Metodología Integrada para Rehabilitar Rellenos Sanitarios ... · Ensayo PANDA. Control de compactación y reconocimiento del terreno. Control de compactación y reconocimiento del

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 Integradapara Rehabilitar Rellenos Sanitarios y

Tranques de Relave


Tranques de Relave

P R O Y E C T O F O N D E F D 0 0 I 1 1 0 1

PAGINA WEB http://icc.ucv.cl/fondef/intermedia.htm

GRUPO DE GEOTECNIA http://icc.ucv.cl/geotecnia

SEMINARIO REHABILITACION TRANQUES DE RELAVE - 2 0 0 4

“NUEVA METODOLOGÍA PARA EL CONTROL DE COMPACTACIÓN EN TRANQUES DE

ARENAS DE RELAVE”

TELEFONOS (32) 27 36 13 - 27 36 22PAGINA WEB http://icc.ucv.cl/fondef/intermedia.htmPAGINA WEB http://icc.ucv.cl/geotecnia

CORREO ELECTRONICO [email protected]

Juan Figueroa Meriño

Doctorando Universidad de Cantabria - España

2


ARENAS DE RELAVE”


ARENAS DE RELAVE”

Participantes:

Maguelone Brochiero – Ingeniero Civil U. Blaise PascalBenoit Borel - Ingeniero Civil U. Blaise Pascal

Christophe Bacaresse - Ingeniero Civil U. Blaise PascalGabriel 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.

L I N E A G E O T E C N I A A M B I E N T A L


ENSAYOS DE DENSIDAD INENSAYOS DE DENSIDAD IN--SITUSITUENSAYO DEL CONO DE ARENAENSAYO 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

DENSDENSÍÍMETRO NUCLEARMETRO 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.

CONTROL DE CALIDAD DE LA COMPACTACIÓNDURANTE LA OPERACIÓN

CONTROL DE CALIDAD DE LA COMPACTACIÓNDURANTE LA OPERACIÓN



3

Envejecimiento Poste 40 A. AR

0,0

1,2

2,4

3,6

4,8

6,0

7,2

8,4

9,6

10,8

12,0

13,2

14,4

15,6

16,8

18,0

19,2

20,4

0 15 30 45 60 75 90 105

120

135

150

165

180

195

Nº de Golpes

Prof

undi

dad

(mt)

1992 1997 2000 2002

Seguimiento de efectoenvejecimiento.

Ensayo de penetración:CPT dinámico.

Control de Calidad de la Compactación Durante la Operación. Ensayos de Penetración

Control de Calidad de la Compactación Durante la Operación. Ensayos de Penetración



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.

ALGUNAS VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL CPTALGUNAS VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL CPT

DESVENTAJAS:

Resultados depende de varios factores de corrección.Entrega parámetros de resistencia discontinuos.Es lento y de mayores costos.



4

CPT PORTÁTILENSAYOS DE PENETRACION DINAMICA CON CONO

PORTATIL

0

1

2

3

4

5

6

7

0 5 10 15 20 25 30

Número de Golpes (N)

Prof

undi

dad

(mt)

Cp1 Cp4 Cp2 Cp3

Tranque “El Buitre”.Planta San José.

Sociedad Minera Punta del Cobre.

ENSAYO DE PENETRACIÓN DINÁMICAENSAYO DE PENETRACIÓN DINÁMICA



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.

LOS ENSAYOS DE PENETRACIÓN PORTÁTILLOS ENSAYOS DE PENETRACIÓN PORTÁTIL



5

NUEVA ALTERNATIVA PARA EL CONTROL DE OPERACIÓN DE TRANQUES DE RELAVE

EL PENETRÓMETRO PANDA

ENSAYO DE PENETRACION DINAMICAENSAYO DE PENETRACION DINAMICA

PANDAPANDAPénétromètre Automatique Numérique Dynamique Assisté



6

Argentina

China

Mexico

América del Norte Europa

Chile



ENSAYO DE PENETRACION DINAMICAENSAYO DE PENETRACION DINAMICA

PANDAPANDA

1. Caracter1. Caracteríísticas del Equiposticas del Equipo



7

YUNQUE

PUNTAS BARRAS

MARTILLO

PENETRÓMETRO PANDA

EQUIPOEQUIPO



PRINCIPIOPRINCIPIO

Fórmula Holandesa.

mPe

mv

Aqd

+××=

1

121

12

PANDA(Pénétromètre Autonome Numérique Dynamique Assisté).

PANDA(Pénétromètre Autonome Numérique Dynamique Assisté).



8

SoftwarePANDA Windows

EQUIPOEQUIPO



PENETROGRAMAPENETROGRAMAL I N E A G E O T E C N I A A M B I E N T A L


9

PANDAPANDA

2. Aplicaciones2. Aplicaciones



CURVA ALISADA ENSAYO PANDAC56A

00,30,60,91,21,51,82,12,42,7

33,33,63,94,24,54,85,15,45,7

66,36,66,97,27,5

1 10 100

Resistencia (qdm) Mpa.

Prof

undi

dad

"Zm

" (m

)

RECONOCIMIENTO DE LOS SUELOS RECONOCIMIENTO DE LOS SUELOS

Hasta 5 – 6 m.

Evolución de la Resistencia (Qd).

Identificación de Estratos o niveles de densificación.

Relacionar Qd con otros parámetros.



10

ComparaciComparacióón n PANDA SPT PANDA SPT 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

0 5 10 15 20 25

Prof

undi

dad

SPT (Via CPT )N SPT (Via PANDA)

Comparación ensayos PANDA y CPTCampana ensayos CopiapoTranque de arenas de relaves.

Numero de golpes

RECONOCIMIENTO DE LOS SUELOS RECONOCIMIENTO DE LOS SUELOS L I N E A G E O T E C N I A A M B I E N T A L


MMÉÉTODO DE CONTROLTODO DE CONTROL PANDAPANDA::

Verificación:

Posicionamiento del penetrogramacon relación a la zona de aceptación.

0,4

0,2

CONTROL DE COMPACTACIÓNCONTROL DE COMPACTACIÓNL I N E A G E O T E C N I A A M B I E N T A L


11

CURVAS DE REFERENCIAS:

• Nombre del suelo segúnclasificación GTR (Francesa)B3 = A-2-4 o A-2-5 (AASHTO)

• Calidad de compactación (GTR)

• Determinación de las capas

MODIFICADO95% / 97%Q2

NORMAL96% / 98,5%Q3

NORMAL92% / 95%Q4

PROCTORRN / RRNivel de compactación

CONTROL DE COMPACTACIÓN PANDA WINDOWSCONTROL DE COMPACTACIÓN PANDA WINDOWSL I N E A G E O T E C N I A A M B I E N T A L


PANDA (Pénétromètre Automatique Numérique Dynamique Assisté)



12

ENSAYOS DE CARACTERIZACIÓN

Prospección y estimación de parámetros resistentes.Cono penetración portátil (CPTport).

Densidad in - situCono de Arena

Control de compactación y reconocimiento del terreno.Ensayo PANDA.

Prospección y estimación de parámetros resistentes.Cono de penetración dinámica (CPT).

OBJETIVOENSAYO

ENSAYOS IN –SITU

CaracterizaciónGravedad específica

Caracterización y control de compactación.Densidades

Caracterización químicaAnálisis químico

Caracterización y permeabilidadGranulometría

OBJETIVOENSAYO

METODOLOGÍA EXPERIMENTAL PARA LA VALIDACIÓN DE LAS NUEVAS ALTERNATIVAS DE CONTROL

METODOLOGÍA EXPERIMENTAL PARA LA VALIDACIÓN DE LAS NUEVAS ALTERNATIVAS DE CONTROL



Principio Básico.

βαγ +×= )ln((%) dd q

PANDA, CONTROL DE LA COMPACTACIÓNPANDA, CONTROL DE LA COMPACTACIÓNL I N E A G E O T E C N I A A M B I E N T A L


13

C 1

C 2

PANDA

25 cm

10 cm

qd(10-25)

qd(25-40)

Comparación Panda (qd) v/s Cono de arena (LNV-62 ó NCh 1516).



80

85

90

95

100

105

110

0 10 20 30

qd [MPa]

gdPA

ND

A [%

Proc

tor]

C 1

C 2

PANDA

25 cm

10 cm

Comparación Panda (qd) v/s Cono de arena (LNV-62 ó NCh 1516).



14



METODOLOGÍA DE ENSAYO

– Elaboración de 5 moldes para rangos de densidades:

• 80 – 85%OPN.

• 85 – 90%OPN.

• 90 – 95%OPN.

• 95 – 100%OPN.

• 100 – 110%OPN.

– Realización de ensayo de penetración PANDA: 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 PANDA.

ENSAYO DE CALIBRACIÓN PANDAENSAYO DE CALIBRACIÓN PANDAL I N E A G E O T E C N I A A M B I E N T A L


15

Equipo Necesario:

– Molde de calibración :• Altura: 85 cm +15 cm• Diámetro interior: 39.3 cm

– Equipo de compactación

COMPACTACIÓN DEL MOLDE:COMPACTACIÓN DEL MOLDE:

ETAPA EXPERIMENTAL




ETAPA EXPERIMENTAL



16

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


METODOLOGMETODOLOGÍÍA EXPERIMENTALA EXPERIMENTAL



0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,1 1 10

Resitencia de punta qd (MPa)

Prof

undi

dad

(m)

Ensayo in-situ

Realización del ensayo y obtención de los penetrogramas

PANDAEN EL CONTROL DE LA COMPACTACIÓN




17

Factor de correlación Cpromedio = 1,07

Ubicación Punto 1 Punto 2

Prof [cm] 10 a 25 (C1)

25 a 40 (C2)

10 a 25 (C1)

25 a 40 (C2)

qdPANDA[Mpa] 9,52 10,52 9,53 12,92

γdPANDA[t/m3] 1,864 1,869 1,867 1,899

γdCONO[t/m3] 1,781 1,741 1,756 1,756

Factor correlación

C1,05 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





00,10,20,30,40,50,60,70,8

0,1 1 10

Resitencia de Punta, qd (MPa)

Prof

undi

dad

(m)

Cono de arena = 99 % OPN

00,10,20,30,40,50,60,70,8

0,1 1 10

Resistencia de Punta, qd (MPa)

Prof

undi

dad

(m)

Cono de arena = 96 % OPN





18

Bandas PANDAControl de la Compactación

Tranque de Arenas de Relaves"Las Cruces"

Soc. Punta del Cobre

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.1 1 10 100

qd (Mpa)

Prof

undi

dad

(mts

)

Curva de Referencia Curva de Rechazo

0.4569.40.47C. Rechazo

0.45612.180.61C. Referencia

zc (cm)qd1 (Mpa)qdo (Mpa)

CURVAS DE CALIBRACIÓN LAS CRUCESCURVAS DE CALIBRACIÓN LAS CRUCESL I N E A G E O T E C N I A A M B I E N T A L


Penetrograma (Software PANDA).

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

4.5

0.1 1 10 100

Resistencia punta (MPa)

Prof

undi

dad

(m)

Penetrograma PANDA Alisada (15 cm) Alisada (30 cm)

Penetrograma control de compactación y curva alisada

PANDA(PÉNÉTROMÈTRE AUTONOME NUMÉRIQUE

DYNAMIQUE ASSISTÉ)


DYNAMIQUE ASSISTÉ)



19

SOL

OLUTION Geotechnical Consultancy

∫THE PANDA 2: AN INNOVATIVE

COMPACTION CONTROL TOOL !THE PANDA 2: AN INNOVATIVE

COMPACTION CONTROL TOOL !



VENTAJASVENTAJAS• 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 RELAVESFUNCIONES EN TRANQUES DE RELAVES• Control de la Compactación.• Reconocimiento de terreno:

- potencial de licuación.- estimación de parámetros resistentes.- estabilidad de taludes.


DYNAMIQUE ASSISTÉ).


DYNAMIQUE ASSISTÉ).



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


Tranques de Relave


Tranques de Relave


PAGINA WEB http://icc.ucv.cl/fondef/intermedia.htm

GRUPO DE GEOTECNIA http://icc.ucv.cl/geotecnia

Documents

Metodología Integrada para Rehabilitar Rellenos Sanitarios ... · Ensayo PANDA. Control de compactación y reconocimiento del terreno. Control de compactación y reconocimiento del