estabilidad de taludes

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SOUTHERN COPPER SOUTHERN PERU

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Page 1: Estabilidad de Taludes

SOUTHERN COPPERSOUTHERN PERU

Page 2: Estabilidad de Taludes

SOUTHERN COPPERSOUTHERN PERU

1. Resumen

2. Generalidades

3. Definición de Dominios Estructurales

4. Isoconcentraciones y Dominios

5. Definición de Unidades Geotécnicas

6. Modelo de Unidades Geotécnicas

7. Caracterización de Macizo Rocoso

8. Caracterización de Perfil Geotécnico

9. Metodología de Análisis de Estabilidad

10. Criterios de Aceptabilidad Propuestos

11. Análisis de Banco – Berma

12. Análisis Interrampa y Global

13. Resistencia Direccional del Macizo Rocoso

14. Probabilidad de Falla

15. Diseño Geotécnico

Page 3: Estabilidad de Taludes

SOUTHERN COPPERSOUTHERN PERU

Las Operaciones a Tajo abierto, requieren de estándares de registro deinformación, generación de Base de Datos y un procesamiento deinformación adecuado, para asegurar la confiabilidad en el diseñominero de taludes, desde el punto de vista geotécnico.

Su implementación y performance de los taludes es la continuidad ymejora continua en el proceso de la operación minera.

La siguiente presentación sobre Estabilidad de Taludes en Mina Cuajone,describe las etapas, proceso de información y las propuestas de diseñoapropiados de acuerdo a las características y condiciones de macizorocoso.

Page 4: Estabilidad de Taludes

SOUTHERN COPPERSOUTHERN PERU

Ubicación:

Se encuentra en el Departamento de Moquegua, Provincia de Mariscal Nieto, Distrito Torata y paraje de la Quebrada Chuntacala

Page 5: Estabilidad de Taludes

SOUTHERN COPPERSOUTHERN PERU

Ubicación:

Se encuentra en el Departamento de Moquegua, Provincia de Mariscal Nieto, Distrito Torata y paraje de la Quebrada Chuntacala

Page 6: Estabilidad de Taludes

SOUTHERN COPPERSOUTHERN PERU

Corresponde a las zonas de macizo rocoso que presentan propiedadesgeométricas y físicas de las discontinuidades, pueden ser tratadas como“estadísticamente homogéneas”.

En general, debe de cumplir las siguientes condiciones:

• Debe estar delimitado por estructuras y/o contactos litológicos.

• Debe tener un arreglo y/o tendencia estructural característico.

• Predominancia de un tipo litológico.

Page 7: Estabilidad de Taludes

SOUTHERN COPPERSOUTHERN PERU

Información Base

• Planos Estructurales (formato CAD y/o Mine Sight)

a. Fallas geológicas

−Persistencia > 3 bancos, Fallas Mayores

−Persistencia < 3 bancos, Fallas Menores

b. Joints

• Archivos que provienen de una ase de datos Cell Mapping

Procedimiento de Trabajo

• Subdivisión área de estudio en cuadrantes (100mx100m).

• Obtención de estereogramas de estructuras por cuadrante.

• Evaluación integral de estereogramas por cuadrante. (Fallas Mayores y Unidad Geotécnica).

Page 8: Estabilidad de Taludes

SOUTHERN COPPERSOUTHERN PERU

Estereogramas por cuadrante

+ Fallas Mayores

Page 9: Estabilidad de Taludes

SOUTHERN COPPERSOUTHERN PERU

Unidad Geotécnica +

Fallas Mayores

AB

D

G

C

F

E

Page 10: Estabilidad de Taludes

SOUTHERN COPPERSOUTHERN PERU

A

E

FG

DC

BArreglo Final

Page 11: Estabilidad de Taludes

SOUTHERN COPPERSOUTHERN PERU

Page 12: Estabilidad de Taludes

SOUTHERN COPPERSOUTHERN PERU

LITOLOGIA

ALTERACION

ZONA MINERAL

UNIDAD

GEOTECNICA

BASICA (UGB)

Zonas del macizo rocoso que presentan un comportamiento mecánicoque puede ser considerado como “homogéneo” (Resistencia yDeformación).

Cada UG presenta una composición y característica textural propia y, porlo tanto, un comportamiento geomecánico diferente.

La UG está definida por:

• Litología

• Alteración

• Zona Mineral

Page 13: Estabilidad de Taludes

SOUTHERN COPPERSOUTHERN PERU

AL ALUVIAL

AI AGLOM. INFERIOR

TS TOBA SUPERIOR

AS AGLOM. SUPERIOR

CB CONG. BASAL

TC TOBA CRISTAL

TI TOBA INFERIOR

CA/CV CONG. AMAR./VERDE

TB TOBA BLANCA

AT AGLOM. TOBACEO

TR TRAQUITA

VT/TS VITR. TOBA SALMON

AG AGLOM. GRIS

CR CONG. RIOLITICO

Bx BRECHA

LP LATITA PORFIRITICA

BLP LAT. PORF. ESTERIL

RP RIOLITA PORFIRITICA

BA ANDES. BASALTICA

RP

BA

TC

RP

TRTB

Di

Di

DiTr

BA

LP

TC

PA

MATERIAL

DE

BOTADEROS

BA

LP3

TL TALUS

PA ANDESITA PORFIRIT.

DI DIORITA

DO DOLERITA

LP3 LATITA PORFIRITICA 3

AL ALUVIAL

AI AGLOM. INFERIOR

TS TOBA SUPERIOR

AS AGLOM. SUPERIOR

CB CONG. BASAL

TC TOBA CRISTAL

TI TOBA INFERIOR

CA/CV CONG. AMAR./VERDE

TB TOBA BLANCA

AT AGLOM. TOBACEO

TR TRAQUITA

VT/TS VITR. TOBA SALMON

AG AGLOM. GRIS

CR CONG. RIOLITICO

Bx BRECHA

LP LATITA PORFIRITICA

BLP LAT. PORF. ESTERIL

RP RIOLITA PORFIRITICA

BA ANDES. BASALTICA

RP

BA

TC

RP

TRTB

Di

Di

DiTr

BA

LP

TC

PA

MATERIAL

DE

BOTADEROS

BA

LP3

TL TALUS

PA ANDESITA PORFIRIT.

DI DIORITA

DO DOLERITA

LP3 LATITA PORFIRITICA 3

Page 14: Estabilidad de Taludes

SOUTHERN COPPERSOUTHERN PERU

NIVEL 3310

FILICA

PROPILICA FILICA

ARGILICA FILICA

ARGILICA SUPERGENA

PROPILITICA

WASTE/POST MINERAL

PIT FINAL

TOPOGRAFIA ACTUAL

FILICA POTASICA

POTASICA

BOTADERO

WASTE

MODELO DE

ALTERACION

NIVEL 3310

FILICA

PROPILICA FILICA

ARGILICA FILICA

ARGILICA SUPERGENA

PROPILITICA

WASTE/POST MINERAL

PIT FINAL

TOPOGRAFIA ACTUAL

FILICA POTASICA

POTASICA

BOTADERO

WASTE

MODELO DE

ALTERACION

Page 15: Estabilidad de Taludes

SOUTHERN COPPERSOUTHERN PERU

COVERT. POST. MINERAL

LEACHED CAPPING

OXIDOS

ENRIQUECIDO

TRANSICIONAL

PRIMARIO

PRE MINERAL

BOTADEROS

Pit final

Contorno de mineraliz.

De Cu > 0.40%

LEYENDA

MAPA DE MINERALIZACION

COVERT. POST. MINERAL

LEACHED CAPPING

OXIDOS

ENRIQUECIDO

TRANSICIONAL

PRIMARIO

PRE MINERAL

BOTADEROS

Pit final

Contorno de mineraliz.

De Cu > 0.40%

LEYENDA

MAPA DE MINERALIZACION

Page 16: Estabilidad de Taludes

SOUTHERN COPPERSOUTHERN PERU

CODIGO LITOLOGIALOM 15

AÑOS

LP LATITA PORFIRITICA

BLP LATITA PORFIRITICA ESTERIL

DK DIQUE DE LATITA PORFIRITICA UG2a * 1.0%

LP3 LATITA PORFIRITICA LP3 UG2b 5.6%

RP RIOLITA PORFIRITICA

BA ANDESITA BASALTICA

IA ANDESITA INTRUSIVA

DI DIORITA

DO DOLERITA

BXE BRECHA ESTERIL

BX-IA BRECHA DE ANDESITA INTRUSIVA

BX-BLP BRECHA DE BLP

BX-RP BRECHA DE RIOLITA PORFIRITICA

BX-BA BRECHA DE ANDESITA BASALTICA

BXLPM BRECHA DE LATITA PORFIRITICA

BXMG BRECHA MARGINAL

PX PEBBLE BRECHA

BXT BRECHA TURMALINA

PA ANDESITA PORFIRITICA

AS AGLOMERADO SUPERIOR

AI AGLOMERADO INFERIOR

TS TOBA SUPERIOR

TI TOBA INFERIOR

TC TOBA CRISTAL

TBM TOBA MICACEA

CB CONGLOMERADO BASAL

TBC TOBA CAFÉ

AT AGLOMERADO TOBACEO

AG AGLOMERADO GRIS

TB TOBA BLANCA

TBTR TOBA TRAQUITICA

CA/CV CONG. AMARILLO / CONG. VERDE

AGTR AGLOMERADO TRAQUITICO

CTR CONGLOMERADO TRAQUITICO

TR TRAQUITA

TSA TOBA SALMON

VT VITROFIRO

CR CONGLOMERADO RIOLITICO

FILICA-PROPILITICA

FILICA

PRIMARIA

SECUNDARIA/LIXIVIADA

ARGILIZADA

PRIMARIA

PRIMARIA

SECUNDARIA/LIXIVIADA

ANDESITA

BASALTICA

UG5

UG6

ANDESITA

INTRUSIVAFILICA

RIOLITA

UG3

UG4

UG7

ALTERACIÓN

PO

TA

SIC

A (

Bio

tita

, M

ag

ne

tita

, S

ílic

e, O

rto

sa

, A

nh

idrita

)

PR

OP

ILIT

ICA

(C

loritica

,Ca

lcita

, E

pid

ota

, P

irita

)

FIL

ICO

PR

OP

ILIT

ICO

(C

lorita

, S

ericita

, S

ilice

, E

pid

ota

, P

irita

)

TOBA INFERIOR

PRIMARIA

SECUNDARIA/LIXIVIADA

PRIMARIA

PROPILITICA

ZONA MINERAL

LIX

IVIA

DO

(L

EA

CH

ED

CA

PP

ING

)

TR

AN

SIC

ION

AL

PR

IMA

RIO

FIL

ICA

(S

ilice

, S

ericita

, P

irita

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FIL

ICO

PO

TA

SIC

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Bio

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, M

ag

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, S

ílic

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)

FIL

ICO

AR

GIL

ICO

(S

ilice

, S

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, C

ao

linita

, Illit

a)

AR

GIL

ICO

SU

PE

RG

EN

O A

rcill

as (

Ca

olin

ita

, M

on

tmo

rillo

nita

, Illit

a)

OX

IDO

S

EN

RIQ

UE

SID

O

UNIDADES GEOTECNICAS BASICAS

LATITA

BRECHAS DE

ANDESITASFILICA PRIMARIA

TOBA SALMON

TRAQUITA

TOBA TRAQUITICA

CONGLOMERADO BASAL

TOBA CRISTAL

UG8

UG10

UG11

UG12

UG9

6.1%

2.8%

UG13

UG1

CONGLOMERADO RIOLITICO

UG14

UG15

12.6%

4.9%

2.6%

0.9%

21.2%

1.3%

1.3%

17.5%

5.7%

10.2%

3.2%

3.0%

Page 17: Estabilidad de Taludes

SOUTHERN COPPERSOUTHERN PERU

Page 18: Estabilidad de Taludes

SOUTHERN COPPERSOUTHERN PERU

Metodología:

Para la estimación de las propiedades se considera el criteriogeneralizado de falla Hoek-Brown (Hoek et al. 2002 & Hoek & Diederichs2005).

Las propiedades de la roca intacta ( ci, mi) de cada unidad geotécnica secalculan utilizando el software RocData v 4.0 (Rocscience, 2006). Seconsidera:

• Ensayos UCS, Tracción y Triaxiales

• Ajuste de Levenberg-Marquardt.

• Obtener valores de mi similares para el tipo de roca analizado.

Las propiedades del macizo rocoso se estiman de acuerdo a:

• Nivel de confinamiento según el talud analizado.

• Base de datos de RMR/GSI disponible.

• Factor de perturbación D = 0.7 para taludes globales y D = 1 parataludes interrampa.

Page 19: Estabilidad de Taludes

SOUTHERN COPPERSOUTHERN PERU

Para determinar los parámetros del macizo rocoso se efectúa unasimulación del tipo Montecarlo considerando distribucionesprobabilísticas. Se utiliza una planilla Excel (Hoek et al. 2004) y elsoftware Crystall Ball.

Se incluye la incerteza en los parámetros de la roca intacta y RMR/GSI,

considerando los valores de los ensayos de laboratorio (UCS) y los

rangos de RMR/GSI de las secciones geotécnicas de análisis.

Se determinan las propiedades de resistencia y deformabilidad

considerando las recomendaciones de Hoek & Diedrichs (2005) y de

acuerdo a las distribuciones probabilísticas de cada unidad geotécnica.

Page 20: Estabilidad de Taludes

SOUTHERN COPPERSOUTHERN PERU

f h Peso Relación

EDinam UCS S3 S1 S3TI Tipo Ruptura

VP Vs (GPa) (MPa) (Mpa) (Mpa) (Mpa) (GPa) UCS/TX

LATITA PORFIRITICA-TO 6-VP16-02-a 6.08 2.52 0.41 2.65 2919 1751 19.81 0.22 5.9 Latita Porfiritica 2002

LATITA PORFIRITICA-TO 6-VP16-02-b 6.08 2.52 0.41 2.64 Latita Porfiritica 2002

LATITA PORFIRITICA-TO 6-VP17-02-a 6.07 2.46 0.40 2.63 2800 1628 17.31 0.24 4.8 Latita Porfiritica 2002

LATITA PORFIRITICA-TO 6-VP17-02-b 6.07 2.46 0.40 2.62 Latita Porfiritica 2002

Latita Porfiritica - V1A - 02 - A 4.55 1.60 0.35 2.58 1992 1195 8.99 0.22 5.9 Latita Porfiritica 2002

Latita Porfiritica - V1A - 02 - B 4.56 1.16 0.25 2.48 2008 1141 8.14 0.26 4.3 Latita Porfiritica 2002

Latita Porfiritica - V1B - 02 - A 4.52 1.29 0.29 2.50 2097 1237 9.42 0.23 7.8 Latita Porfiritica 2002

Latita Porfiritica - V1B - 02 - B 4.51 1.47 0.32 2.55 1970 1172 8.59 0.23 7.1 Latita Porfiritica 2002

Latita Porfiritica - 500-501-502-02 6.31 4.15 0.66 7.3 Latita Porfiritica 2002

Latita Porfiritica - 503-504-505-02 6.32 4.12 0.65 5.0 Latita Porfiritica 2002

Latita Porfiritica - 506-507-508-02 6.31 4.10 0.65 7.5 Latita Porfiritica 2002

Latita Porfiritica - 509-510-511-02 6.30 4.10 0.65 7.8 Latita Porfiritica 2002

Latita Porfiritica - 512-513-514-02 6.29 4.10 0.65 8.3 Latita Porfiritica 2002

M-25-SPCC-2008-09 6.29 13.99 1102.0 2.22 2.53 42.3 18.3 0.22 Matriz Latita Porfiritica 2008

Latita Porfiritica CC-1-02 4.33 9.45 357.0 2.18 2.57 2.9 53.1 15.6 0.25 Matriz Latita Porfiritica 2002

LATITA PORFIRITICA-P-29-04-02 6.30 11.92 920.8 1.89 2.48 8.5 2.4 53.6 Matriz Latita Porfiritica 2002

LATITA PORFIRITICA-R-29.5-02-02 6.28 11.66 970.9 1.86 2.69 3.5 2.4 59.4 Matriz Latita Porfiritica 2002

Latita Porfirítica - P-29 08 - 02 6.28 11.90 933.9 1.90 2.53 4.7 85.1 Matriz Latita Porfiritica 2002

LATITA PORFIRITICA-R-29.5-06-02 6.30 11.94 1019.2 1.89 2.74 3.9 9.4 67.8 Est.Sellada Latita Porfiritica 2002

LATITA PORFIRITICA-K-37-30-02 6.32 12.01 1004.5 2.66 2.2 9.4 89.8 Est.Sellada Latita Porfiritica 2002

Latita Porfirítica - P-29 09 - 02 6.28 12.06 933.5 1.92 2.50 9.7 121.6 Matriz Latita Porfiritica 2002

M-53-SPCC-2008-09 6.30 13.72 1166.9 2.18 2.73 12.1 130.0 24.4 0.24 Matriz Latita Porfiritica 2008

LATITA PORFIRITICA-K-37-31-02 6.32 12.08 991.5 2.62 1.9 14.1 100.7 Matriz Latita Porfiritica 2002

Latita Porfirítica - P-29 11 - 02 6.32 12.00 931.4 1.90 2.47 14.1 115.5 Matriz Latita Porfiritica 2002

Latita Porfirítica - R-29.5 16 - 02 6.30 11.85 951.8 1.88 2.58 14.1 141.2 Matriz Latita Porfiritica 2002

Latita Porfirítica Esteril - T-193 - 02 6.30 11.85 969.6 1.88 2.62 1.8 15.2 167.6 Matriz Lat.Por.Esteril 2002

LATITA PORFIRITICA-Q28A-65-02 6.28 12.01 1010.2 1.91 2.72 1.5 18.8 170.9 Matriz Latita Porfiritica 2002

Latita Porfirítica - P-29 13 - 02 6.29 11.98 958.3 1.90 2.57 18.8 193.8 Matriz Latita Porfiritica 2002

LATITA PORFIRITICA-K-37-37-02 6.31 12.00 996.4 2.66 2.5 18.9 190.4 Matriz Latita Porfiritica 2002

LATITA PORFIRITICA-K-37-46-02 6.32 12.14 992.7 2.61 2.0 23.5 179.6 Matriz Latita Porfiritica 2002

LATITA PORFIRITICA-Q28A-71-02 6.28 11.96 962.7 1.90 2.60 1.1 23.6 195.3 Matriz Latita Porfiritica 2002

Latita Porfirítica Esteril - T-195 - 02 6.31 11.84 969.3 1.87 2.62 2.5 25.1 234.3 Matriz Lat.Por.Esteril 2002

Latita Porfirítica Esteril - T-196 - 02 6.30 11.91 974.8 1.89 2.62 1.9 30.0 236.3 Matriz Lat.Por.Esteril 2002

Latita Porfirítica Esteril - T-197 - 02 6.30 11.70 953.6 1.86 2.62 2.6 35.3 137.6 Matriz Lat.Por.Esteril 2002

29 14 6 6 6 6 2 16 16 11 2 2.00

2.74 8.54 2919 1751 19.8 0.26 53.1 --- --- 8.3 18.3 0.25

2.47 1.15 1970 1141 8.1 0.22 42.3 --- --- 4.3 15.6 0.22

2.62 2.33 2052 1216 9.2 0.23 47.7 --- --- 7.1 17.0 0.24

2.60 2.78 2298 1354 12.0 0.23 47.7 --- --- 6.5 17.0 0.24

0.07 1.81 439 265 5.1 0.02 7.7 --- --- 1.4 2.0 0.02

0.03 0.65 0 0 0.4 0.07 0.2 --- --- 0.2 0.1 0.08

Año

Identificación(cm) (cm) L/D

g

(gr/cm3)

Latita-Filica-Secundaria/Lixiviada (UG-2a) Propiedades

IndiceMódulos Dinámicos Propiedades Mecánicas

Litología

Desviación estándar, SDEV

Coeficiente de variación, CV

(gr) n

Número de resultados, N

Valor máximo, MAX

Valor mínimo, MIN

Mediana, MED

Valor promedio, MEAN

n (%)Vel. [m/s]

nDinam

E Tan

10 100 1000

Resistencia en Compresión no Confinada, UCS (Mpa)

1

10

100

Mo

du

lo d

e D

efo

rmació

n, E

T (

Gp

a)

LEYENDA

A Resistencia Muy Alta

B Resistencia Alta

C Resistencia Media

D Resistencia Baja

E Resistencia Muy Baja

H Módulo Relativo Alto (E/UCS > 500)

M Módulo Relativo Medio (200 < E/UCS < 500)

L Módulo Relativo Bajo (E/UCS < 200)

Unidad Geotécnica

UG-2a

ABCDE

Módulo Relativo Alto

Módulo

Rel

ativ

o Med

io

Módulo Relativo Bajo

Page 21: Estabilidad de Taludes

SOUTHERN COPPERSOUTHERN PERU

Page 22: Estabilidad de Taludes

SOUTHERN COPPERSOUTHERN PERU

Esperado s min bajo alto max Unidad

m i = 31.8 31.80 26.8 29.3 34.3 36.8 - - -

s CI = 37.2 37.20 15 7.2 22 52 67.2 MPa

GSI = 30 30.00 8 14.0 22 38 46.0 - - -

D = 0.70 0.70 1.0 0.90 0.80 0.7 - - -

g = 0.0260 0.0260 0.0002 0.0254 0.0258 0.0262 0.0266 MN/m3

Ei = 17.0 GPa

H = 400 m

Caso = 2

m b = 0.679 - - -

s = 0.00004 - - -

a = 0.52234 - - -

s TM = -0.0022 MPa

s CM = 0.186 MPa

s CMG = 3.669 MPa

s 3MAX = 6.818 MPa

s 3N = 0.1833 MPa

c = 987 kPa

f = 25.37 grados

E H-D2005 = 0.61 GPa

n = 0.29 - - -

B = 0.49 GPa

G = 0.24 GPa

R

E

S

U

L

T

A

D

O

S

D

A

T

O

S

UG-02a : LATITA FILICA SECUNDARIA/LIXIVIADA

Profundidad del Túnel o Altura del Talud

1 = Excavaciones Subterráneas 2 = Taludes

UG-02a

Page 23: Estabilidad de Taludes

SOUTHERN COPPERSOUTHERN PERU

sci Ei g s TM E H-D2005 C f

(MPa) (GPa) (T/m3) (MPa) (GPa) kPa (o)

Global 1.560 0.00095 0.50499 -0.059 5.4 0.24 2177 39

Interrampa 0.707 0.00034 0.50499 -0.046 3.3 0.24 916 40

Global 0.679 0.00004 0.52234 -0.002 0.6 0.29 987 25

Interrampa 0.214 0.00001 0.52234 -0.002 0.5 0.29 344 23

Global 1.560 0.00095 0.50499 -0.059 5.4 0.24 2177 39

Interrampa 0.707 0.00034 0.50499 -0.046 3.3 0.24 916 40

Global 0.252 0.00002 0.53127 -0.003 0.9 0.30 653 22

Interrampa 0.073 0.00000 0.53127 -0.002 0.8 0.30 215 20

Global 0.574 0.00017 0.51137 -0.012 1.7 0.27 1032 25

Interrampa 0.213 0.00005 0.51137 -0.009 1.2 0.27 393 24

Global 1.122 0.00147 0.50405 -0.126 11.1 0.23 2031 36

Interrampa 0.534 0.00055 0.50405 -0.099 6.8 0.23 895 38

Global 0.994 0.00071 0.50573 -0.111 6.9 0.25 2327 39

Interrampa 0.436 0.00024 0.50573 -0.085 4.3 0.25 984 39

Global 0.609 0.00071 0.50573 -0.083 3.6 0.25 1433 29

Interrampa 0.267 0.00024 0.50573 -0.064 2.2 0.25 603 30

Global 0.599 0.00035 0.50809 -0.049 2.6 0.26 1465 30

Interrampa 0.242 0.0001 0.50809 -0.036 1.7 0.26 587 30

Global 0.599 0.00035 0.50809 -0.049 2.6 0.26 1465 30

Interrampa 0.242 0.0001 0.50809 -0.036 1.7 0.26 587 30

Global 0.552 0.00062 0.50614 -0.017 0.3 0.25 653 19

Interrampa 0.238 0.0002 0.50614 -0.013 0.2 0.25 267 20

Global 2.487 0.0011 0.50466 -0.036 3.0 0.24 2187 43

Interrampa 1.146 0.0004 0.50466 -0.028 1.8 0.24 917 44

Global 0.552 0.00062 0.50614 -0.017 0.3 0.25 653 19

Interrampa 0.238 0.0002 0.50614 -0.013 0.2 0.25 267 20

Global 1.430 0.00053 0.50658 -0.059 5.5 0.25 2341 43

Interrampa 0.607 0.00017 0.50658 -0.045 3.5 0.25 962 44

100 25

10 202.3 -

UG 3a1 15.5 41.5 29.7 2.62 25

UG 124 -

- 100 302.3

UG 145

UG 156

UG 113 9.1 15.6 3.4 2.33 49

UG 82 12.3 84.3 32.7 2.70 45

UNIDAD

GEOTECNICA

Roca Intacta

mi mb

55

50

45

49

53

48

50

Macizo Rocoso

GSI Análisis

UG 1 21.8

s a n

52

13.3

15.5

12.3

9.1

32.9

9.5

UG 9

UG 10

UG 13 24.9

UG 4

UG 5

UG 7

UG 6

15.6

80.7

159.0

97.2

95.8

154.3

84.3

71.1

3.4

22.9

58.2

44.5

75.1

64.5

32.7

33.3

2.70

2.33

2.33

2.36

2.63

2.69

2.78

2.74

UG 2a 31.8 37.2 17.0 2.60 30

UG 2b 21.8 97.2 44.5 2.63 52

UG 3 15.5 41.5 29.7 2.62 40

Page 24: Estabilidad de Taludes

SOUTHERN COPPERSOUTHERN PERU

3640

3625

3610

3595

3580

3565

3535

3520

3505

3490

3475

3550

3460

3445

3430

3415

3400

3385

3370

3355

3340

3325

3310

3295

3280

3265

3250

3235

3220

3205

3190

3175

3160

3145

3130

3115

3655

3670

3685

3700

3715

3730

3745

3760

3775

3790

3805

3820

3835

3850

3865

3880

85000

85200

85400

CR

RP ARG

TSA

TR

Qda.

Antigua

RP PROP

Qda.

Antigua

f

SE-5

SE-44

f

3595

f

Topografía Inicial Marzo-2010

Topografía Actual Julio-2011

Corona de Zona Inestable D-42

Desplazamiento Vt : 19m.3595

Desplazamiento Hz : 21m. Material

Inestable

Zona

Deformada

por Presión

Zona vulnerable de Caída de Rocas

ZONA INESTABLE D-42 (DH: 341m.)

Zona de

Empotramiento

(Trabazón)

ZONA INESTABLE D-42 (DV: 255m.)

Pala 04

Falla Inversa (Toppling)

LP

BA

LP

BA

BA

Bx's

Fallas Planares (Deslizantes)

Limite de Zona Oxidada

Fase 5

Plataforma de Contención de

30 m. de ancho en el Nv. 3340

A' A

SE-61

SE-60

SE-58

SE-21

SE-37A

SE-72

H-45A DrenajeHorizontalPiezómetro H-45

AIR=31°

AIR=37°

Page 25: Estabilidad de Taludes

SOUTHERN COPPERSOUTHERN PERU

[Ref: “Guidelines for open Pit Slope Design” Read & Stacey (2009).

Page 26: Estabilidad de Taludes

SOUTHERN COPPERSOUTHERN PERU

[Ref: “Guidelines for open Pit Slope Design” Read & Stacey (2009).

EscalaConsecuencia

de la Falla

Factor de Seguridad

(mínimo)

Probabilidad de Falla

(máximo)

Estático Dinámico P[FS ? 1]

Banco Baja - Alta 1.1 N/A 25 - 50%

Inter-rampa

Baja 1.15 - 1.2 1.0 25%

Media 1.2 1.0 20%

Alta 1.2 - 1.3 1.1 10%

Global

Baja 1.2 - 1.3 1.0 15 - 20%

Media 1.3 1.1 5 - 10%

Alta 1.3 - 1.5 1.1 5%

Page 27: Estabilidad de Taludes

SOUTHERN COPPERSOUTHERN PERU

Sistema que define la magnitud del ángulo interrampa empleado en la

planificación minera.

El sistema Banco-Berma está definido por:

Altura del banco, hB (m).

Inclinación de la cara de banco, CB (°).

Quebradura, q (m).

Ancho de berma, b (m).

Angulo Interrampa, αIR (°).

hBB

b

q

IR

Page 28: Estabilidad de Taludes

SOUTHERN COPPERSOUTHERN PERU

• Se define la altura del banco en:

• Sectores con materiales de regular a mala calidad geotécnica

(sectores con mineralización secundaria y lixiviada): 15 metros

(banco simple) .

• Sectores con materiales de buena calidad geotécnica (sectores con

mineralización primaria): 30 metros (banco doble) .

• Se define la inclinación de la cara de banco, el cual es variable de

acuerdo a la condición estructural dominante en la zona, si el sector

presenta estructuras planares, se realiza el análisis de tendencia planar y

se define el angulo de cara de banco de acuerdo al dip de la estructura,

si no es el caso el angulo de cara de banco está definido en 75°

(precorte).

Page 29: Estabilidad de Taludes

SOUTHERN COPPERSOUTHERN PERU

• Se utiliza el programa Sblock (basado en la teoría de bloques)

para:

• Probabilidad de falla

• Estimación del porcentaje de contención de bermas

• Determinación de anchos de bermas efectivos

• Determinación de largos de deslizamientos

Page 30: Estabilidad de Taludes

SOUTHERN COPPERSOUTHERN PERU

G

BR

HR

IR

HG

Sistema que define la la pared ángulo interrampa y global.

El sistema está definido por:

Altura Interrampa, HR (m).

Inclinación del Talud Interrampa, IR (°).

Berma Interrampa, BR (m).

Altura Global, HG (m).

Angulo Global, αG (°).

Page 31: Estabilidad de Taludes

SOUTHERN COPPERSOUTHERN PERU

Page 32: Estabilidad de Taludes

SOUTHERN COPPERSOUTHERN PERU

[Ref: “Guidelines for Open Pit SlopeDesign” Read & Stacey (2009).

Page 33: Estabilidad de Taludes

SOUTHERN COPPERSOUTHERN PERU

Definición Probabilidad de Falla (Pf)

FS = 1.0

Equilibrio

Limite

FS = 1.35

Incerteza Baja

FS = 1.50

Incerteza Alta

Pf corresponde

al área relativa bajo la

curva a la izquierda

de la línea FS = 1.0

FS < 1.0

Talud Inestable

FS > 1.0

Talud Estable

1.00 FSAFSB

FSA < FSB sin embargo PfA < PfB

FR

EC

UE

NC

IA

FS

PfB

PfA

FS = 1.0

Equilibrio

Limite

FS = 1.35

Incerteza Baja

FS = 1.50

Incerteza Alta

Pf corresponde

al área relativa bajo la

curva a la izquierda

de la línea FS = 1.0

FS < 1.0

Talud Inestable

FS > 1.0

Talud Estable

1.00 FSAFSB

FSA < FSB sin embargo PfA < PfB

FR

EC

UE

NC

IA

FS

PfBPfB

PfAPfA

Page 34: Estabilidad de Taludes

SOUTHERN COPPERSOUTHERN PERU

Definition

LinearYes

P Fatality

P Economic loss

P Force Majeure

Risk

Analysis

Linear(Slope POF=5% is twice as

stable as slope POF=10%)

PartiallyPOF design

Probability

of Failure

Non linear(Slope FOS=3 is not twice as

stable as slope FOS=1.5)

NoFOS min

Factor of

Safety

Scale of adjudication

of likelihood of failure

Uncertainties

Quantified

Acceptability

criteriaApproach

FOS = DRIVING FORCES

RESISTING FORCESFOS =

DRIVING FORCES

RESISTING FORCES

POF model = P ( FOS < 1.00 )

RISK = P (event) × Consequences (event)

RISK = P (event) × Consequences (event)

Ref.: Risk Slope Design ARMA 08 - 231 – San Francisco, USA, Steffen, Contreras, Terbrugge & Venter (2008)

Page 35: Estabilidad de Taludes

SOUTHERN COPPERSOUTHERN PERU

Desacople 25 m de ancho

B = 67°b = 15 mH = 30 m

B = 60°b = 10.5 mH = 15 m

B = 70°b = 7.5 mH = 15 m

IR = 47°

R =49°

Inicio Banco Doble (cota 3130)

Page 36: Estabilidad de Taludes

SOUTHERN COPPERSOUTHERN PERU

Page 37: Estabilidad de Taludes

SOUTHERN COPPERSOUTHERN PERU

Page 38: Estabilidad de Taludes