Metodología Integrada para Rehabilitar Rellenos Sanitarios y Tranques de Relave

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1 F O N D O D E F O M E N T O A L D E S A R R O L L O C I E N T I F I C O T E C N O L O G I C O P O N T I F I C I A U N I V E R S I D A D C A T O L I C A D E V A L P A R A I S O Metodología Integrada para Rehabilitar Rellenos Sanitarios y Tranques de Relave PAGINA WEB GRUPO DE GEOTECNIA SEMINARIO REHABILITACION TRANQUES DE RELAVE NUEVA METODOLOGÍA PARA EL CONTROL DE COMPACTACIÓN EN TRANQUES DE ARENAS DE RELAVE Juan Figueroa Meriño Doctorando Universidad de Cantabria - España TELEFONOS (32) PAGINA WEB PAGINA WEB CORREO ELECTRONICO icc.rehabilitacion@ucv.cl

2 NUEVA METODOLOGÍA PARA EL CONTROL DE COMPACTACIÓN EN TRANQUES DE ARENAS DE RELAVE Participantes: Maguelone Brochiero Ingeniero Civil U. Blaise Pascal Benoit Borel - Ingeniero Civil U. Blaise Pascal Christophe Bacaresse - Ingeniero Civil U. Blaise Pascal Gabriel Villavicencio Ingeniero Constructor P.U.C.V. Rodrigo Faúndez Egresado Ingeniería en Construcción P.U.C.V. Manuel Mendoza - Egresado Ingeniería en Construcción P.U.C.V. Miguel Angel Benz - Egresado Ingeniería en Construcción P.U.C.V. CONTROL DE CALIDAD DE LA COMPACTACIÓN DURANTE LA OPERACIÓN ENSAYOS DE DENSIDAD IN-SITU ENSAYO DEL CONO DE ARENA (LNV 62 o NCH 1516). Desventajas: Ensayo manual lento. En arenas húmedas se modifica la densidad de la arena normalizada. Manipulación de resultados. Influenciado por vibraciones cercanas DENSÍMETRO NUCLEAR Desventajas: Gran dispersión, ya que los elementos químicos constitutivos o dispersos distorsionan el conteo radiactivo de los censores. No sustentable ambientalmente. Resultados dependen de muchos factores de error.

3 Control de Calidad de la Compactación Durante la Operación. Ensayos de Penetración Envejecimiento Poste 40 A. AR Nº de Golpes Ensayo de penetración: CPT dinámico. 0,0 1,2 2,4 3, ,8 6,0 7,2 Profundidad (mt) 8,4 9,6 10,8 12,0 13,2 14,4 15,6 16,8 18,0 19,2 20, Seguimiento de efecto envejecimiento. ALGUNAS VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL CPT VENTAJAS: Permite estimación de compacidad en profundidad. Permite estimación de parámetros resistentes. Es posible la instalación de piezómetros. Existen una serie de experiencias en tranques de relaves. DESVENTAJAS: Resultados depende de varios factores de corrección. Entrega parámetros de resistencia discontinuos. Es lento y de mayores costos.

4 ENSAYO DE PENETRACIÓN DINÁMICA CPT PORTÁTIL ENSAYOS DE PENETRACION DINAMICA CON CONO PORTATIL Número de Golpes (N) Profundidad (mt) Tranque El Buitre. Planta San José. Sociedad Minera Punta del Cobre. 6 7 Cp1 Cp4 Cp2 Cp3 LOS ENSAYOS DE PENETRACIÓN PORTÁTIL VENTAJAS: Permiten obtener un estado de compacidad más representativo en profundidad. Permiten el control de compactación hasta 8 m. aproximadamente. Los resultados dependen de menos factores externos. Permiten la estimación de parámetros resistentes. Requieren menor tiempo de ejecución. Menores costos. PRINCIPAL DESVENTAJA: La interpretación de los resultados.

5 NUEVA ALTERNATIVA PARA EL CONTROL DE OPERACIÓN DE TRANQUES DE RELAVE EL PENETRÓMETRO ENSAYO DE PENETRACION DINAMICA Pénétromètre Automatique Numérique Dynamique Assisté

6 América del Norte Europa China Mexico Argentina Chile ENSAYO DE PENETRACION DINAMICA 1. Características del Equipo

7 EQUIPO MARTILLO YUNQUE PENETRÓMETRO PUNTAS BARRAS (Pénétromètre Autonome Numérique Dynamique Assisté). PRINCIPIO Fórmula Holandesa. 1 2 mv q 1 = 2 1 d A e + P 1 m

8 EQUIPO Software Windows PENETROGRAMA

9 2. Aplicaciones RECONOCIMIENTO DE LOS SUELOS CURVA ALISADA ENSAYO C56A Resistencia (qdm) Mpa. Profundidad "Zm" (m) 0 0,3 0,6 0,9 1,2 1,5 1,8 2,1 2,4 2,7 3 3,3 3,6 3,9 4,2 4,5 4,8 5,1 5,4 5,7 6 6,3 6,6 6,9 7,2 7, Hasta 5 6 m. Evolución de la Resistencia (Qd). Identificación de Estratos o niveles de densificación. Relacionar Qd con otros parámetros.

10 RECONOCIMIENTO DE LOS SUELOS Comparación SPT 0 0, Numero de golpes 0,6 0,9 1,2 1,5 1,8 Comparación ensayos y CPT Campana ensayos Copiapo Tranque de arenas de relaves. Profundidad 2,1 2,4 2,7 3 3,3 SPT (Via CPT ) N SPT (Via ) 3,6 3,9 CONTROL DE COMPACTACIÓN 0,2 MÉTODO DE CONTROL : 0,4 Verificación: Posicionamiento del penetrograma con relación a la zona de aceptación.

11 CONTROL DE COMPACTACIÓN WINDOWS CURVAS DE REFERENCIAS: Nombre del suelo según clasificación GTR (Francesa) B3 = A-2-4 o A-2-5 (AASHTO) Calidad de compactación (GTR) Nivel de compactación Q4 Q3 Q2 RN / RR 92% / 95% 96% / 98,5% 95% / 97% PROCTOR NORMAL NORMAL MODIFICADO Determinación de las capas (Pénétromètre Automatique Numérique Dynamique Assisté)

12 METODOLOGÍA EXPERIMENTAL PARA LA VALIDACIÓN DE LAS NUEVAS ALTERNATIVAS DE CONTROL ENSAYOS DE CARACTERIZACIÓN ENSAYO Granulometría Densidades Gravedad específica Análisis químico OBJETIVO Caracterización y permeabilidad Caracterización y control de compactación. Caracterización Caracterización química ENSAYOS IN SITU ENSAYO Cono de Arena Cono penetración portátil (CPTport). Cono de penetración dinámica (CPT). Ensayo. OBJETIVO Densidad in - situ Prospección y estimación de parámetros resistentes. Prospección y estimación de parámetros resistentes. Control de compactación y reconocimiento del terreno., CONTROL DE LA COMPACTACIÓN Principio Básico. γ d (%) = α ln( qd ) + β

13 , CONTROL DE LA COMPACTACIÓN Comparación Panda (qd) v/s Cono de arena (LNV-62 ó NCh 1516). 10 cm qd(10-25) qd(25-40) C 1 C 2 25 cm, CONTROL DE LA COMPACTACIÓN Comparación Panda (qd) v/s Cono de arena (LNV-62 ó NCh 1516). 110 gd [%Proctor] C 1 C 2 10 cm 25 cm qd [MPa]

14 METODOLOGÍA DE ENSAYO ENSAYO DE CALIBRACIÓN Elaboración de 5 moldes para rangos de densidades: 80 85%OPN %OPN %OPN %OPN %OPN. Realización de ensayo de penetración : 3 por cada molde. Obtención de penetrógramas para cada molde. Obtención de qdo, qd1 y zc (para cada uno de los 5 moldes)» Realización gráficos: qd0 v/s γd ; qd1 v/s γd y zc v/s γd Obtención de curvas de referencia.

15 Equipo Necesario: COMPACTACIÓN DEL MOLDE: ETAPA EXPERIMENTAL Molde de calibración : Altura: 85 cm +15 cm Diámetro interior: 39.3 cm Equipo de compactación COMPACTACIÓN DEL MOLDE: ETAPA EXPERIMENTAL

16 COMPACTACIÓN DEL MOLDE: METODOLOGÍA A EXPERIMENTAL Obtención de una muestra de material Determinación de la DMCS (gr/cc) y la humedad optima de compactación del material, Wopt. Determinación del contenido de humedad de la muestra Obtención de la humedad de compactación requerida. Determinación del material necesario para cada capa (se recomienda espesores de 12 cm) Llenado de una capa (peso del material medido) Compactación de cada capa: determinación del número de golpes necesarios por un espesor y una densidad requerida Medición de la altura real alcanzada EN EL CONTROL DE LA COMPACTACIÓN Resitencia de punta qd (MPa) Ensayo in-situ Profundidad (m) 0, ,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 Realización del ensayo y obtención de los penetrogramas

17 EN EL CONTROL DE LA COMPACTACIÓN Ubicación Punto 1 Punto 2 Prof [cm] 10 a 25 (C1) 25 a 40 (C2) 10 a 25 (C1) 25 a 40 (C2) qd [Mpa] 9,52 10,52 9,53 12,92 γd [t/m3] γdcono [t/m3] Factor correlación C 1,864 1,869 1,867 1,899 1,781 1,741 1,756 1,756 1,05 1,07 1,06 1,08 Punto 3 Punto 4 10 a 25 (C1) 25 a 40 (C2) 10 a 25 (C1) 25 a 40 (C2) 9,37 11,96 12,60 16,34 1,865 1,897 1,910 1,945 1,755 1,757 1,753 1,767 1,06 1,08 1,09 1,10 Factor de correlación Cpromedio = 1,07 EN EL CONTROL DE LA COMPACTACIÓN Profundidad (m) 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 Resitencia de Punta, qd (MPa) 0, Cono de arena = 99 % OPN Profundidad (m) Resistencia de Punta, qd (MPa) 0, ,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 Cono de arena = 96 % 0,7 OPN 0,8

18 CURVAS DE CALIBRACIÓN LAS CRUCES Bandas Control de la Compactación Tranque de Arenas de Relaves "Las Cruces" Soc. Punta del Cobre Curva de Referencia Curva de Rechazo qd (Mpa) qdo (Mpa) qd1 (Mpa) zc (cm) C. Referencia Profundidad (mts) C. Rechazo Penetrograma (Software ). (PÉNÉTROMÈTRE AUTONOME NUMÉRIQUE DYNAMIQUE ASSISTÉ) Resistencia punta (MPa) Profundidad (m) Penetrograma control de compactación y curva alisada Penetrograma Alisada (15 cm) Alisada (30 cm)

19 SOL OLUTION Geotechnical Consultancy THE 2: AN INNOVATIVE COMPACTION CONTROL TOOL! (PÉNÉTROMÈTRE AUTONOME NUMÉRIQUE DYNAMIQUE ASSISTÉ). VENTAJAS Mediciones continuas. Mayor rapidez y simplificación en el proceso de control. Resultados más independientes del operador. Más información en menos tiempo. Economía. Actual aplicación en distintos países. FUNCIONES EN TRANQUES DE RELAVES Control de la Compactación. Reconocimiento de terreno: - potencial de licuación. - estimación de parámetros resistentes. - estabilidad de taludes.

20 F O N D O D E F O M E N T O A L D E S A R R O L L O C I E N T I F I C O T E C N O L O G I C O P O N T I F I C I A U N I V E R S I D A D C A T O L I C A D E V A L P A R A I S O Metodología Integrada para Rehabilitar Rellenos Sanitarios y Tranques de Relave PAGINA WEB GRUPO DE GEOTECNIA

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