I Congreso de Postgrado fcfm: ingeniería, ciencias e innovación

110 Santiago, 10 al 12 de agosto, 2022 COMPARACIÓN DE LOS MODELOS CONSTITUTIVOS MOHR-COULOMB Y P2PSAND PARA EL MODELAMIENTO SÍSMICO DE UN EMBALSE DE RELAVES EN CHILE UTILIZANDO FLAC3D Andrés Panes 1 *, César Pastén 2 1 Itasca Chile SpA, Av. Pedro de Valdivia 291, Santiago, Chile. 2 Departamento de Ingeniería Civil, Universidad de Chile, Av. Blanco Encalada 2002, Santiago, Chile. *Email: andres.panes@itasca.cl RESUMEN Chile es reconocido mundialmente como un país minero que cuenta con el 29% de las reservas de cobre del mundo (Cantallopts, 2016). El relave, que corresponde al residuo del proceso de extracción de los minerales sulfurados en el proceso de f lotación, debe almacenarse en forma segura en estructuras llamadas depósitos de relaves tal como lo establece el Decreto Supremo N° 248 (DS 248, 2007). La tendencia en el análisis dinámico de depósitos de relaves es utilizar modelos constitutivos avanzados con el propósito de capturar apropiadamente el comportamiento cíclico de los materiales y así tener una mejor estimación de la estabilidad física de estas estructuras. En este contexto, esta investigación tiene como objetivo principal comparar los resultados de simulaciones numéricas realizadas con un modelo constitutivo utilizado en la práctica actual, como lo es el modelo elasto-plástico Mohr-Coulomb (M-C), y un modelo constitutivo avanzado, basado en la teoría del estado crítico. Este modelo, P2PSand (Cheng and Detournay, 2021), tiene la capacidad de representar el comportamiento contractivo y dilatante de los suelos y las características esenciales del comportamiento cíclico de arenas. El modelo fue calibrado con resultados de ensayos de laboratorios en arena proveniente del muro de un embalse de relaves, facilitados por Itasca Chile SpA (Itasca). A partir de los resultados de los análisis numéricos, se pueden establecer las siguientes conclusiones: 1) Al considerar un nivel de amortiguamiento de baja magnitud (0.2%), los resultados mostraron insensibilidad a este parámetro; 2) P2PSand es capaz de simular adecuadamente el comportamiento dinámico del muro de arenas del embalse de relaves sometido a un sismo medido de mediana intensidad (Mw 5.4); 3) M-C tuvo un buen ajuste al comportamiento real del muro sometido a un sismo medido y los resultados fueron similares al modelo constitutivo P2PSand; 4) Análisis bidimensonales parecen ser una buena alternativa, en comparación a análisis tridimensionales para el caso de estudio, en donde la geometría del muro principal es homogénea; 5) Los modelos constitutivos P2PSand y M-C poseen la capacidad para analizar un sismo máximo creíble (MCE) de magnitud 8.0 (Mw=8.0); y 6) En base a los resultados de las calibraciones y la respuesta del muro frente a los sismos utilizados, el modelo constitutivo P2PSand es un buen candidato para ser utilizado en un análisis dinámico. AGRADECIMIENTOS En primer lugar, quisiera agradecer a mis hijos Sofía e Ignacio y a mi esposa Lissette. El apoyo incondicional y paciencia durante la etapa del magíster fue muy importante para terminar este largo proceso. Lissette hizo lo imposible por mantener mi ánimo en los tiempos más difíciles, me hizo entender que el amor y la confianza en uno mismo te permiten llegar lejos y alcanzar todas las metas que uno se proponga. Agradecer, también, amis padres y hermanos por creer enmí y por todo el apoyomoral durante el tiempo del magister. Agradezco a César Pastén, mi profesor guía, con quién tuve la oportunidad de desarrollar el tema de tesis, por la confianza que depositó enmí, por haber compartido su conocimiento y experiencia, por sus acertados comentarios y correcciones, siempre con excelente disposición, entregando feedback y consejos en cada etapa de la Tesis. No quiero perder la oportunidad de agradecer a quienes considero mi segunda familia; mis colegas de Itasca, por sobre todo, a Patricio Gómez por darme su apoyo durante este proceso. Gracias a Itasca por entregarme los espacios para terminar de escribir y desarrollar esta tesis. De otro modo, hubiera sido imposible. I NG E N I E R Í A E S T R UC T U R A L 09