anexo 01 caracterización geotécnica estructural y geomecán…

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CODELCO - CHILE DIVISION CODELCO NORTE PROYECTO AUMENTO ANGULO DE TALUD MINA CHUQUICAMATA Anexo 01: Caracterización Geotécnica, Estructural y Geomecánica Superintendencia de Geotecnia de Desarrollo - Dirección de Geotecnia - Gerencia Recursos Mineros y Desarrollo. 1 - 71 4. CARACTERIZACION GEOMECANICA 4.1 Generalidades La caracterización geomecánica de las unidades geotécnicas básicas involucradas en este proyecto se ha realizado de acuerdo al criterio de falla Hoek & Brown, para lo cual se requiere determinar las propiedades de la roca intacta que permita definir parámetros de envolventes no lineales que puedan ser escalables a nivel de macizo rocoso. 4.2 Propiedades de Roca Intacta Como “roca intacta” se consideran, para cada unidad geotécnica, los trozos que conforman el macizo rocoso. Por lo tanto la denominación “roca intacta” incluye no sólo una misma petrografía, sino que también un mismo tipo y grado de alteración. La determinación de las propiedades de la roca intacta se ha hecho en laboratorio ensayando testigos cilíndricos, con un diámetro de unos 50 mm y una altura del orden de 2 veces su diámetro; por lo que la roca intacta corresponde a un volumen del orden de 2×10 -4 m 3 . Se han determinado las siguientes propiedades de la roca intacta: Peso unitario, γ (ton/m 3 ). Porosidad, n (%). Velocidad de propagación de ondas P, V P (m/s). Velocidad de propagación de ondas S, V S (m/s). Resistencia en compresión simple, UCS (MPa). Módulo de deformabilidad, E (GPa). Razón de Poisson, ν. Parámetro m i del criterio de falla de Hoek-Brown. Resistencia en compresión no confinada según el criterio de falla de Hoek-Brown, σ ci (MPa). Los resultados de los ensayos en las unidades geotécnicas básicas del proyecto, Anexo 6, se confeccionaron de acuerdo al procedimiento recomendado en el documento “Primer Taller Geotécnico Interdivisional: Estándares para la Caracterización de Rocas, Estructuras y Macizos Rocosos, Julio 1997”. Respecto a estos ensayos cabe señalar lo siguiente: (a) Las probetas utilizadas se obtuvieron a partir de testigos de sondajes y/o de muestras tipo colpa, las cuales fueron fotografiadas previo envío al laboratorio. El embalaje, transporte y recepción de las muestras fue llevado a cabo bajo procedimientos de calidad propuestos por la empresa contratista a cargo de este servicio, que aseguraran la preservación adecuada de las mismas, minimizando su pérdida por fracturamiento inducido previa realización del ensayo. Se registraron y documentaron las probetas que se fracturaron a pesar de las precauciones tomadas ya descritas, y que no superaron el 2% del total. (b) Se estableció el programa de ensayos para cada una de las probetas recolectadas, considerando ensayos triaxiales con confinamientos en el orden de 5 a 50% del valor de UCS, ensayos de compresión uniaxial con doble strain gage (para medición de deformabilidad) y determinación de propiedades índice (peso unitario, porosidad y velocidades de onda primaria y secundaria).

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PROYECTO AUMENTO ANGULO DE TALUD MINA CHUQUICAMATA Anexo 01: Caracterización Geotécnica, Estructural y Geomecánica

Superintendencia de Geotecnia de Desarrollo - Dirección de Geotecnia - Gerencia Recursos Mineros y Desarrollo. 1 - 71

4. CARACTERIZACION GEOMECANICA

4.1 Generalidades

La caracterización geomecánica de las unidades geotécnicas básicas involucradas en este proyecto se ha realizado de acuerdo al criterio de falla Hoek & Brown, para lo cual se requiere determinar las propiedades de la roca intacta que permita definir parámetros de envolventes no lineales que puedan ser escalables a nivel de macizo rocoso. 4.2 Propiedades de Roca Intacta

Como “roca intacta” se consideran, para cada unidad geotécnica, los trozos que conforman el macizo rocoso. Por lo tanto la denominación “roca intacta” incluye no sólo una misma petrografía, sino que también un mismo tipo y grado de alteración.

La determinación de las propiedades de la roca intacta se ha hecho en laboratorio ensayando testigos cilíndricos, con un diámetro de unos 50 mm y una altura del orden de 2 veces su diámetro; por lo que la roca intacta corresponde a un volumen del orden de 2×10-4 m3.

Se han determinado las siguientes propiedades de la roca intacta: • Peso unitario, γ (ton/m3). • Porosidad, n (%). • Velocidad de propagación de ondas P, VP (m/s). • Velocidad de propagación de ondas S, VS (m/s). • Resistencia en compresión simple, UCS (MPa). • Módulo de deformabilidad, E (GPa). • Razón de Poisson, ν. • Parámetro mi del criterio de falla de Hoek-Brown. • Resistencia en compresión no confinada según el criterio de falla de Hoek-Brown, σci

(MPa).

Los resultados de los ensayos en las unidades geotécnicas básicas del proyecto, Anexo 6, se confeccionaron de acuerdo al procedimiento recomendado en el documento “Primer Taller Geotécnico Interdivisional: Estándares para la Caracterización de Rocas, Estructuras y Macizos Rocosos, Julio 1997”. Respecto a estos ensayos cabe señalar lo siguiente:

(a) Las probetas utilizadas se obtuvieron a partir de testigos de sondajes y/o de muestras tipo colpa, las cuales fueron fotografiadas previo envío al laboratorio. El embalaje, transporte y recepción de las muestras fue llevado a cabo bajo procedimientos de calidad propuestos por la empresa contratista a cargo de este servicio, que aseguraran la preservación adecuada de las mismas, minimizando su pérdida por fracturamiento inducido previa realización del ensayo. Se registraron y documentaron las probetas que se fracturaron a pesar de las precauciones tomadas ya descritas, y que no superaron el 2% del total.

(b) Se estableció el programa de ensayos para cada una de las probetas recolectadas, considerando ensayos triaxiales con confinamientos en el orden de 5 a 50% del valor de UCS, ensayos de compresión uniaxial con doble strain gage (para medición de deformabilidad) y determinación de propiedades índice (peso unitario, porosidad y velocidades de onda primaria y secundaria).

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(c) Se procedió a la revisión de los quiebres post-ensayo en el laboratorio respectivo, para lo cual se empleó la metodología de descripción de quiebres de probetas propuesta por Pereira y otros (2000). En aquellos casos donde la ruptura de la muestra presentaba claras señales de haber sido influenciada por vetillas y/u otros defectos, o bien donde una revisión del testigo mostraba que éste no era realmente representativo de la condición típica asociada a la unidad geotécnica que se trataba de caracterizar, los resultados del ensayo no se consideraron válidos. Bajo este escenario, se consideraron como válidos los quiebres del tipo A, B y B-C. De esta manera se obtuvieron 951 muestras representativas de cada una de las unidades geotécnicas básicas de la mina, 398 corresponden a ensayos de compresión no confinada (UCS) y 553 probetas ensayadas a distintos cargas de confinamiento, capturadas a partir de sondajes y colpas provenientes de diversos proyectos perforados entre los años 1994 y 2005, las que fueron ensayadas en los laboratorios de las empresas Mecánica de Rocas Ltda. (entre años 1994 y 2003), CIMM T&S S.A. e In-Situ Testing Chile Ltda. (USACH) (entre años 2004 y 2005). La Tabla 4.1 presenta el resumen del total de muestras validadas por cada unidad geotécnica básica del proyecto.

Tabla 4.1. Resumen de Muestras Validadas.

UCS Triaxiales UCS Triaxiales UCS TX GES 21 32 0 0 21 32GEN 14 36 0 0 14 36MET 41 40 1 1 42 41PEC 19 45 10 13 29 58PEK 13 38 0 18 13 56PES 15 28 1 14 16 42

RQS Q<S 33 7 4 0 37 7RQS Q~S 43 39 0 5 43 44RQS Q>S 44 0 0 17 44 17

BEF 0 0 2 4 2 4ZCI 18 30 0 0 18 30

ZCM 17 0 2 2 19 2GDF 22 43 17 26 39 69LIX 48 84 0 0 48 84

PDW 13 31 0 0 13 31

Totales 361 453 37 100 398 553

UGTBTotal Base de Datos2004-20051994-2003

(d) Como valor característico de una propiedad dada se consideró el valor medio

resultante de los ensayos considerados válidos.

(e) Para el cálculo de los parámetros que definen el criterio de falla de Hoek-Brown se procedió de la siguiente forma:

• Se utilizaron los resultados de ensayos triaxiales válidos y un solo valor de compresión no confinada, de acuerdo a sugerencia propuesta por Dr. Evert Hoek (comunicación escrita), con el propósito de no sobreestimar los datos triaxiales durante el proceso de ajuste.

• Se utilizó el programa ROCLAB V1.01 para determinar la envolvente de falla y los parámetros que definen este criterio.

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(f) En la Tabla 4.2 se presenta un resumen de las propiedades de roca intacta obtenidas de las UGTB involucradas en el sector de estudio, donde se indica también el número de observaciones o resultados válidos en cada caso para determinar el valor de la propiedad en cuestión

(g) En la Figura 4.1 se resumen las características mecánicas de estos tipos de roca intacta, en términos de su módulo relativo.

(h) En la Figura 4.2 se resumen las características de resistencia de estos tipos de roca intacta, en términos del criterio de Hoek-Brown.

Tabla 4.2. Resumen de Propiedades de Roca Intacta.

Granodiorita Elena Sur (GES) 2,63 (21) 1,5 (22) 3956 (21) 2310 (21) 100 (21) 10,0 (15) 33,2 (21) 0,23 (21) 13,5

Granodiorita Elena Norte (GEN) 2,62 (11) 0,5 (11) 4201 (6) 2396 (6) 70 (14) 10,3 (12) 41,4 (14) 0,23 (14) 20

Metasedimentos (MET) 2,65 (55) 3,8 (55) 3648 (51) 2038 (51) 50 (42) 7,3 (18) 28,3 (55) 0,27 (55) 20

Pórfido Este Clorítico (PEC) 2,63 (38) 1,6 (38) 4749 (34) 2780 (34) 80 (29) 9,3 (12) 46,0 (31) 0,22 (31) 16,5

Pórfido Este Potásico (PEK) 2,58 (32) 2,0 (31) 3836 (24) 2185 (24) 90 (13) 5,6 (14) 28,4 (24) 0,25 (24) 21

Pórfido Este Sericítico (PES) 2,55 (37) 3,3 (37) 3291 (33) 1857 (33) 35 (16) 3,2 (12) 18,6 (29) 0,25 (27) 19

Cuarzo Mayor Sericita (Q>S) 2,67 (61) 1,5 (40) 3539 (61) 1974 (61) 60 (44) 6,9 (19) 25,7 (59) 0,27 (59) 25

Cuarzo Igual Sericita (Q=S) 2,63 (48) 3,0 (27) 2833 (47) 1633 (47) 40 (43) 6,0 (17) 17,5 (42) 0,27 (42) 14

Cuarzo Menor Sericita (Q<S) 2,59 (37) 3,1 (24) 2582 (34) 1401 (34) 20 (37) 2,0 (14) 13,2 (37) 0,29 (37) 15,5

Brecha Entre Falla (BEF) 2,51 (6) 3,1 (6) 3809 (5) 2163 (5) 45 (*) (-) 22,7 (5) 0,24 (5) 20

Zona Cizalle Intenso (ZCI) 2,31 (18) 17,8 (28) 2240 (18) 1139 (18) 7,5 (*) 1,5 (3) 6,3 (18) 0,26 (18) 22

Zona Cizalle Moderado (ZCM) 2,47 (21) 3,0 (19) 3516 (21) 2007 (21) 50 (*) 2,8 (3) 29,2 (19) 0,27 (19) 22

Granodiorita Fortuna (GDF) 2,59 (57) 1,6 (55) 4897 (53) 2833 (53) 110 (39) 11,1 (12) 46,0 (39) 0,25 (39) 20

Lixiviado (LIX) 2,49 (48) 5,8 (22) 2972 (48) 1683 (48) 60 (48) 4,5 (51) 21,9 (48) 0,27 (48) 11,3

Pórfido Oeste (PDW) 2,50 (13) 3,5 (13) 4072 (13) 2334 (13) 80 (13) 9,2 (12) 26,8 (13) 0,23 (13) 15

Los valores entre paréntesis indican, en cada caso, el número de ensayos o determinaciones consideradas válidas.(*) Valores basados en memo de John Read de fecha 8 de Junio 2005

mi (*)Unidad Geotécnica Básicaγ n VP

(ton/m3) ( % ) (m/s)VS UCS TS E

ν(m/s) (MPa) (MPa) (GPa)

Los valores típicos de UCS para las unidades ZCI y ZCM fueron definidas mediante la inspección de testigos de los sondajes DDCH-7354 (PEX-2) y DDCH7355 (PEX-28), realizada por John Read y el equipo del proyecto en junio del 2005. En particular se consideró que varias de las muestras recolectadas de las unidades ZCI y ZCM para ensayos de laboratorio correspondieron a testigos de mejor calidad, lo “muestreable”, especialmente en el caso de la unidad ZCI, la cual es muy débil para obtener probetas representativas. No existen suficientes ensayos disponibles para calcular el valor mi para la unidad ZCM. Por esto se utilizó el valor 22 correspondiente a la unidad ZCI. Sólo dos muestras de la unidad BEF fueron ensayadas en compresión no confinada. El valor típico de UCS fue estimado de la observación de testigos de los sondajes DDCH-7354 y DDCH-7355. El valor de mi fue seleccionado de la estimación de Brechas (RocLab V1.01).

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Figura 4.1. Características Mecánicas de Roca Intacta en Términos de Módulo Relativo.

El módulo relativoes alto( E/UCS > 500 )

El módulo relativoes medio( 200 < E/UCS < 500 )

El módulo relativoes bajo( E/UCS < 200 )

H

M

L

=

=

=

El módulo relativoes alto( E/UCS > 500 )

El módulo relativoes medio( 200 < E/UCS < 500 )

El módulo relativoes bajo( E/UCS < 200 )

H

M

L

=

=

=

1

E D C B ARESISTENCIA

MUY ALTA

80

M

10 100Resistencia en compresión uniaxial, UCS (MPa)

10

100M

ódul

ode

defo

rmab

ilida

d,E

(GP

a)RESISTENCIA

MUY BAJARESISTENCIA

BAJARESISTENCIA

MEDIARESISTENCIA

ALTA

E D C B ARESISTENCIA

MUY ALTA

80

M

10 100Resistencia en compresión uniaxial, UCS (MPa)

10

100M

ódul

ode

defo

rmab

ilida

d,E

(GP

a)RESISTENCIA

MUY BAJARESISTENCIA

BAJARESISTENCIA

MEDIARESISTENCIA

ALTA

GES

GEN

PEC

MET

PES

PEK

Q>S

Q=S

BEF

Q<S

ZCM

ZCI

GDF

LIX

PDW

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Figura 4.2. Características Mecánicas de Roca Intacta en Términos de Resistencia, Según Criterio de

Hoek-Brown.

0 100 200 300 400

Parámetro σci (MPa)

0

5

10

15

20

25

30

35Pa

rám

e tro

mi

MB B MA

MA

MB

B

M

A

MA

=

=

=

=

=

Resistenciamuy baja

Resistenciabaja

Resistenciamedia

Resistenciaalta

Resistenciamuy alta

0 100 200 300 400

Parámetro σci (MPa)

0

5

10

15

20

25

30

35Pa

rám

e tro

mi

MB B MA

MA

MB

B

M

A

MA

=

=

=

=

=

Resistenciamuy baja

Resistenciabaja

Resistenciamedia

Resistenciaalta

Resistenciamuy alta

GES

GEN

PEC

MET

PES

PEK

Q>S

Q=S

BEF

Q<S

ZCM

ZCI

GDF

LIX

PDW

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4.3 Distribución de Valores de Compresión No Confinada (UCS)

Se procedió a analizar por separado los valores numéricos del parámetro UCS en cada una las unidades geotécnicas básicas de la mina, para luego graficar estos valores en histogramas de frecuencia, que permitieran asignar distribuciones de comportamiento típico, mínimo y máximo probable. Estos histogramas,y la estadística descriptiva de cada unidad se presentan en el Anexo 7, mientras que en la Tabla 4.3 se muestra el resumen de estos valores por unidad geotécnica básica.

Tabla 4.3. Distribución del Parámetro UCS por Unidad Geotécnica Básica.

Inferior Típico SuperiorGES 60 100 140GEN 30 70 110MET 10 50 90PEC 50 80 110PEK 40 90 140PES 20 35 50

RQS Q>S 30 60 90RQS Q~S 20 40 60RQS Q<S 10 20 30

BEF 30 45 70ZCI 3,5 7,5 11,5ZCM 20 50 80GDF 70 110 150LIX 30 60 90

PDW 40 80 120

UGTBDistribución UCS (MPa)

Debido a que algunas unidades geotécnicas básicas no cuentan con gran cantidad de datos de este parámetro, algunos de los histogramas de frecuencia así generados muestran distribución uniforme, por lo cual fue necesario emplear los valores de Point Load Test (PLT) disponibles en la base de datos para validar/modificar lo expuesto en la tabla anterior.

Estos ensayos han sido realizados sistemáticamente en sondajes desde el año 2001, para lo cual se ha empleado la norma sugerida por ISRM (1985), totalizando a la fecha cerca de 2300 ensayos de probetas de sondajes en distintas unidades geotécnicas básicas de mina Chuquicamata. El resumen de estos datos se muestra en la Tabla 4.4.

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Tabla 4.4. Resultados de Ensayos PLT y Comparación con UCS de Laboratorio.

Inferior Típico SuperiorGES 3,87 34 89 60 100 140 8 26GEN s/d s/d s/d 30 70 110 s/d s/dMET 4,39 191 101 10 50 90 7 11PEC 4,48 672 103 50 80 110 18 18PEK 4,83 387 111 40 90 140 10 19PES 3,04 117 70 20 35 50 6 12

RQS Q>S 3,17 250 73 30 60 90 14 19RQS Q~S 2,30 276 53 20 40 60 26 17RQS Q<S 2,43 39 56 10 20 30 13 8

BEF 1,74 3 40 30 45 70 2 26ZCI 2,49 2 57 3,5 7,5 11,5 18 3ZCM 4,35 32 100 20 50 80 4 12GDF 5,57 366 128 70 110 150 17 20LIX s/d s/d s/d 30 60 90 s/d s/d

PDW s/d s/d s/d 40 80 120 s/d s/d

nRazón PLT corregida

UGTBDistribución UCS (MPa)

Is50 n PLT/UCS

Los valores entregados en esta tabla corresponden a valores promedios, determinados a partir de todos los resultados tabulados donde existen datos disponibles. Los encabezados de cada columna se explican a continuación: • Is50 es el valor del resultado del ensayo PLT (valor medio) • n corresponde al número de ensayos disponibles • PLT/UCS corresponde al valor UCS (MPa) calculado a partir de Is50 utilizando la razón de

conversión 1:23, el cual es el recomendado por Bieniawski (ISRM recomienda razón 1:24)

• Los valores de UCS inferior, Típico y Superior, corresponden a los valores de distribución triangular para cada unidad geotécnica básica.

• Razón PLT corregida corresponde a la razón de conversión UCS:Is50 corregida y recomendada según el valor típico de UCS. La experiencia actual (respaldada por varias publicaciones) indica que las razones empleadas por Bieniawski y/o ISRM no son los únicos para todos los tipos de roca, sino que estas razones pueden ser muy distintas.

Además, de la Tabla 4.4 se puede observar lo siguiente: 1. Los valores PLT/UCS para las unidades GDF, Q=S, Q>S, PEC, PEK, PES y BEF se

encuentran entre el valor típico y superior del respectivo UCS obtenido de laboratorio. 2. Los valores PLT/UCS para las unidades Q<S, PES, MET y ZCM se encuentran

levemente por sobre el valor superior del respectivo valor UCS de laboratorio. 3. El valor PLT/UCS para la unidad ZCI se encuentra muy por sobre el valor superior de

UCS de laboratorio, sin embargo el primero fue obtenido a partir de sólo dos muestras por lo que no debe considerarse como valor representativo del material de la unidad ZCI, el cual es en general de mala calidad.

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Se puede concluir que la gran cantidad de resultados de ensayos PLT (2369) confirman la representatividad de la menor cantidad de ensayos UCS de laboratorio (143). 4.4 Propiedades de Macizo Rocoso

Para evaluar las propiedades mecánicas del macizo rocoso sin considerar el posible efecto de anisotropía que induce la presencia de familias de estructuras, se utilizó el criterio de Hoek-Brown de acuerdo a la siguiente metodología:

• Se empleó el índice GSI para escalar el grado de fracturamiento y la condición de las estructuras presentes en el macizo rocoso. Cabe señalar que en ningún caso se supuso que este índice tenía un valor único, sino que se consideró que el mismo presentaba una distribución triangular delimitado por los valores máximos y mínimos que podría presentar en cada unidad geotécnica de acuerdo a la revisión de la base de datos disponible. Las distribuciones de frecuencia de este parámetro, para cada unidad geotécnica básica, se presentan en el Anexo 3 y se resumen en la Tabla 4.5.

• Se supuso que los parámetros mb, s y a del criterio de Hoek-Brown están dados por las siguientes relaciones:

−−

×= DGSI

eimb

m 1428 100

−−

= DGSI

es 39 100

a = 0,5

El factor D corresponde al grado de perturbación al cual el macizo rocoso ha estado sujeto producto del daño de tronadura y esfuerzos de relajamiento. Se empleó el valor 0,7 para todas las unidades involucradas en el proyecto con excepción de las unidades ZCI y ZCM, a las cuales se les asignó el valor 0,0.

• Para evaluar el módulo de deformabilidad del macizo rocoso se utilizó la proposición de Hoek y Diederichs (2005):

• Para evaluar la razón de Poisson del macizo rocoso se utilizó la siguiente relación:

ν = 0.32 - (1.5*GSI/1000)

• Los valores de los módulos de deformabilidad volumétrica y de rigidez están dadas por las siguientes relaciones:

K = E/(3.0*(1-2* ν))

G = E/(2.0*(1 + ν))

El resultado final de esta evaluación se resume en la Tabla 4.5.

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Tabla 4.5. Resumen de Propiedades de Macizo Rocoso.

Inferior Típico Superior Inferior Típico SuperiorGES 13,5 33 43 53 60 100 140 0,7GEN 20 34 45 56 30 70 110 0,7MET 20 30 45 60 10 50 90 0,7PEC 16,5 37 53 69 50 80 110 0,7PEK 21 43 57 71 40 90 140 0,7PES 19 37 52 67 20 35 50 0,7

RQS Q>S 25 46 58 70 30 60 90 0,7RQS Q~S 14 37 46 55 20 40 60 0,7RQS Q<S 15,5 27 38 49 10 20 30 0,7

BEF1 20 55 57,5 60 30 45 70 0,7

ZCI1 22 13 32 51 3,5 7,5 11,5 0,0

ZCM1 22 30 43 56 20 50 80 0,0GDF 20 29 46 63 70 110 150 0,7LIX 11,3 30 60 90 0,7

PDW 15 40 80 120 0,7

(1) Valores basados en memo de John Read de fecha 8 de Junio 2005

UGTB D mi1 Distribución GSI Distribución UCS (MPa)

4.5 Propiedades de Estructuras Geológicas

Los valores históricos utilizados en los análisis de estabilidad de Mina Chuquicamata corresponden a los siguientes:

Estructura Phi Cohesión Falla Oeste 18° 20 kPa Fallas VIF & Chuco 22° 30 kPa Fallas FT 35° 50 kPa Joints 35° 50 kPa La información disponible indica que estos valores podrían corresponder a límites inferiores, específicamente debido a: • Determinaciones de Indices de Plasticidad en salbandas arcillosas de relleno obtenidas

desde la Falla Oeste, entregaron valores de ángulo de fricción en el rango 23º a 24º (según métodos de Kenney, 1959 [Ø], US Navy, 1971 y Ladd et al, 1979 [Ø’]).

• Posteriormente se realizaron ensayos de límites de Atterberg en arcillas de relleno de 8

fallas VIF, recolectadas en la expansión 40E y de 16 fallas VIF tomadas de la expansión 41E, Tabla 4.6, Figuras 4.3 y 4.4. Los resultados entregaron valores promedio de Ø = 32,1° y Ø’ = 31,7. Dos muestras de la expansión 41E, se definieron como suelos CH y

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entregaron valores en el límite inferior (Ø = 17° and 19° and Ø’ = 25° and 26°). El resto de las muestras fueron clasificadas como suelos de los tipos CL a CL-ML.

Tabla 4.6. Resultados Límites de Atterberg. Muestras de Salbanda Arcillosa de Fallas VIF, Mina Chuquicamata.

Nº Sector Identificación Muestra Límite Líquido

Límite Plástico

Indice de Plasticidad

φ' min φ' típico φ' máx φ min φ típico φ máx

1 PE-MU-P1/W-05-01 25 12 13 30 32 34 25 33 43

2 PE-MU-P1/W-05-02 24 10 14 30 32 34 24 32 42

3 PE-MU-P1/W-05-03 21 10 11 31 33 35 25 35 44

4 PE-MU-O1/E-05-04 27 11 16 29 32 34 24 31 41

5 PE-MU-O1/E-05-05 23 14 9 31 34 36 27 36 46

6 PE-MU-O1/E-05-06 37 19 18 29 31 33 23 31 40

7 PE-MU-O1/E-05-07 38 19 19 29 31 33 22 31 40

8 PE-MU-O1/W-05-08 29 N.P. N.P.

9 GES-MU-J2/E-05-01 34 21 13 30 32 34 25 33 43

10 MET-MU-J2/E-05-02 30 21 9 31 34 36 27 36 46

11 MET-MU-J2/E-05-03 24 14 10 31 33 35 27 35 45

12 GES-MU-J2/E-05-04 42 26 16 29 32 34 24 31 41

13 GES-MU-J2/E-05-05 40 24 16 29 32 34 24 31 41

14 GES-MU-J2/E-05-06 28 21 7 32 34 36 29 38 48

15 GES-MU-J2/E-05-07 39 23 16 29 32 34 24 31 41

16 MET-MU-J2/E-05-08 40 18 22 28 30 32 21 29 39

17 MET-MU-J2/E-05-09 34 23 11 31 33 35 25 35 44

18 MET-MU-J2/E-05-10 50 19 31 26 28 31 19 27 36

19 MET-MU-J2/E-05-11 27 11 16 29 32 34 24 31 41

20 GES-MU-J2/E-05-12 27 15 12 30 32 34 25 34 44

21 MET-MU-J2/E-05-13 43 21 22 28 30 32 21 29 39

22 PEC-MU-J3/E-05-14 27 13 14 30 32 34 24 32 42

23 PEC-MU-J3/E-05-15 31 17 14 30 32 34 24 32 42

24 GES-MU-J2/E-05-16 63 24 39 25 27 29 17 25 35

31,7 32,1

Kenney, 1959Informe LSP-016/2005 Superintendencia Servicios a Proyectos

Valores Medios

Exp

ansi

ón 4

0EE

xpan

sión

41E

Ladd et al ., 1977

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Figura 4.3. Variación de seno φ con el índice de plasticidad (según Kenney, 1959).

Figura 4.4. Correlación empírica entre φ ‘ e índice de plasticidad (según U.S. Navy, 1971 y Ladd y Otros, 1977).

Muestras de Salbandas Arcillosas de Fallas VIF, Mina Chuquicamata

Muestras de Salbandas Arcillosas de Fallas VIF, Mina Chuquicamata (2005)

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• La revisión de la base de datos estructural de las fallas VIF indica que al menos el 80 u 85% de todas estas estructuras se encuentran rellenas con fragmentos molidos de rocas en adición a salbanda arcillosa, lo cual podría sugerir que el valor histórico del ángulo de fricción empleado en los análisis debería ser 3º a 4º más alto. Se recomienda emplear un valor típico de 25º para este tipo de estructuras.

• Por otra parte, los análisis de estabilidad a escala de banco en comparación con el

comportamiento de los mismos bancos observados en el rajo indican cierta sospecha de estar empelando valores conservadores para los modelos. Adicionalmente, existe la convicción de que las estructuras del tipo Joint son más resistentes que las estructuras tipo FT.

Por estas razones se sugiere emplear, como valores característicos de la resistencia al corte de las estructuras geológicas, aquellos que se presentan en la Tabla 4.7.

Tabla 4.7. Valores Propuestos como Resistencia al Corte de Discontinuidades.

Inferior Típico Superior Inferior Típico SuperiorFalla Oeste 16° 18° 20° 10 kPa 20 kPa 30 kPa

Fallas VIF y Sist, Chuco

22° 25° 28° 30 kPa 40 kPa 50 kPa

Fallas FT 25° 30° 35° 40 kPa 50 kPa 60 kPa

Joints 32° 35° 38° 50 kPa 70 kPa 90 kPa

Estructura Angulo de Fricción Cohesión