y sísmico.

• La plataforma de inicio del nuevo depósito es estable y cumple con los criterios de aceptabilidad

establecidos para los casos estático y sísmico.

• Las etapas intermedias de crecimiento del nuevo depósito son estables en toda el área de

crecimiento, cumpliendo con los criterios de aceptabilidad establecidos para los casos estático y

sísmico. Sobre la base de los resultados de los análisis de estabilidad en las fases de crecimiento,

se determinó que la distancia de seguridad mínima entre el “spreader” y el coronamiento del

“Low Cast” es de 40 m.



FACTIBILIDAD

H337783-0220-10-124-0001 Rev. 0, Pág. 17

© Hatch 2011/08

7.2 Recomendaciones • Los análisis de estabilidad desarrollados en este estudio asumen que el sistema de drenaje y de

evacuación de soluciones del depósito permite controlar el nivel freático basal a una altura igual

o inferior a 5 m. En consecuencia, se debe monitorear el nivel freático del depósito durante su

operación e implementar un plan de mitigación, en caso que este nivel sobrepase el límite

considerado.

• Realizar una campaña de caracterización de los ripios que constituirán el nuevo botadero y de la

interfaz ripio-geomembrana, con el objetivo de validar y/o actualizar los parámetros geotécnicos

adoptados en los análisis de estabilidad.

• Se debe implementar un programa de monitoreo de desplazamientos, tanto en los taludes de las

zonas de crecimiento como en los taludes definitivos en el arco del depósito.



FACTIBILIDAD

H337783-0220-10-124-0001 Rev. 0

© Hatch 2011/08

Anexo A

Superficies de Deslizamiento Críticas

(15 páginas)



FACTIBILIDAD

H337783-0220-10-124-0001 Rev. 0

© Hatch 2011/08

Figura A- 1: Perfil A. Condición Drenada. Caso Estático. FS=1.35

1.35

S2

S3 S1

Title: 3752 Botadero Ripios Lixiviacion RTFile Name: 3752 Perf il A Drenado (kh=0.0).gszMethod: SpencerHorz Seismic Load: 0FOS: 1.35

S1:Name: Ripios (condicion drenada)Model: Mohr-CoulombUnit Weight: 1.98Cohesion: 0Phi: 38

S2:Name: Suelo Fundación

S3:Name: GeomembranaModel: Mohr-CoulombCohesion: 0Phi: 21

Distancia (m)

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 6002.74

2.76

2.78

2.80

2.82

2.84

2.86

2.88

2.90

2.92

2.94

2.96

2.98

3.00

3.02

3.04

3.06

3.08

3.100 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600

Ele

vaci

ón (

msn

m)

(x

1000

)

2.74

2.76

2.78

2.80

2.82

2.84

2.86

2.88

2.90

2.92

2.94

2.96

2.98

3.00

3.02

3.04

3.06

3.08

3.10



FACTIBILIDAD

H337783-0220-10-124-0001 Rev. 0

© Hatch 2011/08

Figura A- 2: Perfil A. Condición Drenada. Caso Sísmico. FS=1.00

1.00

S2

S3 S1

Title: 3752 Botadero Ripios Lix iviacion RTFile Name: 3752 Perf il A Drenado (kh=0.15).gszMethod: SpencerHorz Seismic Load: 0.15FOS: 1.00




Distancia (m)

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 6002.74

2.76

2.78

2.80

2.82

2.84

2.86

2.88

2.90

2.92

2.94

2.96

2.98

3.00

3.02

3.04

3.06

3.08

3.100 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600

Ele

vaci

ón (

msn

m)

(x

1000

)

2.74

2.76

2.78

2.80

2.82

2.84

2.86

2.88

2.90

2.92

2.94

2.96

2.98

3.00

3.02

3.04

3.06

3.08

3.10



FACTIBILIDAD

H337783-0220-10-124-0001 Rev. 0

© Hatch 2011/08

Figura A- 3: Perfil A. Condición No Drenada. Caso Estático. FS=1.11

1.11

S2

S3S1

Title: 3752 Botadero Ripios Lix iviacion RTFile Name: 3752 Perf il A No Drenado (kh=0.0).gszMethod: SpencerHorz Seismic Load: 0FOS: 1.11



S3:Name: Ripios (condicion no drenada)Model: S=f(overburden)Unit Weight: 1.98Tau/Sigma Ratio: 0.31

Distancia (m)

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 6002.74

2.76

2.78

2.80

2.82

2.84

2.86

2.88

2.90

2.92

2.94

2.96

2.98

3.00

3.02

3.04

3.06

3.08

3.100 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600

Ele

vaci

ón (

msn

m)

(x

1000

)

2.74

2.76

2.78

2.80

2.82

2.84

2.86

2.88

2.90

2.92

2.94

2.96

2.98

3.00

3.02

3.04

3.06

3.08

3.10



FACTIBILIDAD

H337783-0220-10-124-0001 Rev. 0

© Hatch 2011/08

Figura A- 4: Perfil B. Condición Drenada. Caso Estático. FS=1.65

S2

S3 S1

Title: 3752 Botadero Ripios Lix iviacion RTFile Name: 3752 Perf il B Drenado (kh=0).gszMethod: SpencerHorz Seismic Load: 0FOS: 1.65




Distancia (m)

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 6002.74

2.76

2.78

2.80

2.82

2.84

2.86

2.88

2.90

2.92

2.94

2.96

2.98

3.00

3.02

3.04

3.06

3.08

3.100 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600

Ele

vaci

ón (

msn

m)

(x

1000

)

2.74

2.76

2.78

2.80

2.82

2.84

2.86

2.88

2.90

2.92

2.94

2.96

2.98

3.00

3.02

3.04

3.06

3.08

3.10



FACTIBILIDAD

H337783-0220-10-124-0001 Rev. 0

© Hatch 2011/08

Figura A- 5: Perfil B. Condición Drenada. Caso Sísmico. FS=1.12

S2

S3 S1

Title: 3752 Botadero Ripios Lixiviacion RTFile Name: 3752 Perfil B Drenado (kh=0.15).gszMethod: SpencerHorz Seismic Load: 0.15FOS: 1.12




Distancia (m)

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 6002.74

2.76

2.78

2.80

2.82

2.84

2.86

2.88

2.90

2.92

2.94

2.96

2.98

3.00

3.02

3.04

3.06

3.08

3.100 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600

Ele

vaci

ón (

msn

m)

(x 1

000)

2.74

2.76

2.78

2.80

2.82

2.84

2.86

2.88

2.90

2.92

2.94

2.96

2.98

3.00

3.02

3.04

3.06

3.08

3.10



FACTIBILIDAD

H337783-0220-10-124-0001 Rev. 0

© Hatch 2011/08

Figura A- 6: Perfil B. Condición No Drenada. Caso Estático. FS=1.52

S1S3

S2

S3

S1

Title: 3752 Botadero Ripios Lix iviacion RTFile Name: 3752 Perf il B No Drenado (kh=0).gszMethod: SpencerHorz Seismic Load: 0FOS: 1.52




Distancia (m)

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 6002.74

2.76

2.78

2.80

2.82

2.84

2.86

2.88

2.90

2.92

2.94

2.96

2.98

3.00

3.02

3.04

3.06

3.08

3.100 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600

Ele

vaci

ón (

msn

m)

(x

1000

)

2.74

2.76

2.78

2.80

2.82

2.84

2.86

2.88

2.90

2.92

2.94

2.96

2.98

3.00

3.02

3.04

3.06

3.08

3.10



FACTIBILIDAD

H337783-0220-10-124-0001 Rev. 0

© Hatch 2011/08

Figura A- 7: Perfil C. Condición Drenada. Caso Estático. FS=1.30

CORREA

S2

S3S1

Title: 3752 Botadero Ripios Lixiviacion RTFile Name: 3752 Perfil C Drenado (kh=0).gszMethod: SpencerHorz Seismic Load: 0FOS: 1.30

S1:Name: Ripios sin lixiviacion (condicion drenada)Model: Mohr-CoulombUnit Weight: 1.98Cohesion: 0Phi: 38



Distancia (m)

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 5502.90

2.92

2.94

2.96

2.98

3.00

3.02

3.04

3.06

3.08

3.10

3.12

3.14

3.16

3.18

3.20

3.220 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550

Ele

vaci

ón (

msn

m)

(x 1

000)

2.90

2.92

2.94

2.96

2.98

3.00

3.02

3.04

3.06

3.08

3.10

3.12

3.14

3.16

3.18

3.20

3.22



FACTIBILIDAD

H337783-0220-10-124-0001 Rev. 0

© Hatch 2011/08

Figura A- 8: Perfil C. Condición Drenada. Caso Sísmico. FS=1.13

CORREA

S2

S3S1

Title: 3752 Botadero Ripios Lixiviacion RTFile Name: 3752 Perfil C Drenado (kh=0.06).gszMethod: SpencerHorz Seismic Load: 0.06FOS: 1.13

S1:Name: Ripios sin lixiviacion (condicion drenada)Model: Mohr-CoulombUnit Weight: 1.98Cohesion: 0Phi: 38



Distancia (m)

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 5502.90

2.92

2.94

2.96

2.98

3.00

3.02

3.04

3.06

3.08

3.10

3.12

3.14

3.16

3.18

3.20

3.220 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550

Ele

vaci

ón (

msn

m)

(x 1

000)

2.90

2.92

2.94

2.96

2.98

3.00

3.02

3.04

3.06

3.08

3.10

3.12

3.14

3.16

3.18

3.20

3.22



FACTIBILIDAD

H337783-0220-10-124-0001 Rev. 0

© Hatch 2011/08

Figura A- 9: Perfil C. Condición No Drenada. Caso Estático. FS=1.07

1.07

CORREA

S2

S3 S1

Title: 3752 Botadero Ripios Lix iviacion RTFile Name: 3752 Perf il C No Drenado (kh=0).gszMethod: SpencerHorz Seismic Load: 0FOS: 1.07




Distancia (m)

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 5502.90

2.92

2.94

2.96

2.98

3.00

3.02

3.04

3.06

3.08

3.10

3.12

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Ele

vaci

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msn

m)

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)

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3.02

3.04

3.06

3.08

3.10

3.12

3.14

3.16

3.18

3.20



FACTIBILIDAD

H337783-0220-10-124-0001 Rev. 0

© Hatch 2011/08

Figura A- 10: Perfil D. Condición Drenada. Caso Estático. FS=1.31

1.31

CORREA

S2

S3S1

Title: 3752 Botadero Ripios Lixiviacion RTFile Name: 3752 Perf il D Drenado (kh=0).gszMethod: SpencerHorz Seismic Load: 0FOS: 1.31




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3.02

3.04

3.06

3.08

3.10

3.12

3.14

3.16



FACTIBILIDAD

H337783-0220-10-124-0001 Rev. 0

© Hatch 2011/08

Figura A- 11: Perfil D. Condición Drenada. Caso Sísmico. FS=1.14

1.14

CORREA

S2

S3S1

Title: 3752 Botadero Ripios Lix iviacion RTFile Name: 3752 Perf il D Drenado (kh=0.06).gszMethod: SpencerHorz Seismic Load: 0.06FOS: 1.14




Distancia (m)

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Ele

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msn

m)

(x

1000

)

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2.86

2.88

2.90

2.92

2.94

2.96

2.98

3.00

3.02

3.04

3.06

3.08

3.10

3.12

3.14

3.16



FACTIBILIDAD

H337783-0220-10-124-0001 Rev. 0

© Hatch 2011/08

Figura A- 12: Perfil D. Condición No Drenada. Caso Estático. FS=1.09

1.09

CORREA

S2

S3 S1

Title: 3752 Botadero Ripios Lixiviacion RTFile Name: 3752 Perf il D No Drenado (kh=0).gszMethod: SpencerHorz Seismic Load: 0FOS: 1.09




Distancia (m)

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 5502.76

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Ele

vaci

ón (

msn

m)

(x

1000

)

2.76

2.78

2.80

2.82

2.84

2.86

2.88

2.90

2.92

2.94

2.96

2.98

3.00

3.02

3.04

3.06

3.08

3.10

3.12

3.14

3.16



FACTIBILIDAD

H337783-0220-10-124-0001 Rev. 0

© Hatch 2011/08

Figura A- 13: Perfil E. Condición Drenada. Caso Estático. FS=1.32

1.32

Carga Spreader

S2

S3S1

Title: 3752 Botadero Ripios Lixiv iacion RTFile Name: 3752 Perf il E Drenado (kh=0) d=40.gszMethod: SpencerHorz Seismic Load: 0FOS: 1.32




Distancia (m)

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Ele

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msn

m)

(x

1000

)

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3.02

3.04

3.06

3.08

3.10

3.12

3.14

3.16



FACTIBILIDAD

H337783-0220-10-124-0001 Rev. 0

© Hatch 2011/08

Figura A- 14: Perfil E. Condición Drenada. Caso Sísmico. FS=1.15

1.15

Carga Spreader

S2

S3S1

Title: 3752 Botadero Ripios Lix iviacion RTFile Name: 3752 Perf il E Drenado (kh=0.06) d=40.gszMethod: SpencerHorz Seismic Load: 0.06FOS: 1.15




Distancia (m)

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 8002.76

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Ele

vaci

ón (

msn

m)

(x

1000

)

2.76

2.78

2.80

2.82

2.84

2.86

2.88

2.90

2.92

2.94

2.96

2.98

3.00

3.02

3.04

3.06

3.08

3.10

3.12

3.14

3.16



FACTIBILIDAD

H337783-0220-10-124-0001 Rev. 0

© Hatch 2011/08

Figura A- 15: Perfil E. Condición No Drenada. Caso Estático. FS=1.14

1.14

Carga Spreader

S2

S3 S1

Title: 3752 Botadero Ripios Lixiv iacion RTFile Name: 3752 Perf il E No Drenado (kh=0) d=40.gszMethod: SpencerHorz Seismic Load: 0FOS: 1.14



S3:Name: Ripios (condicion no drenada)Model: S=f (ov erburden)Unit Weight: 1.98Tau/Sigma Ratio: 0.31

Distancia (m)

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 8002.76

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Ele

vaci

ón (

msn

m)

(x

1000

)

2.76

2.78

2.80

2.82

2.84

2.86

2.88

2.90

2.92

2.94

2.96

2.98

3.00

3.02

3.04

3.06

3.08

3.10

3.12

3.14

3.16

Documents

Estabilidad botaderos