Respuesta sísmica reciente en balsas de relaves chilenas y presas de material suelto

摘要

Las presas de materiales sueltos son estructuras formadas por rocas o tierras sueltas sin cementar, que tienen entre sus funciones el almacenamiento de agua para riego agrícola, el abastecimiento urbano y/o industrial de agua dulce, la prevención de inundaciones, el mantenimiento del nivel de agua en canales, el aumento del nivel del agua para, a través del uso de turbinas generar electricidad o para desviar el caudal del río en un canal, túnel ó tubería, la formación de un lago artificial con fines de navegación, ocio, etc. y la prevención de ingreso de agua marina desde el costado aguas abajo de una presa hacia el interior, con el fin de proteger tierras agrícolas, mantener una reserva de agua dulce en un estuario, creación de pólderes (tierras ganadas al mar), etc. En el caso de requerirlo, la impermeabilidad del depósito, se consigue mediante la construcción de pantallas impermeables de arcilla, asfalto o algún material sintético. Adicionalmente las presas de materiales sueltos pueden cumplir otras funciones tales como, la retención de sólidos (material fino ó rocas de gran tamaño transportadas por torrentes en áreas montañosas) ó el almacenamiento de desechos producto de la explotación minera (relaves) en un ambiente controlado. Las presas de relaves por su parte, almacenan desechos provenientes del proceso de producción del mineral al interior de sus vasos con el fin de favorecer la decantación de partículas sólidas y la posterior recuperación de aguas de proceso. Su construcción se realiza clasificando y depositando separadamente las partículas gruesas (arenas) y finas (bajo malla #200 ASTM) las cuales son transportadas previamente de forma hidráulica. Las arenas se disponen perimetralmente formando el muro de contención de la presa, mientras que las partículas finas son situadas al interior de la estructura, donde lentamente decantan. El agua liberada, se extrae posteriormente mediante torres de captación y/o bombeo y es reconducida hacia la planta de procesamiento. En este tipo de depósitos no se requiere la impermeabilización y por lo tanto no se cuenta con ningún tipo de núcleo. En países propensos a sufrir sismos, la estabilidad de las presas de material suelto es un aspecto de vital interés, pues cualquier falla de la estructura puede poner en riesgo la vida de miles de personas y causar un cuantioso daño al medioambiente. El grado de los daños producidos sobre la presa, dependerá tanto de la magnitud y contenido frecuencial del sismo y de las estructuras, como de la aceleración máxima del movimiento sísmico y de las condiciones geotécnicas del depósito al momento de ocurrido el evento. El comportamiento de presas de material suelto frente a la acción de un movimiento sísmico, se evalúa intrínsecamente, de acuerdo a: Deformaciones permanentes y estabilidad de taludes durante y después de la ocurrencia de un sismo. Presiones intersticiales excesivas en materiales constituyentes y en su cimentación (potencial de licuefacción en materiales no cohesivos). Vulnerabilidad a la erosión interna de la presa debido a la aparición de fisuras. Fisuración transversal en rotura de presas que no disponen de filtros, drenes, zonas de transición, etc.