1.RESUMEN EJECUTIVO
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DETALLE DE INGENIERIA PARA LA AMPLIACION DE LACAPACIDAD DE PRODUCCION DE 50 TMD A 200 TMD
ÍNDICE
Pág.8.1 INGENIERIA DETALLADA DE OBRAS CIVILES 58.1.1 RESUMEN EJECUTIVO 5
8.1.1.1 Generalidades 58.1.1.2 Hidrología 58.1.1.3 Sismicidad 78.1.1.4 Geología 7
8.1.1.4.1 Geología Regional 78.1.1.4.2 Geomorfología 88.1.1.4.3 Geología Local 98.1.1.4.4 Geodinámica 9
8.1.1.5 Diseño del Depósito de la “Relavera N° 2 y N° 3” 108.1.1.5.1 Diseño por capacidad portante del suelo de cimentación y asentamiento.
11
8.1.1.5.2 Diseño Contra Deslizamiento 118.1.1.5.3 Defensa Ribereña y Canal de coronación. 12
8.1.1.6 Presupuesto de Obras 138.1.2 CRITERIOS DE DISEÑO 14
8.1.2.1 Introducción 158.1.2.2 Ubicación y Acceso 168.1.2.3 Hidrología 17
8.1.2.3.1 Características Geográficas de la Cuenca 178.1.2.3.2 Climatología 178.1.2.3.3 Temperatura 188.1.2.3.4 Meteorología 188.1.2.3.5 Precipitación 198.1.2.3.6 Humedad Relativa 198.1.2.3.7 Nubosidad 198.1.2.3.8 Vientos 208.1.2.3.9 Evaporación 208.1.2.3.10 Período de Recurrencia de Eventos Máximos 208.1.2.3.11 Calculo de la Escorrentía 21
8.1.2.3.11.1 Régimen de Escurrimiento 21
8.1.2.3.11.1.1 Probabilidad de las descargas 21
8.1.2.3.11.1.2 Descarga máxima para diferentes periodo de retorno
21
8.1.2.3.11.2 Borde libre de diseño 238.1.2.4 Hidráulica Fluvial 24
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8.1.2.4.1 Antecedente 24
8.1.2.4.2 Estudios Básicos 248.1.2.4.2.1. Topografía 248.1.2.4.2.2. Estudio Hidrológico 258.1.2.4.2.3. Características Hidráulicas 27
8.1.2.4.3 Diseño Hidráulico del enrocado 298.1.2.4.3.1 Profundidad de Socavación General 298.1.2.4.3.2 Tamaño de las rocas 308.1.2.4.3.3 Protección al pie del talud 318.1.2.4.3.4 Impermeabilización del enrocado 32
8.1.2.5 Canal de Coronación 338.1.2.6 Geología 34
8.1.2.6.1 Geología Regional 348.1.2.6.1.1. Grupo Ambo 348.1.2.6.1.2. Grupo Tarma 358.1.2.6.1.3. Formación Volcánica Chocolate 358.1.2.6.1.4. Formación Guanero 358.1.2.6.1.5. Grupo Yura 368.1.2.6.1.6. Formación Yauca 368.1.2.6.1.7. Formación Pisco 368.1.2.6.1.8. Formación Millo 368.1.2.6.1.9. Formación Volcánico Sencca 378.1.2.6.1.10. Terrazas Marinas 378.1.2.6.1.11. Depósitos recientes 37
8.1.2.6.2 Geología Local 388.1.2.6.3 Geomorfología 39
8.1.2.7 Sismicidad del Área del Proyecto 408.1.2.7.1Generalidades 408.1.2.7.2 Zonificación Sísmica 408.1.2.7.3 Intensidades 418.1.2.7.4 Evaluación Sísmica 418.1.2.7.5 Evaluación Probabilística De Peligro Sísmico, Características de sismos máximo y básico de diseño
46
8.1.2.7.6 Determinación de las Aceleraciones Básicas de Diseño
48
8.1.3 INVESTIGACIONES GEOTÉCNICAS 538.1.3.1 Investigaciones Geotécnicas de Campo 53
8.1.3.1.1 Exploraciones Geotécnicas 538.1.3.1.2 Toma de Muestras Alteradas 548.1.3.1.3 Ensayos In Situ 55
8.1.3.2 Ensayos de Laboratorio de Mecánica de Suelos 568.1.3.2.1 Suelo de Cimentación 56
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8.1.3.2.2 Suelo de baja permeabilidad, cantera de arcilla 598.1.3.2.3 Material del cuerpo del dique de contención 608.1.3.2.4 Material de drenaje 60
8.1.3.3 Materiales a Depositarse en la “Relavera N° 2 y N° 3” 618.1.3.4 Condiciones Geotécnicas de la Cimentación del muro
gavión de la defensa ribereña.61
8.1.3.5 Elección de los Parámetros Geotécnicos de Diseño 628.1.4 DISEÑO CIVIL 64
8.1.4.1 Diseño por capacidad admisible del suelo de cimentación 648.1.4.2 Diseño por efecto de asentamiento del suelo de cimentación 658.1.4.3 Diseño Contra Deslizamiento 668.1.4.4 Etapas de Construcción 688.1.4.5 Muros de enrocado de defensa ribereña 688.1.4.6 Canal de coronación 69
8.1.5 DISEÑO GEOTÉCNICO 718.1.5.1 Método de cálculo 718.1.5.2 Factores de seguridad mínimos 738.1.5.3 Condiciones de análisis 74
8.1.5.4 Análisis del talud del depósito de relaves de la “Relavera N° 2 y N° 3”
75
8.1.6 IMPLEMENTACIÓN DE RECOMENDACIONES AL EIA 768.1.6.1 Etapa de Construcción 76
8.1.6.1.1 Medidas contra la afectación de la calidad de las aguas del Río Chala y alrededores
76
8.1.6.1.2 Medidas para prevenir la generación de gases y material particulado en el aire
77
8.1.6.1.3 Medidas para prevenir la generación de ruidos y vibraciones
78
8.1.6.1.4 Medidas para minimizar el riesgo de afectación a la salud de la población.
78
8.1.6.1.5 Medidas para minimizar el riesgo de afectación a la salud de los trabajadores
79
8.1.6.2 Etapa de Operación del depósito de relaves 808.1.6.2.1 Medidas para minimizar el riesgo de afectación del
Rio Chala y alrededores80
8.1.6.2.2 Medidas para minimizar el riesgo de contaminación del suelo
80
8.1.6.2.3 Recomendaciones de diseño de las obras hidráulicas
81
8.1.6.2.3.1 Nueva Cancha de relaves 818.1.7 ESPECIFICACIONES TECNICAS PARA LA CONSTRUCCION 83
1. OBRAS PRELIMINARES1.1 Movilización y desmovilización de equipos y herramientas
84 84
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1.2 Campamento Provisional de la Obra1.3 Trazo y Replanteo Topográfico1.4 Caminos de Acceso y de Servicio1.5 Mantenimiento de los Caminos de Acceso durante la Obra2. EXPLOTACIÓN DE CANTERAS N° 2 Y N° 32.1 Limpieza y Desbroce2.2 Excavación, Acumulación y Zarandeo de Material en Cantera2.3 Mezclado y Homogenizado del Material2.4 Eliminación Lateral de Material Excedente de Cantera2.5 Transporte de Material de Cantera N° 2 a Cantera N° 1 D = 1.5 km2.6 Transporte A La Obra D = 1 Km3. DEPÓSITOS N° 2 Y N° 33.1 Movimientos de Tierras3.2 Sistema de Impermeabilizacion del Depósito3.3 Sistema de Drenaje de Aguas de Infiltración Superior3.4 Sistema de Drenaje de Aguas de Infiltración Inferior3.5 Poza de Bombeo4. CONFORMACIÓN DEL CUERPO DE PRESA N°2 Y N°34.1 Excavación y Limpieza para Cimentación4.2 Perfilado y Compactado de Cimentación4.3 Transporte y Eliminación de Excedentes de Excavación D = 1 Km. 4.4 Conformación del Excedentes de Excavación en Botadero4.5 Conformación y Compactación del Cuerpo de Presa con Material de Préstamo4.6 Conformación del Dren Tipo Chimenea - Faja4.7 Suministro y Colocación de Geotextil no Tejido de 255 Gr/m2
4.8 Conformación del Dren Talón
87919799
101103107110111113116116116130155165195195195196196196196
204209209
8.1.8 MANUAL DE OPERACIONES Y MANEJO DE CONTINGENCIAS 2118.1.8.1 Manual de Operaciones 2118.1.8.2 Manejo del agua – recirculación – cero efluentes 2138.1.8.3 Manejo de Contingencias 215
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8.1 INGENIERIA DETALLADA DE OBRAS CIVILES
8.1.1 Resumen Ejecutivo
8.1.1.1 Generalidades
Minera Titán del Perú S.R.L., ha visto necesario la elaboración del Proyecto
“Relavera N° 2 y N° 3”, para almacenar relave proveniente del proceso de la
Planta de Beneficio, con el objeto de garantizar la ampliación de su producción a
200 TMD, el sistema de operación del deposito de relaves es recirculación total,
con efluente cero al medio ambiente.
Para desarrollar el estudio de la “Relavera N° 2 y N° 3” se ha ejecutado los
siguientes trabajos:
Investigación geotécnica en las áreas de la quebrada Chala, para los fines
de desarrollar el estudio de defensa ribereña.
Investigación geotécnica del suelo de cimentación del área donde se
ubicara el deposito de la “Relavera N° 2 y N° 3”.
Caracterización de los materiales de canteras, suelos de baja
permeabilidad para impermeabilizar la superficie interna del vaso y material
de préstamo para el cuerpo del dique de contención.
Evaluación hidrológica en la microcuenca de influencia del proyecto, para
los fines de diseño de estructuras de defensa ribereña y de drenaje
superficial.
Estudio de peligro sísmico en área del proyecto, para los fines de
evaluación de la estabilidad física en condiciones seudo-estáticas.
8.1.1.2 Hidrología
a) La cuenca Hidráulica
La cuenca Hidráulica de la quebrada Chala, hasta la desembocadura en el
Océano Pacifico, esta dividida en sub-cuencas alta y baja.
La quebrada de Chala en sus nacientes toma el nombre de quebrada Huallayoc,
adoptando en su recorrido diversos nombres, tales como quebrada Huampampa,
río de la Chacras, Quebrada Chactasja, quebrada de la Charpa y quebrada
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Tocota, recibiendo el nombre de quebrada Chala a partir de su confluencia con la
quebrada de San Andrés, con cuyo nombre desemboca en el Océano Pacifico.
Solo en época de avenidas, entre enero y marzo muy ocasionalmente llega agua
hasta la desembocadura en el mar (una o dos veces anualmente).
Los principales afluentes por la margen derecha son las quebradas San Andrés y
cerro Redondo y por la margen izquierda, las quebradas Huanuhuanu y Josefita.
b) Precipitación máxima
La falta de estaciones meteorológicas en funcionamiento hace complejo y difícil
evaluar el comportamiento hidrológico del valle, sin embargo en base a la
información existente y correlacionando esta y según la experiencia se ha
analizado estos parámetros que en cierta forma son aproximados pero son
valederos para los objetivos requeridos.
La superficie que comprende la zona de estudio, se encuentra en el litoral de la
costa, el paisaje es aluvial del cuaternario reciente, es un valle angosto seco y
eriazo con laderas y fondos de valle formado por la quebrada Chala, que en época
de avenidas discurre volúmenes de agua superficial en caudales mínimos.
Los datos de precipitación máxima en 24 horas, se ha tomado la información de
las estaciones Atiquipa Chaparra, por ser la más cercana a la ubicación del
proyecto. Se cuenta con información de 16 año.
c) Caudal máximo de diseño
Para un periodo de retorno de 100 años, el caudal máximo de diseño calculada
con el método Racional.
Para el diseño de la defensa ribereña Q = 180.90 m3/seg.
Para el diseño de la cuenta de coronación Q = 0.25 m3/seg.
d) Modelamiento hidráulico de la quebrada Chala
Para modelar la quebrada Chala y determinar los parámetros hidráulicos, Se ha
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usado el software HEC RAS.
e) Socavación general
Para calcular la profundidad de socavación general en el lecho de la quebrada
Chala, se ha aplicado el método de BLENCH. Teniendo como resultado de
profundidades de socavación de 2.00 m.
8.1.1.3 Sismicidad
Para evaluar el Peligro Sísmico del Proyecto “Relavera N° 2 y N° 3” se han
efectuado los siguientes pasos:
Determinación de la sismicidad regional.
Identificar las características sismo tectónicas.
Estimar la atenuación de los efectos sísmicos regionales y
Estimar el sismo de diseño.
La evaluación del peligro sísmico se ha efectuado por el método probabilística,
para establecer niveles sísmicos del movimiento máximo del suelo en el área del
proyecto.
En base al estudio de peligro sísmico en el área del proyecto, se ha establecido
que las aceleraciones de diseño, para el periodo de operación de la nueva presa
de relaves es de 0.15 g, mientras que para el abandono es de 0.20 g. Estos
periodos corresponden a periodos de retorno de 150 y 500 años respectivamente.
8.1.1.4 Geología
8.1.1.4.1 Geología Regional
La geología regional estudiada esta comprendida entre las coordenadas
610,000E — 618,000E y 8 454 000N — 8 450 000N y presenta las
siguientes características geológicas.
La secuencia estratigráfica en el cuadrángulo de Chala, donde se
encuentra ubicada nuestra zona de estudio comprende edades desde el
Precambrico hasta el Cuaternario reciente.
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Las rocas Pre – Cámbricas reconocidas como basamento cristalino
afloran en Pampa Redonda y al sur de Puerto Viejo, constituida por
gneises y milonitas.
8.1.1.4.2 Geomorfología
Zona Litoral
Comprende una franja de costa que ha sido desarrollada por diferentes
procesos. La existencia de una superficie de abrasión a la línea de costa,
que esta relacionada principalmente al oleaje y al nivel de mareas que
actúan intermitentemente y con intensidad variable sobre las rocas
formándose unas terrazas con suave pendiente hacia el mar.
Una segunda geoforma es la acumulación marina durante el Pleistoceno
que coincide con el período de desglaciación, durante la cual los ríos
transportaron y depositaron gran cantidad de gravas, arenas, arcillas, así
como también la de erosión marina, cuando se acumularon en pequeñas
bahías sedimentos marinos y luego los sucesivos levantamientos de la
costa han originado terrazas actuales de acumulación marina.
Cerros Costeros
Los cerros o elevaciones costeras se encuentran separados por valles y
quebradas, son unidades rocosas resistentes a los procesos exógenos.
Estas elevaciones forman cadenas que coinciden con la línea litoral, su
topografía es más accidentada.
Planicies Sub – Andina
Son superficies que se formaron posiblemente en el terciario medio por la
acción erosiva del mar alcanzando las rocas del batolito, que han
quedado al descubierto por dicha acción.
Zona Circundante a la Planta
La topografía circundante al depósito es relativamente plana. El depósito
de relaves N° 02 y 03 se ubicaran en la margen derecha del cauce seco
de la quebrada de Chala sobre una terraza aluvial. Hacia el lado norte
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tenemos una elevación de terreno, al este y oeste terrazas y al lado sur el
cauce seco de la quebrada de Chala.
8.1.1.4.3 Geología Local
El área de estudio se encuentra ubicada en la margen izquierda de la
quebrada de Chala, en la ladera Belén sobre depósitos de terrazas
marinas.
La estratigrafía local de nuestra zona comprende a partir del Cenozoico,
con la formación Pisco (Mioceno), donde la posición de sus estratos son
sub- horizontales, con una litología compuesta por areniscas, limolitas,
arcillas e infrayaciendo con pequeña angularidad a las terrazas marinas
del Pleistoceno.
Estas terrazas marinas se formaron, cuando los mares ocupaban áreas
más allá de los límites actuales, las constantes transgresiones y
regresiones y luego el levantamiento de la costa, ha dado que se formara
escalonadamente estos tipos de depósito, cuya composición litológica es
de gravas, arenas limos medianamente consolidados, intercalado con
laminas de yeso y abundante resto de valva.
Depósitos recientes corresponde al Holoceno (cuaternario reciente),
donde la acción erosiva de las avenidas traídas por la quebrada Chala,
disectó las terrazas marinas, acumulando depósito fluvio – aluviales a lo
largo de sus márgenes cuya composición litológica esta compuesta por
arcillas en menos porcentaje, arenas, gravas de diferentes dimensiones,
mal distribuida y no consolidados.
Otro tipo de depósito formado son los coluviales, que se han acumulado
en las laderas del cerro Chorrillos producto de la acción de la gravedad, es
un material suelto, compuesto por arcillas, arenas, gravas.
8.1.1.4.4 Geodinámica
Los principales procesos geodinámicos que ocurren son: Deslizamientos,
derrumbes, desplomes y erosión fluvial.
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Deslizamientos
Son masas terrígenas que se mueven a través de un plano de
deslizamiento. Este tipo de proceso geodinámico podría presentarse
en la zona Norte de la “Relavera N° 2 y N° 3”; en los depósitos
coluviales.
Derrumbes
Son movimientos de masa rocosa repentinos, que ocurren cuando la
base del talud es erosionada, rompiendo el perfil del equilibrio de la
masa rocosa. Estos fenómenos no es posible ha desarrollarse en la
quebrada Chala, fundamentalmente en la zona de emplazamiento de
la “Relavera N° 2 y N° 3”.
Erosión Fluvial
Ocurre en el cauce de la quebrada Chala, donde se desarrolla el
trabajo de erosión profundizándolo y ensanchándolo. Cuando el
volumen de agua de la quebrada Chala aumenta considerablemente,
transporta material rocoso de diferentes tamaños, generando erosión
interna del cauce de la quebrada, desestabilizando los taludes en
ambas márgenes produciendo los derrumbes, deslizamientos y
desplomes, estos fenómenos serán controlado por la estructura de la
defensa ribereña.
En general los deslizamientos que pudiesen generarse no afectaran la
estabilidad del nuevo depósito de Desmontes.
8.1.1.5 Diseño del Depósito de la “Relavera N° 2 y N° 3”
La “Relavera N° 2 y N° 3”, será diseñada para evitar fallas por capacidad
portante del suelo de cimentación y asentamiento, deslizamiento de sus
taludes, y erosión fluvial de la quebrada Chala.
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8.1.1.5.1 Diseño por capacidad portante del suelo de cimentación y
asentamiento.
Las estructuras de protección de la defensa ribereña, la altura del dique
de contención (Terraplén de tierra) y la altura de relleno del deposito de
relaves serán diseñadas, en función de capacidad de carga del suelo de
cimentación y permitiendo los asentamiento permisibles establecidos para
estos tipos de proyectos.
8.1.1.5.2 Diseño Contra Deslizamiento
El análisis de estabilidad de los taludes, se efectuara teniendo en cuenta
el sistema en su conjunto (Suelo de cimentación-dique de contención-
material de relave en el vaso), para los periodos de operación y
abandono.
Los análisis de estabilidad se efectúan para las condiciones estática y
sísmica. Para el caso del análisis en condición sísmica, se emplea el
método pseudo-estático, con aceleración de 0.15 g y 0.20g (periodo de
retorno de 150 y 500 años).
Los parámetros geotécnicos que serán utilizados en el estudio de
estabilidad de la presa de relaves, son los siguientes:
Cuadro 1.2. Resumen de los Parámetros de resistencia de los suelos
componentes del depósito de relaves “Relavera N° 2 y N° 3”.
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Suelo o Material KN/m3 KN/m2
1: Suelo de Cimentación 18.64 29.43 32
2: Suelo del cuerpo de dique 21.88 55.92 32
3: Suelo de baja permeabilidad 19.60 11.80 35
3: Material de Relave 23.10 31.90 11
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El análisis de estabilidad se efectuara aplicando el método Bishop
Modificado, empleando el programa SLIDE cuyos resultados se presentan
en el siguiente Cuadro.
Cuadro 1.3 : Análisis de Estabilidad de Taludes del Depósito de la
“Relavera N° 2 y N° 3” en Condiciones de abandona.
Secciones Condición
Relavera N° 2 Relavera N° 3
Estático
Seudo-Estático
amax= 0.20 g
Estático
Seudo-Estático
amax=0.20 g
0+120Inicial 3.04 2.27 2.71 2.04
Final 3.68 2.41 3.43 2.30
0+160Inicial 3.05 2.21 2.72 2.04
Final 3.83 2.50 3.32 2.20
NOTA: De acuerdo American Society of Civil Engineers y the Internacional Comisión on
large dams el factor de seguridad mínimo en condiciones pseudoestáticas =1.0
Los resultados indican que la presa es estable en condiciones estática y
sísmica, durante las fases de operación y abandono.
8.1.1.5.3 Defensa Ribereña y Canal de coronación.
Defensa Ribereña
La defensa ribereña de la quebrada Chala, consiste en muros de
enrocado en el margen derecho de la quebrada Chala, de alturas
variables de acuerdo a los niveles simulados con el modelamiento del
programa HEC-RAS y los niveles de socavación. La longitud de la defensa
ribereña en esta etapa del proyecto es de 300 metros.
Los muros tienen un borde libre de 1.00 m con relación a los niveles de la
avenida extraordinaria de 500 años, esto es teniendo en cuenta la
posibilidad de arrastre de material.
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Canal de coronación
El canal de coronación se ha proyectado para el caudal de 0.21 m3/s, que
corresponde al periodo de retorno de 500.
8.1.1.6 Presupuesto de Obras
En el presupuesto de obras de la “Relavera N° 2 y N° 3” se considera las
siguientes actividades: defensa ribereña de enrocado, dique de
contención compactado, sistemas de drenaje, colocación de
geomembrana y Canal de coronación. El presupuesto se ha estimado
teniendo en cuenta los costos reales del mercado, mano de obra del
régimen de construcción civil y las condiciones de ubicación del proyecto,
monto del presupuesto asciende a la suma de $ 797,304.20 Dólares
americanos (cambio de S/ 3.20 = $ 1.0).
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