Modelación numérica estática y dinámica de un depósito de lastre incorporando ruptura de partículas
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Date
2015
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Abstract
Una operación minera a cielo abierto en Chile puede producir más de 200.000 toneladas de estéril por día, material que se deposita por volteo en accidentes geográficos formando los denominados depósitos de lastre. En Los Andes, Chile, estas condiciones geográficas corresponden a valles estrechos y de alta pendiente basal, en donde el espacio para acopiar material es bastante limitado, por lo que la acumulación de estéril puede alcanzar espesores superiores a 500 metros respecto al terreno natural. Un fenómeno común observado en estos depósitos es la rotura de partículas, asociada a las tensiones elevadas producto del espesor del material acopiado. Hoy en día la modelación de estas obras es simplificada porque no incorporan la rotura de partículas, entre otros aspectos, y conllevan un grado de incerteza respecto al comportamiento mecánico real observado. Estudiar este fenómeno contribuirá en el mejor entendimiento del comportamiento mecánico de estos depósitos. En esta investigación, se modela la construcción y respuesta sísmica de un depósito incorporando el fenómeno de rotura de partículas, para lograr modelar un comportamiento más realista de estas obras. Primero, se calibran dos modelos constitutivos complejos para el material estéril: (1) Hujeux, que no considera rotura de partículas, y (2) Daouadji, que incorpora este fenómeno mediante el trabajo plástico del esqueleto sólido. Luego, se modela la construcción mediante un crecimiento realista, etapa a etapa. Finalmente, se analiza la respuesta sísmica de la obra construída con estos modelos constitutivos, clarificando la relevancia del fenómeno de ruptura en la respuesta global del depósito.
Description
Tesis (Magíster en Ciencias de la Ingeniería)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2015