ESTUDIO GEOTECNICO QUEBRADA RUT PROYECTO REFIMIN

PREPARADO PORMILTON TAPIA CUBILLOS INGENIERO CIVIL MINAS (e ) INGENIERO GEOTECNICO DEPARTAMENTO INGENIERIA DE MINAS

UNIVERSIDAD DE ANTOFAGASTA

INDICE GENERAL1.0.- OBJETIVOS Y ANTECEDENTES GENERALES ESTUDIO 2.0.-UBICACIN GEOGRAFICA PROYECTO REFIMIN 3.0.- ETAPAS PARA EL DESARROLLO ESTUDIO GEOTECNICO- LEVANTAMIENTO TOPOGRAFICO PROYECTO REFIMIN - PERFILES TOPOGRAFICOS TRANSVERSALES - PERFIL TOPOGRAFICO LONGITUDINAL - ZONA SUPERIOR COMIENZO PROYECTO REFIMIN - ZONA INTERMEDIA PROYECTO REFIMIN - ZONA INTERMEDIA BAJA PROYECTO REFIMIN - ZONA BAJA PROPIEDAD PROYECTO REFIMIN

4.0.- ESTUDIO GEOTECNICO SUBSUELO QUEBRADA RUT

5.0.- ESTUDIO ESTABILIDAD TALUDES CERROS ALEDAOS- FACTORES DE SEGURIDAD - PROCEDIMEINTO DE TRABAJO - PRESION DE POROS DEL AGUA - ALGORITMO GEOTECNICO ANALISIS ESTABILIDAD TALUDES - TALUDES INFINITOS - TALUDES FINITOS - FACTOR DE SEGURIDAD EN TALUDES INFINITOS COHESIVOS - FACTOR SEGURIDAD CASO TALUD INFINITO SECO - FACTOR SEGURIDAD CASO TALUD INFINITO SATURADO - ESTUDIO PARAMETRO FRICCION INTERNA PARA SUELOS - FACTORES QUE INFLUYEN EN LA FRICCION INTERNA

6.0.- PLUVIOMETRIA ZONA QUEBRADA RUT

- PLUVIOMETRIA Y TALUDES ALEDAOS QUEBRADA RUT

7.0.- SISMICIDAD ZONA UBICACIN QUEBRADA RUT- MAGNITUD DE LOS SISMOS - INTENSIDAD DE LOS SISMOS - ACELERACION MAXIMA DE PARTICULAS - ANALISIS SISMICIDAD ZONA QUEBRADA RUT - CALCULO ACELERACION SISMICA BASAL ZONA ESTUDIO - COMENTARIOS TECNICOS CALCULO ACELERACION MAXIMA - CALCULO FACTORES SEGURIDAD Y ACELERACION MAXIMA

8.0.- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES FINALES ANEXOS GENERALES PLANOS UBICACIN PROPIEDAD PROYECTO REFIMIN PERFILES TOPOGRAFICOS TRANSVERSALES PROYECTO REFIMIN PERFILES TOPOGRAFICOS LONGITUDINAL PROYECTO REFIMIN CLASIFICACION GEOTECNICA SUBSUELO MATERIAL PARTICULADO CALICATAS % HUMEDADES CERROS , LADERAS Y TALUDES QUEBRADA RUT VALORES FRICCION BASICA , RESIDUAL Y COHESIN SISMICIDAD ZONA ANTOFAGASTA II REGION INSTITUTO SISMOLOGIA U. CHILE CALCULO FACTORES SEGURIDAD Y ACELERACION MAXIMAS POR ZONAS Y PERFILES TRANSVERSALES

ESTUDIO GEOTECNICO QUEBRADA RUT PROYECTO REFIMIN 1.0.- OBJETIVOS Y ANTECEDENTES GENERALES ESTUDIOLos objetivos Generales y Especficos del presente informe, comprenden efectuar en la prctica un estudio Geotcnico principalmente del subsuelo y cerros que se encuentran aledaos, a la propiedad perteneciente a la empresa REFIMIN . En este sector la compaa que se menciona, esta ejecutando un proyecto de instalacin de faenas, para la futura ejecucin de trabajos de Lixiviacin in-situ en Pilas, unidades que estarn compuestas de Minerales de Cobre los cuales provendrn en su totalidad de una explotacin minera aledaa, tambin propiedad de REFIMIN. El estudio Geotcnico como se indica, bsicamente toma en cuenta efectuar una evaluacin de los posibles deslizamiento de materiales particulados, tipo escombros de faldas que se encuentran superpuestos en los Cerros aledaos, al complejo minero metalrgico que se indica, as tambin toma en cuenta evaluar y caracterizar los diversos tipos de suelos, que componen el lecho de la Quebrada RUT donde posteriormente se posicionaran Pilas y Equipos, para la realizacin de los trabajos de Lixiviacin in-situ que se describen y que utilizarn en su desarrollo, Agua de Mar por lo tanto se tratar en el futuro de Pilas Cementadas. El muestreo y estudio de suelos que se ha descrito, comprende una extensin total que se desplaza desde la cabecera superior de la propiedad, punto donde se instalarn las futuras Pilas, hasta quebradas terminales donde concluye la propiedad empresa REFIMIN . Igualmente este estudio y anlisis de estabilidad de Cerros y Suelos de Fundacin, comprende un trabajo que considera en la prctica varias etapas, cuyos resultados se muestran en el desarrollo de este estudio . Esto ltimo importante tomando en cuenta, que la empresa no mantiene en su poder una informacin Geotcnica detallada del sector, donde se instalarn en el futuro las faenas faenas Minero Metalrgico que se mencionan..

2.0.-UBICACIN GEOGRAFICA PROYECTO REFIMINLa futura Planta de procesamiento e instalacin de Pilas para efectuar trabajos de Lixiviacin In-situ , se encuentra ubicada en el sector QUEBRADA RUT , en la comuna y regin de Antofagasta . El acceso al proyecto como se ha podido visualizar, desde la ciudad de Antofagasta se realiza por la Quebrada denominada LA CADENA , a partir de la cual y despus de un trayecto aproximadamente de 7.5 Kilmetros en buen estado, se accede a un desvo con direccin SW de 3 Kilmetros aproximadamente, hasta llegar a la QUEBRADA RUT lugar en

el cual se proyecta la realizacin de este Proyecto . En las figuras e imgenes siguientes, se muestra la posicin y lugar de emplazamiento geogrfico del proyecto. La informacin Geogrfica referida al Proyecto, se muestra en ANEXO ( I ) de este informe.

Cabecera Superior Propiedad Empresa REFIMIN

FIGURA ( 1 ): Cabecera superior donde comenzar instalacin futura de Pilas

Pendiente Lecho Quebrada RUT

FIGURA ( 2 ): Lecho Quebrada RUT susceptible de recepcionar materiales particulados

Cerros Aledaos Aportan Materiales Residuales

FIGURA ( 3 ) : Quebrada RUT, Cerros aledaos que aportaran Materiales Particulados

3.0.- ETAPAS PARA EL DESARROLLO ESTUDIO GEOTECNICOEl estudio y anlisis Geotcnico de la propiedad Empresa REFIMIN, comprende en la prctica varias etapas de trabajo. Esto ltimo resulta importante indicarlo, considerando que la empresa para dar inicio a sus trabajos mineros metalrgicos en el sector QUEBRADA RUT, lugar de emplazamiento de las futuras faenas ,debe presentar al Servicio Nacional de Geologa y Minas SERNAGEOMIN , un estudio de estabilidad de Cerros aledaos y caracterizacin de suelos caractersticos del sector. De acuerdo a lo anterior las etapas a considerar, en este estudio de estabilidad son las siguientes: Levantamiento Topogrfico Propiedad Empresa REFIMIN . Confeccin de un Plano Geotcnico del subsuelo, a partir del Plano Topogrfico. Anlisis de Propiedades Geotcnicas, para Suelos Sector Quebrada RUT. Informacin Pluviomtrica y Sismicidad zona ubicacin Empresa REFIMIN. Anlisis de Estabilidad de Taludes para Cerros aledaos a Propiedad REFIMIN Conclusiones y Recomendaciones

3.1.-LEVANTAMIENTO TOPOGRAFICO PROPIEDAD EMPRESAPara el desarrollo de esta etapa la empresa REFIMIN, ha proporcionado la Topografa del lugar de acuerdo a las sugerencias hechas por el Ingeniero

Geotcnico Universidad de Antofagasta. Bsicamente estos trabajos Topogrficos comprenden en la prctica, la confeccin de los siguientes Perfiles Topogrficos:

A.- PERFILES TOPOGRAFICOS TRANSVERSALESDesarrollados a lo largo de la propiedad de la empresa. En este caso se ha establecido como control topogrfico, llevar la construccin de estos perfiles transversales que se mencionan cada 50 Metros dentro de la propiedad empresa REFIMIN .Especficamente interesa se indique en ellos, adems de la construccin topogrfica propiamente tal que se menciona, se describa la pendiente que presentan las laderas de los Cerros, en cada uno de los perfiles que se confeccionaran. Esto ltimo importante tomando en cuenta, que los criterios de Estabilidad de Taludes para los Cerros aledaos a la propiedad minera, se estudian bajo el concepto de Taludes Infinitos, observndose en este caso que la Pendiente de los Cerros juega un papel importante. Este tipo de Taludes suele contener en su superficie, una capa superior de suelos susceptibles de deslizar cuyo espesor se considera despreciable, cuando se compara con la Pendiente del Cerro respectivo. La informacin Topogrfica correspondiente a estos perfiles, se muestra en el ANEXO ( II ) de este informe.

B.- PERFIL TOPOGRAFICO LONGITUDINALEn este caso se ha solicitado igualmente , la construccin de un Perfil Topogrfico Longitudinal para la zona, en el cual es importante materializar especficamente la Pendiente y por tanto el Gradiente Hidrulico, que es posible apreciar desde el punto de inicio al termino de la propiedad empresa REFIMIN, aspectos que se consideran importantes para indagar posibles lneas de desplazamientos de afluentes slidos lquidos tipo aludes que se puedan producir , anlogamente determinar y precisar una identificacin Geotcnica de los suelos que componen el lecho de la Quebrada RUT y que podran desplazarse, especficamente espesores aproximados de estos y su capacidad filtrante que presentan. La informacin referidas a este Perfil Longitudinal y sus componentes , se muestran en el ANEXO ( III ) de este informe.

4.0.- ESTUDIO GEOTECNICO SUBSUELO QUEBRADA RUTHabindose examinado y evaluado en terreno, el subsuelo que comprende la propiedad Empresa REFIMIN, bsicamente se aprecia en el lugar la existencia de Cuatro zonas geotcnicas caractersticas . Estas zonas se encuentran ubicadas, en un rea geolgica de pendientes abruptas de origen Coluvio Aluvial, se observa

a simple vista en forma superficial una mezcla de materiales particulados tales como Bolones, Clastos , Gravas y Arenas mezclados en forma importante en algunos sectores con materiales finos de origen Arcillosos . Geolgicamente la zona se presenta sin presencia de vegetacin y materiales orgnicos de importancia, se aprecia la formacin de Quebradas laterales de tamaos variables que interceptan a la propiedad de REFIMIN. En cada estacin o ubicacin de una Calicata, se procedi a efectuar medidas para la Densidad In-situ que presenta en ese sector el subsuelo o suelo. El mtodo empleado para efectuar estas mediciones, fue el Sistema Cono de Arena. Esto ltimo considerando las irregularidades observadas en la superficie y la poca correlacin de valores, que podra observarse si se utilizara un procedimiento diferente. El Sistema Cono de Arena, ha demostrado en este caso ser un sistema eficiente de medida para la Densidad In-situ del suelo.

FIGURA ( 4 ) : Sistema Cono de Arena para Medir Densidades In-situ de Suelos

La construccin de Calicatas consider generar pozos de observacin, aproximadamente de 1.0 metro2 de seccin y 0.8 a 1.0 metros de profundidad, se estima a esta profundidad se puede apreciar la presencia de roca basal o un cambio de Estratigrafa importante, igualmente se dispuso la extraccin de muestras rotuladas por cada cambio de estratigrafa que se aprecie, con el fin de identificar los tipos de suelos existentes, esto ltimo segn la Norma USCC informacin que puede consultarse en ANEXO ( IV ). En las figuras siguientes, se muestra la ubicacin de Calicatas y los principales comentarios tcnicos, referidos a la Geotecnia del lugar que son importantes tomar en cuenta. En general la propiedad REFIMIN , identifica Cuatro zonas Geotcnicamente bien definidas las cuales se describen como sigue:

ZONA SUPERIOR COMIENZO PROPIEDAD REFIMINEn general puede decirse que la Estratigrafa del subsuelo en este lugar, esta conformado por suelos Gravosos a Areno Gravosos del tipo GW GP y SP SM. Esto ltimo segn la norma de Clasificacin Universal para suelos USCC , se observan adems contenidos menores variables de finos ms bien limosos no plsticos y presencia de agentes salinos, comprendidos en un rango estimado entre un 8% a 10% aproximadamente.

FIGURA ( 5 ) : ZONA SUPERIOR PROPIEDAD EMPRESA REFIMIN

Para la comprobacin de los suelos existentes en este lugar, se prepararon 2 Calicatas Exploratorias de profundidades variables , obtenindose un set de muestras rotuladas de los suelos existentes, las cuales fueron enviadas posteriormente al Laboratorio de Mecnica de Suelos Departamento de Minas Universidad de Antofagasta. En las Figuras siguientes se muestran los trabajos de terrenos realizados, con las apreciaciones Geotcnicas ms sobresalientes que se han obtenido. Se observa que la profundidad de la capa de suelo para los tipos descritos, comprenden valores variables que abarcan un rango comprendido entre los 1.0 Metros a 1.5 Metros aproximadamente. CALICATA ( 1 ) ZONAS ALEDAAS OBSERVACIONESSe trata de una zona de suelo compacto, propia de una base estabilizada y compactada. En esta zona se tomaron, Densidades In-situ mediante el Sistema Cono de Arena, observndose que este parmetro oscila en el rango comprendido, entre 2.25 grs./cc a 2.30 grs./cc. , por tanto se trata de un suelo compacto bien estabilizado. Los Cerros aledaos, a la ubicacin de este estacado no presentan derrames importantes, Meteorizaciones notoria y la capa de material susceptible de deslizar en los cerros, se presenta como un material compactado el cual alcanza una profundidad, en la prctica aproximadamente de 25 a 30 Centmetros de espesor.15 CMS.

FIGURA ( 6) .Ubicacin y Comentarios Tcnicos Calicata ( 1 )

En general se aprecia en esta zona como se ha indicado, la presencia de un suelo compuesto de Gravas y Arenas compactas, con un contenido salino medio a bajo otorgando a esta zona, una cohesin que se estima es significativa para el lugar .

ZONA INTERMEDIA PROPIEDAD REFIMINSe aprecia un suelo ms bien similar al caso anterior , se trata de una zona continua a la parte superior de la propiedad minera, dada la Pendiente que se aprecia en el sector comprendida en un rango de 5% a 8% aproximadamente, los materiales constituyentes del suelo resultan ser granulomtricamente ms finos que los observados en la zona superior, bsicamente se trata en su composicin de Arenas con intercalaciones medias a bajas de materiales de origen arcillosos. Esto ltimo conduce a tener un subsuelo, estimado como Cohesivo y Densidades In-situ variables, con valores comprendidos en el rango 2.15 grs/cc a 2.20 grs/cc aproximadamente. Sobre el suelo o subsuelo y en la zona en general, no hay fracturamientos superficiales llamativos o derrames de materiales que sobresalgan.

FIGURA ( 6 ) : ZONA INTERMEDIA PROPIEDAD EMPRESA REFIMIN

CALICATAS ( 2 ) y ( 3 )

ZONAS ALEDAAS

OBSERVACIONESSe trata de suelos ms bien ubicados, en la categora de Arenos Limosos. En la zona no hay presencia e indicios de vegetacin, es posible apreciar en los Cerros aledaos a este estacado, que la sobrecarga de material susceptible de deslizar, se comporta ms bien estable sobretodo lo referido, a las unidades ubicadas en el sector Sur del lugar, igualmente es posible apreciar en los Cerros, estras superficiales que presentan una profundidad leve a media, producto en la prctica de derrames de Agua, posiblemente derivados de escorrectivas superficiales anteriores. En general el material superpuesto en los Cerros, se trata de suelos relativamente compactos, con una profundidad no mayor a los 30 Centmetros.

Estras Superficiales Cerros

FIGURA ( 7) .Ubicacin y Comentarios Tcnicos Calicata ( 2 ) y ( 3 )

Para la comprobacin de los suelos existentes en esta zona, se prepararon 2 Calicatas Exploratorias de profundidades variables denominadas Calicatas ( 2 ) y ( 3 ) respectivamente, obtenindose un set de muestras rotuladas de los suelos existentes, las cuales fueron enviadas posteriormente al Laboratorio de Mecnica de Suelos Departamento de Minas Universidad de Antofagasta. Los resultados de los ensayos de Suelos obtenidos, permiten establecer en general y definitivamente que en esta zona de la Quebrada, se aprecian suelos ms bien de origen aluvial y coluvial de pocas recientes, compuesto bsicamente de Arenas Limosas tipo SP a SM, segn el Sistema de Clasificacin y

Norma Universal de Suelos USCC. Estos Suelos presentan en general, una presencia baja a media de materiales finos, por tanto puede indicarse se trata de Suelos con una capacidad filtrante, estimada tambin de media a buena.

ZONA INTERMEDIA BAJA PROPIEDAD REFIMINBsicamente se trata de una zona continua a la anterior , se mantiene el perfil en cuanto a la existencia de Suelos Aluviales y Coluviales recientes, bsicamente derivados de la pendiente no menos importante que se aprecia en este lugar, estimadas tambin en un rango comprendido entre los 5% a 8% aproximadamente. Una apreciacin visual del lugar pone de manifiesto, la presencia de materiales granulomtricos ms bien de granos gruesos a finos tipos Arenas Limosas con contenidos variables de finos, los cuales se estiman contienen una concentracin salina ms bien baja. La Densidad In-situ Promedio del lugar, se clasifica en el rango comprendido 1.90 grs/cc a 2.05 grs/cc . Estos ltimos valores, debido a que el subsuelo es ms bien Arenoso con presencia de finos, no obstante que en algunas zonas se presenta suelto poco compacto.

FIGURA( 7 A ) : ZONA INTERMEDIA INFERIOR BAJA PROPIEDAD EMPRESA REFIMIN

Al igual que en el caso anterior, no se aprecian en la zona grandes accidentes estructurales superficiales, esto ltimo mas que nada esta referido a la presencia de Quebradas Laterales como la que se muestra en la figura, propias de la Geologa de esta zona.

FIGURA( 7 b ) : ZONA INTERMEDIA INFERIOR BAJA PRESENCIA DE QUEBRADAS ALEDAAS

La vegetacin en este sector resulta ser escasa, en general en la Quebrada RUT la presencia de vegetacin es nula, salvo la presencia de pequeos arbustos y matas de vegetales propios de la zona, estos ltimos producto de escorrectivas superficiales que tuvieron lugar en la zona, derivados probablemente del aluvin atpico que azot a la regin de Antofagasta en una poca pasada. En el sector se da un fenmeno meteorolgico llamado Vaguada Costera , que se manifiesta espordicamente a travs de nieblas saturadas, aspecto que en todo caso no es suficiente para mantener la vegetacin que se comenta y producir una saturacin importante de los Suelos , como para generar o llegar a alcanzar una condicin de inestabilidad por deslizamientos del material superpuesto en los Cerros. En general se aprecia en la zona una vegetacin escasa, producto de las bajas a nulas precipitaciones existente en el lugar.

( 7 C ) : PRESENCIA ESCASA VEGETACION Y ESTRIAS SUPERFICIALES POR ESCORRECTIVAS DE AGUA

Igualmente es importante sealar, que el subsuelo existente en la zona y los suelos que se encuentran como sobrecarga de Cerros aledaos, presenta un capa de material susceptible de deslizar que abarca un profundidad no superior a los 30 Centmetros , antes de llegar a una roca basal. Importante es sealar que estos materiales son ms estables, en el Sector Sur de la Quebrada, lugar donde es posible incluso apreciar afloramientos importantes de rocas, la cual an cuando se presenta meteorizada y Diaclasada resulta ser estable, no presentando potenciales frentes de deslizamientos, rodados o cadas de rocas que se tornen peligroso llegado el momento.

Espesor Suelo Susceptible Deslizar

Formacin Rocosa Diaclasada Estable

( 7 D ) : ZONA INTERMEDIA INFERIOR BAJA PROPIEDAD EMPRESA REFIMIN

Para la comprobacin de los suelos existentes en esta zona, se prepararon 2 Calicatas Exploratorias de profundidades variables denominadas Calicatas ( 4 ) y ( 5 ) respectivamente, obtenindose un set de muestras rotuladas de los suelos existentes, las cuales fueron enviadas posteriormente al Laboratorio de Mecnica de Suelos Departamento de Minas Universidad de Antofagasta para su anlisis Geotcnico. CALICATAS ( 4 ) y ( 5 ) ZONAS ALEDAAS

OBSERVACIONESSe trata de una zona relativamente estable, desde un punto de vista estructural los cerros se muestran con presencia de estras, con amplitudes variables menores a medias, producto de derrames y escorrectivas superficiales, que en una poca pasada se presentaron en el sector. Sin embargo no han llegado a producir, inestabilidades llamativas que hagan pensar en probables deslizamientos, igualmente se observa la presencia de Quebradas Laterales, que interceptan al lecho de la Quebrada , las cuales en su interior contienen materiales, compuestos de Clastos solidarios a la matriz rocosa principal, especficamente paredes y lecho de estas unidades geolgicas.

FIGURA ( 7E) .Ubicacin y Comentarios Tcnicos Calicata ( 4 ) y ( 5 )

En general puede decirse la zona corresponde a Depsitos de suelos Aluviales y Coluviales , que resultan ser la acumulacin de materiales sedimentarios que se han desplazados de lugares y zonas superiores , para ser transportados principalmente por la accin Elica del viento, Gravedad y una participacin mnima de acciones fluviales de Aguas Metericas. La capa de material suelo sedimentario, superpuesto sobre una roca basal es variable de pocos centmetros en el caso de Cerros aledaos, se estima de 25 a 30 Centmetros de espesor aproximadamente.

En el caso del subsuelo y lecho de la Quebrada, este valor puede ser superior a 1.0 a 1.5 Metros de Suelos Sedimentarios compactos plegadas, tal como se muestra en la figura siguiente. Bsicamente los suelos existentes en el lecho de la Quebrada, se clasifican segn la Norma USCC como Arenas tipo SP - SM , con cantidades menores aproximadamente 5% a 7 % de Arcillas Inorgnicas de la categora CL , bsicamente se trata de Arenas Limosas pobremente graduadas. En el caso de los Cerros aledaos al estacado materializado en terreno, el material superpuesto y que podra deslizar, segn esta misma Norma se clasifica como del tipo GP GM compacto, salino y pobremente graduado, con un porcentaje de finos prcticamente despreciable del orden de un 3% aproximadamente.

Capa de Suelos Arenosos Compactos

FIGURA(7F).Bancos Arena Compacta Zona Intermedia Baja Propiedad Empresa REFIMIN

ZONA BAJA PROPIEDAD REFIMINBsicamente se trata de la zona terminal de la propiedad Empresa REFIMIN , la zona conecta con el camino de ingreso a la propiedad minera , instalacin de un pequeo campamento y futura instalacin de un Botadero, para materiales granulomtricos rocosos provenientes de la explotacin minera a Cielo Abierto que se proyecta realizar . El lugar desde un punto de vista Geotcnico, se encuentra Compuesto de Bancos de Arenas compactas pobremente graduadas y con un

contenido de finos, en algunos casos importantes comprendidos en el rango de 10% a 15% , el cual se presenta suelto y con un contenido salino que se estima en el rango de 5% a 10% aproximadamente , ms bien se trata de Arenas Limosas tipo SP- SM y finos Cl, segn una clasificacin Universal de Suelos USCC .

FIGURA ( 8 A ) .Campamento y Zona de Ubicacin Futura Botadero de Materiales

FIGURA ( 8B) .Ubicacin Futura Zona Botadero Propiedad Empresa REFIMIN

CALICATAS ( 6 ) y ( 7 )

ZONAS ALEDAAS

OBSERVACIONESLa zona esta constituida, por bancos de Arenas compactas granulomtricamente uniformes , con presencia media a baja de materiales finos, con contenidos salinos variables. El sector presenta accidentes estructurales, en contacto con el lecho de la Quebrada y zonas colindantes, ms que nada producto del uso de maquinarias, que ha sido usada en el diseo de la servidumbre para futuras instalaciones Mineras. Zonas ms cercanas, al fin de la propiedad minera de REFIMIN , presentan abundante finos sin llegar a clasificarse como Chusca, a pesar que se presenta este material suelto sin consistencia y con baja cohesin. .

FIGURA ( 8C ) .Ubicacin y Comentarios Tcnicos Calicata ( 6 ) y ( 7 )

Esta zona se presenta accidentada estructuralmente en su superficie, ms que nada por movimientos de materiales ejecutado por maquinaria, la cual ha sido usada en el lugar con el fin de preparar a futuro la instalacin de una servidumbre, referidas a caminos y terraplenes los cuales sern usados, para la instalacin de una Planta de beneficio de Minerales y acceso a la Mina que explotar REFIMIN . Al medir la Densidad in-situ en este sector mediante el sistema Cono de Arena, se aprecia que este parmetro Geotcnico se ubica en el rango de 1.92 grs/cc a 2.18 grs/cc , valor mayor al observado en las Estacas 4 y 5 respectivamente. No obstante que tambin en esta zona, se aprecian en abundancia materiales aluviales que han sido desplazados por agentes meteoritos precisos, como son Gravedad y ms que nada una accin elica derivada de corrientes de vientos y participacin fluvial mnima , los bancos de Arenas compacta que caracterizan a la zona se presenta ms bien entre compacto y suelto, con contenidos salinos variables comprendidos en el rango de 2% a 8 % aproximadamente, aspectos que justifican los valores de Densidades In-situ que se han obtenidos.

FIGURA ( 8D ) .Bancos de Arenas Compacta y Apilamiento Superficial de Materiales

La propiedad Minera de la empresa REFIMIN, concluye posterior a la ubicacin de la Estaca ( 7 ), una inspeccin del sector permite establecer se trata de una zona compuesta de Quebradas Rocosas, que se desplazan en direccin NO y que en la prctica serviran de verdaderos receptculos naturales de llenados, para posibles pulpas slidas - lquidas que pudieran producirse en el sector. Estas Quebradas se observan generaran en el lugar, un efecto cataratas el cual tendera a disminuir la energa cintica de desplazamiento, para pulpas o soluciones slidas y lquidas que se mencionan.

FIGURA ( 8E ) .Quebradas ubicadas posterior a la Calicata ( 7 ) Propiedad REFIMIN

Importante es sealar que las formaciones rocosas que componen las Quebradas, se presentan estructuralmente Diaclasadas y en otros sectores controlados por un sistema de Fallas Planares, conformando bloques de tamaos variables que pueden desprenderse con relativa facilidad, dejando al descubierto superficies tipo espejo de fallas, que presentan una Cohesin ms bien bsica entre superficies.

FIGURA ( 8F ).Formacin Rocosa Diaclasada , Meteorizada con Fallamiento Planar

En cuanto a los Cerros aledaos, que se encuentran en torno al estacado(6 ) y (7 ) respectivamente , estos se encuentran relativamente lejanos a la zona de instalacin de faenas, se trata de unidades geolgicas que presentan en su superficie un material de sobrecarga susceptible de deslizar, con un espesor no superior a los 30 Centmetros, se manifiesta estable y bsicamente se trata en la prctica de Gravas Pobremente Graduadas compactas tipo GP-GC y porcentajes de finos salinos escaso, el cual se presenta aglomerado y con sales impregnadas. Las unidades geolgicas Cerros se presentan con baja Meteorizacin, a pesar que en este sector como se ha indicado suele darse un fenmeno de nieblas saturadas, que invaden espordicamente el sector. Como se apreciar la construccin de los Perfiles Geotcnicos de los suelos, en las zonas que se describen contribuyen en la prctica a precisar , determinar y estudiar la capacidad filtrante del subsuelo. Lo anterior se estima importante, tomando en cuenta que a futuro la instalacin de faenas que proyecta REFIMIN, contempla el diseo de Pilas para efectuar trabajos de Lixiviacin In-situ de Minerales de Cobre.

FIGURA ( 8G ) .Cerros contiguos y colindante lmite Propiedad Empresa REFIMIN

FIGURA ( 8H ) .Cerros contiguos y colindante lmite Propiedad Empresa REFIMIN

Estas Pilas que se mencionan probablemente en su base llevarn un Geotextil, el cual si se daara generara infiltraciones de soluciones en el subsuelo, aspecto que sumado a una posible Pluviometra intensa que se diera en la zona, producira condiciones adversas desde un punto de vista ambiental ms que nada lo referido, a contaminacin de suelos por infiltracin de soluciones.

5.0.- ESTUDIO ESTABILIDAD TALUDES CERROS ALEDAOSImportante resulta para el caso de Quebrada el Toro, desarrollar un Estudio de Estabilidad de Taludes para los Cerros y Laderas aledaos, a la propiedad Empresa REFIMIN . El objetivo de este estudio es indagar aquellos aspectos, que se encuentran relacionados con las caractersticas Geolgicas , Geotcnicas y Topogrficas del sector, que podran afectar la estabilidad estructural del material superpuesto en los Cerros y laderas que se mencionan. Estos materiales bajo ciertas condiciones, podran deslizar tornando peligroso el lugar de instalacin del futuro complejo Minero Metalrgico, que se est proyectando.

5.1.-FACTORES DE SEGURIDADEn Ingeniera Geotcnica en general el Factor de Seguridad (Fs ), se define como la relacin entre Fuerzas Resistentes (FR ) y Actuantes ( FA). Este Nmero de Estabilidad conduce generalmente a establecer un criterio, para discernir cuando un Talud es Estable o se encuentra en una condicin de colapso potencial. De aqu que la determinacin de este parmetro permite establecer, cuando una determinada construccin se encuentra bajo una amenaza de inestabilidad estructural. Para el caso particular de laderas naturales, se debe realizar el inventario de los procesos que reflejen inestabilidad del terreno a fin de incorporarlos, con los anlisis de las condiciones de estabilidad de la ladera o cerros aledaos en este caso.

5.2.-PROCEDIMEINTO DE TRABAJOUn buen estudio de Estabilidad de Taludes , debe considerar en la prctica un Modelo Geolgico- Geotcnico, que contenga al menos una seccin transversal del terreno, la cual incluya una representacin razonable de la Topografa de la superficie del Talud, especficamente como ya se ha sealado la Pendiente natural de esta unidad . En nuestro caso se ha considerado evaluar y tomar Secciones Transversales de la cuenca o Quebrada RUT cada 100 metros . En cada una de estas unidades, se procurar establecer las caractersticas del Suelo Tipo Escombro de Faldas, que se observa y sobreyace sobre el Talud, especficamente entre otros aspectos su profundidad, as como tambin incluir aquellos eventos Geotcnicos Cinemticos, que podran producir movimiento e inestabilidad Estructural.

5.3.-PRESION DE POROS DEL AGUAAfortunadamente en este caso, la ubicacin e instalacin de las futuras faenas Mineras Metalrgicas REFIMIN, se instalarn en un rea donde el Nivel de Precipitaciones es prcticamente nulo , bsicamente el problema de saturacin de suelos se remite al caso del fenmeno Hidro-Climtico denominado Baguada Costera, el cual se observa es de poca intensidad en la Quebrada el Toro y no produce excorrectivas superficiales de aguas importantes, solamente logra saturar parcialmente los suelos aledaos y sobrepuestos a los Taludes, no generando por tanto Presines de Poros significativas. Como se apreciar el Agua siendo un lubricante natural importante, no logra afectar en este caso en forma importante los parmetros Friccin y Cohesin entre partculas de suelos. No obstante a lo anterior, el clculo de Estabilidad de Taludes en este caso se efectuar asumiendo un valor de Cohesin esttica, bajo cercano a nulo para el material superpuesto.

5.4.-ALGORITMO GEOTECNICO ANALISIS ESTABILIDAD TALUDESEn Geotecnia los Taludes se clasifican generalmente, en base al parmetro Factor de Seguridad ( Fs ), de modo que se establece como valor crtico para este parmetro ( Fs = 1.0 ), valor que en la prctica marca el lmite entre lo que se estima como Estable e Inestable. En base a este parmetro los Taludes, pueden clasificarse en dos grandes categoras:

A.- TALUDES INFINITOSCorresponde a aquellos taludes, en los cuales el material que es susceptible de deslizar es de muy poco espesor, si se compara con la longitud de la Pendiente la cual se supone tericamente infinita. Este tipo de Taludes se presenta en Cerros y Valles , normalmente corresponde como se ha indicado a la masa de suelos que esta sobrepuesta, sobre la ladera de un Cerro o Valle . En base a estas consideraciones, podemos clasificar a estos Taludes en Taludes Infinitos compuesto de Suelos Cohesivos y No Cohesivos respectivamente. En el primer caso se trata de un material superpuesto, compuestos esencialmente por suelos finos orgnicos de alta plasticidad, mientras que en el segundo caso el material susceptible de deslizar bsicamente comprende Gravas , Arenas y pequeas intercalaciones de materiales finos de origen Arcillosos .

B.- TALUDES FINITOSAquellos taludes para los cuales se aprecia una relacin especfica y directa, entre la Altura ( H ) de una Estructura de Suelos y el ngulo Talud propiamente tal que se forma, producto del apilamiento de materiales respectivamente. Calzan en esta categora los Taludes Artificiales, que generalmente son el resultados de trabajos mineros tales como disposicin de Botaderos , Construccin de Pilas o Terraplenes respectivamente. En el caso de este estudio, los Taludes de los Cerros aledaos a la propiedad Empresa REFIMIN, se consideran como Taludes Infinitos tal como se muestra en la figura siguiente . Considerando el esquema y las figuras que se muestran, se puede establecer el siguiente anlisis de Fuerzas presentes en el Talud Infinito. De la Figura ( 10 ) es posible determinar, las siguientes relaciones de Esfuerzos importantes bajo condiciones de Equilibrio Esttico:

Esfuerzos observados en el Eje Y de Referencia

N - Wy = 0.0

Esfuerzos observados en el Eje X de Referencia

T - RDnde :

= 0.0

N = Esfuerzo Normal al Plano Deslizamiento WY = Componente ( Y ) Peso Material Susceptible Deslizar WX = Componente ( X ) Peso Material Susceptible Deslizar T = Esfuerzo Corte Tangencial al Plano Deslizamiento R = Esfuerzo Resistivo que se opone al Deslizamiento

L

H

TALUD INFINITO DE ESPESOR H (H

Anlogamente si se aprecia una Humedad importante en este caso, el calculo del Factor de Seguridad para un Talud Infinito, se abordar considerando para el suelo susceptible de deslizar, su Peso Unitario Saturado Boyante o Peso Unitario Sumergido ( SATURACION - AGUA) , como tcnicamente se conoce a este ltimo valor desde un punto de vista geotcnico . Naturalmente que esta ltima consideracin, aumenta en este caso la rigurosidad del clculo para el estudio de la Estabilidad Estructural de los Taludes Infinitos de Cerros y Laderas, aledaos a la propiedad Empresa REFIMIN :

Tang = A * Tang SATURACION - AGUA A= ___________________ SATURACIONDnde : saturacion = Peso Unitario Saturado Material susceptible de Deslizar Agua = Peso Unitario Agua Tomando en cuenta la Ecuacin anterior, se puede deducir que la Friccin Mnima entre Particulas , considerando la Humedad y Grado Saturacin que puedan presentar los Suelos susceptibles de deslizarse, es posible estimarla a travs de la Ecuacin siguiente en funcin del Peso Unitario Saturado Boyante:

MINIMA = Tang -1 ( 1 / A * Tang )5.5.-FACTOR DE SEGURIDAD EN TALUDES INFINITOS COHESIVOSBsicamente las Ecuaciones que se utilizan en este caso, hacen uso de una consideracin de infiltracin de agua en el suelo, por tanto se trata de Suelos Saturados Superpuestos en Cerros y Laderas , como es el caso en un grado menor en Quebrada el Toro. Igualmente los suelos en este sector como se ha determinado en este estudio, contienen material fino en una concentracin mnima variable , el cual otorga una Cohesin al material susceptible de deslizar .

FACTOR SEGURIDAD CASO TALUD INFINITO SECO

Fs = (Tang/Tang ) + Co / (sat* H * Cos*Sen)

FACTOR SEGURIDAD CASO TALUD INFINITO SATURADO

Fs = b/ sat (Tang/Tang ) + Co / (sat* H * Cos*Sen)Dnde:

Fs H b w

= Factor de Seguridad Estabilidad Estructural en Cerros y Laderas = Espesor Suelo Sobreyacente Talud Infinito = Peso Unitario Boyante Sumergido Suelo

sat = Peso Unitario Saturado Suelo= Peso Unitario Agua En los clculos anteriores debe tenerse presente, las siguientes condiciones de Estabilidad Estructural para los Factores de Seguridad que se calculen:

FACTOR SEGURIDAD( Fs ) Fs > 1.0

CONDICION ESTABILIDADCondicin de Estabilidad Estructural . Bajo esta condicin no debiera producirse una Falla o Deslizamiento, para el material sobrepuesto en Cerros y Laderas.

Fs < 1.0

Condicin de Inestabilidad Estructural. Bajo esta condicin, debiera producirse una Falla o Deslizamiento del material sobrepuesto, en Cerros y Laderas. Condicin de Equilibrio Lmite, estimada tambin como condicin de Falla o Deslizamiento del Material, sobrepuesto en Cerros y Laderas.

Fs = 1.0

5.6.- ESTUDIO PARAMETRO FRICCION INTERNA PARA SUELOSObservando las condiciones de Estabilidad estructural, que se estn considerando para el Estudio de Estabilidad de Taludes Infinitos en la zona Quebrada RUT, se aprecia que las variables Pendientes o Talud Natural de los Cerros aledaos y Friccin interna del material superpuesto en estas ltimas unidades Geolgicas, son fuertemente influyentes al momento de analizar la estabilidad de este material. Las Pendientes y Taludes naturales de Cerros aledaos, se calculan en este caso a partir de los Perfiles Topogrficos Transversales que se han construido, informacin que se muestra en el ANEXO ( II ) de este informe . Igualmente para el caso de la variable Friccin interna del material superpuesto , para su calculo es importante tener en cuenta previamente los siguientes aspectos importantes, que se mencionan a continuacin. El ngulo de Friccin interna depender en este caso de dos factores importantes. Efecto Trabazn entre partculas y Efecto Mineral Mineral ( u ) , de modo que una expresin analtica bsica para este parmetro es la siguiente:

= u + EFECTO TRABAZONEn esta ltima Ecuacin el Efecto Trabazn, depende a su vez de dos factores importantes como son Densidad Relativa y Grado Compactacin observado para un suelo, de modo que este Efecto Trabazn se estima como:

EFECTOR TRABAZON = - uEn general es posible observar tres casos tpicos, que afectan el desplazamiento entre partculas y que producen trabazn entre dos superficies :A.- CASO FRICCION MINERAL A MINERAL SUPERFICIE SUAVE O PULIDA

_______________________________________ _______________________________________B.-CASO FRICCION LEVE A MODERADA TRABAZON INSIPIENTE

_________________________________________ _________________________________________

C.- CASO FRICCION O TRABAZN INTENSA ENTRE SUPERFICIES

__________________________________________ ___________________________________________

FIGURA ( 11 ) : Tipos de Efectos Trabazn en Estructuras Suelos

5.7.-FACTORES QUE INFLUYEN EN LA FRICCION INTERNABsicamente estos factores, se clasifican en los siguientes: Grado Compacidad y Presin Confinamiento Velocidad de Deformacin que experimenta una Estructura Suelos Indice Vacos y Granulometras Suelos Morfologa de las Partculas de Suelos Composicin Mineralgica, contenido Slices y Silicatos de un Suelo Bajo las condiciones anteriores, se puede hablar de tres tipos Fricciones internas: Friccin Interna Mineral Mineral representada por u Friccin a Volumen constante representada por cv Friccin Mxima Real representada por Estos valores de Friccin interna en el caso de Ingeniera Geotcnica, se usan para resolver distintos problemas que a menudo interesan en Taludes y Estructuras de Suelos:

TIPO PROBLEMAResistencia interna de Arenas, para pequeas deformaciones menores a un 2% Resistencia de Arenas para grandes deformaciones .Estudios de deslizamientos de una superficie, con respecto a otra.

ANGULO FRICCION

DEPENDEComposicin del Suelo, Indice Vaco y Grado Compacidad

cv

Composicin Suelo, Indice vaco final en condiciones de ruptura y falla.

Deslizamientos de Arenas, sobre una superficie suave como Acero. Diseos de Silos. Deslizamientos de Arenas, sobre una superficie rugosa caso de un suelo con respecto a un muro contencin.

u

Naturaleza y condicin del Mineral.

cv

Composicin suelo, indice vaco final en condiciones de Fallas y Ruptura

En el caso nuestro y para el estudio que se desarrolla, Geotecnia y Estabilidad Taludes Quebrada El Toro instalaciones Empresa REFIMIN, hemos considerado los dos ltimos casos finales que se citan, Friccin Mineral ( u ) y Friccin a Volumen constante (cv). En el primer caso el parmetro ha sido determinado usando una Mesa de Friccin ( Figura 12 ) y en el caso de la Friccin a volumen constante, este parmetro ha sido evaluado a travs de Ensayos de Corte Directo realizados en una Celda Hoek ( Figura 13 ), habilitada en este caso para este tipo de ensayos. Ambos tipos de ensayos se han desarrollado en el Laboratorio Mecnica Suelos Departamento de Minas Universidad de Antofagasta, los valores obtenidos se han comparado con aquellos que han sido determinados para las mismas muestras de suelos, pero en el Laboratorio de Mecnica de Suelos LIEMUN Universidad Catlica del Norte. Los resultados de estos ensayos, se muestran en el ANEXO( V )Transportador que mide Angulo Friccin Interna

FIGURA ( 12 ) : Mesa Friccin para medir Friccin Interna u

FIGURA ( 13 ) : Mesa Friccin para medir Friccin Interna cv

6.0.- PLUVIOMETRIA ZONA QUEBRADA RUTLa comuna de Antofagasta presenta una variedad climtica de cuatro tipos, las cuales varan segn la altitud. El sector costero presenta un clima desrtico con nublados abundantes que se caracteriza por una ausencia de precipitaciones, una marcada nubosidad parcial matinal que produce camanchaca , una alta humedad relativa y una mnima variacin estacional de la temperatura, debido a la baja oscilacin trmica . La regulacin de la temperatura se debe a la cercana con el Mar, a la participacin de la corriente de Humbodlt y a la presencia del anticicln semipermanente del pacfico Sur , que genera vientos desde el Sur y desde el Suroeste . Todo esto se traduce en temperaturas suaves y estables, durante la mayor parte del ao . Este clima corresponde al sector, donde se ubica la ciudad y particularmente la Quebrada RUT. Se observa que tras la Cordillera de la Costa caso de Antofagasta , se encuentra un clima desrtico normal con una temperatura media anual que sobrepasa los 18 C , la Temperatura Media Anual es de 16.4 C , la Temperatura Anual es de 16.4 C , La Temperatura Mnima Mensual es de 13 C y la Temperatura mxima mensual es de 20C . La Tabla siguiente muestra los valores promedios de Temperaturas Diarias Mxima , Mnimas y Precipitaciones Totales en Milmetros Mensuales, que se observan para Antofagasta y que en cierta medida son propias tambin, para la zona Quebrada RUT lugar de emplazamiento de las futuras faenas empresa REFIMIN.

MESES ENERO FEBRERO MARZO ABRIL MAYO JUNIO JULIO AGOSTO SEPTIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE

T Diaria Mxima ( C ) 24 24 23 21 19 18 17 17 18 19 20 22

T Diaria Mnima (C ) 17 17 16 15 13 12 12 12 13 14 15 16

Precipitaciones ( Mms ) 0.1 0.1 0.0 0.0 0.3 0.7 0.4 0.1 0.3 0.0 0.0 0.0

Fuente : MSN Weather 29 Marzo del 2008 a 2009

Durante los estudios del subsuelo y anlisis de los principales aspectos superficiales, en el sector Quebrada RUT ubicacin de las futuras Pilas y faenas mineras que desarrollar la empresa REFIMIN, no se observa como complemento de lo que seala la Tabla anterior la presencia de cursos de Aguas Subterrneas y Superficiales , de modo que es probable que de existir ests se ubiquen dentro del macizo rocoso, a una profundidad importante. Como se sabe de acuerdo a los antecedentes que se han revisado, el sector Quebrada RUT es parte tambin de la Cuenca Hidrogrfica del Salar la Negra. Para conocer la tasa de infiltracin y permeabilidad del suelo existente, en los terrenos del sector Quebrada el Toro ubicacin de las futuras Pilas y faena que implementar Empresa REFIMIN , se ejecutaron Siete Calicatas Exploratorias con las caractersticas que se han mostrado en parte de este informe. Como se ha determinado el subsuelo esta constituido principalmente, por materiales Gravosos a Arenos Gravosos , los cuales presentan una permeabilidad media calificndose como suelos con buena Permeabilidad y Capacidad de Infiltracin. Debe quedar bien establecido que el sector de emplazamiento de Quebrada RUT es de carcter rido con escasas precipitaciones, altas temperaturas y escasa neblinas o camanchacas, salvo cuando se produce el fenmeno de vaguada costera, el cual resulta ser espordico y no permanente en esta zona, el lugar generalmente presenta cielos claros nubosos en algunos casos, esto ltimo ms que nada derivado del ingreso de la corriente de Humbolt, la cual estabiliza y

enfra las zonas costeras y permite como se menciona, se observen en algunos casos cielos con presencia de nubes. Igualmente las velocidades del viento, se ha tomado como referencia los registros medidos en Punta Coloso, varan desde 3.9 a 4.9 m/s, prevaleciendo una direccin de propagacin Este prcticamente casi todo el ao. La evaporacin anual de aguas, queda presentada por los siguientes registros y valores que se indican en la Tabla siguiente, los cuales han sido consultados de estudios similares, que se han efectuado para la instalacin de Tranques en la zona, especficamente el caso de Alto Norte los cuales por extrapolacin se ha considerado, seran tambin vlidos para la zona de Quebrada RUT. ESTACIONES METEOROLOGICASCERRO MORENO URIBE D.G.A. U.C.N. ALTO NORTE

ELEVACION ( M. S. N. M. )119 S/I 50 30 600

EVAPORACION ( Mms / Ao )2.004 2.752 2.164 1.942 2.680

Utilizando los datos propuestos y extremos de los datos conocidos, se tiene una evaporacin mnima de 1942 Mms/Ao ( 5.3. Mms/Das ) y una evaporacin mxima de 2.752 Mms/Ao (7.5 Mms/Das ), esto ltimo considerando la variacin mensual que se observa en las citadas estaciones Meteorolgicas. Finalmente se observa que el nivel de precipitaciones, en el sector de ubicacin de Quebrada RUT, es prcticamente escasa o nula. No obstante a lo anterior, se observ no existe informacin concreta sobre el real nivel de precipitaciones, que se observan en la zona. Sin embargo tambin es importante sealar, que las posibles mediciones que se puedan efectuar en trminos reales, no debiera variar significativamente con lo que muestra la Tabla de Temperaturas Diarias Mnimas , Mximas y Precipitaciones mostrada en una seccin anterior .

6.1.-PLUVIOMETRIA Y TALUDES ALEDAOS QUEBRADA RUTImportante es sealar que las condiciones de Equilibrio Estructural, para el material susceptible de deslizar y el estudio de Estabilidad de Taludes Infinitos de Cerros y Laderas, en la zona aledaas a la propiedad REFIMIN consideran y asumen en la

prctica que el suelo tipo Escombro de Faldas, superpuesto en estas unidades geolgicas que se mencionan, posee Cohesin y el Factor de Seguridad calculado en este caso podra estar lejano de una condicin de equilibrio lmite . Ambas condiciones anteriores se consideran favorables, cuando se estudia y analiza la Estabilidad Estructural que presenta un Talud Infinito de Suelos. Esto ltimo es una conclusin directa que se obtiene, cuando se analizan las muestras de suelos obtenida directamente de los Cerros y Laderas que se mencionan, se ha apreciado contienen un Porcentaje de finos comprendido en el rango promedio de 8% a 15% , este fino es de naturaleza Arcillosa por lo tanto otorga un Grado de Compacidad y Plasticidad no despreciable, para la masa total de Suelo susceptible de deslizar. Bajo las condiciones anteriores, se puede indicar que la capa de suelos que se superpone a los Cerros y Laderas, posee Cohesin por tanto su deslizamiento no es del todo fcil, si se compara el valor de este parmetro con la Pendientes que presentan los Cerros y Laderas, observados en la zona Quebrada RUT. Las inspecciones realizadas a Cerros y Laderas, en el sector Quebrada RUT se observa se presentan estables estructuralmente. No obstante esta condicin, se podra perder o cambiar si existiesen variables externas, que rompiesen esta condicin de Equilibrio Esttico. Un hecho perturbador de esta ltima condicin, es que en la zona se presentarn niveles de precipitaciones importantes, aspecto que sabemos no sucede en la Quebrada RUT, a lo ms se tiene la presencia de Nieblas Saturadas . Igualmente importante es mencionar que el Aluvin que azot a la Regin de Antofagasta el ao 1993 , los Cerros y Laderas de la Quebrada el Toro soportaron bien las fuertes precipitaciones, lo anterior queda demostrado cuando se aprecia las estras que se presentan en las unidades geolgicas anteriores, las cuales muestran y permiten inferir que existieron desplazamientos superficiales de Agua, sin llegar a constituir masas de lodos o pulpas slidas lquidas, la historia de este Aluvin declara que por esta zona de la ciudad no bajaron Aludes destructores. Anlogamente es importante sealar, que si esta condicin de estabilidad pluviomtrica cambiara abruptamente, las recomendaciones son tomar a futuro algunas medidas y condiciones importantes para la estabilizacin de Cerros y Laderas, como son instalar Mallajes con Pernos de Sujecin a las matrices ms estables observadas en los cerros, as tambin disear algn tipo de Conduccin Hidrulica de las posibles cadas de Aguas desde Cerros y Laderas y su desplazamiento Gradiente Hidrulico abajo.

Laderas de Quebradas y Futura Instalacin de conducciones Hidrulicas

FIGURA ( 14 ). Conduccin Hidrulica de AguasLaderas de Quebradas y Futura Instalacin de conducciones Hidrulicas

FIGURA ( 15 ). Conduccin Hidrulica de Aguas

Laderas de Quebradas y Futura Instalacin de conducciones Hidrulicas

FIGURA ( 16 ). Conduccin Hidrulica de AguasEstras y Oquedades superficiales en Cerros por desplazamientos de Agua Superficial

FIGURA ( 17 ). Desarrollo de Estras y Oquedades Superficiales en Cerros Aledaos

Oquedades superficiales en Cerros por desplazamientos de Agua Superficial

FIGURA ( 18 ). Desarrollo de Estras y Oquedades Superficiales en Cerros Aledaos

7.0.- SISMICIDAD ZONA UBICACIN QUEBRADA RUTCuando se produce la fractura de la roca en una zona de falla geolgica, la energa liberada es radiada en todas las direcciones. La fuente del movimiento o zona de liberacin de energa, no es generalmente un punto sino una lnea o un rea comnmente alargada en la direccin de la falla . Los sismos que generalmente producen un mayor dao, son los sismos relativamente superficiales. El rea de superficie inmediatamente encima del rea de liberacin de energa, se le denomina epicentro o rea epicentral. La gran mayora de los grandes deslizamientos y agrietamiento del suelo, de gran magnitud corresponden al rea epicentral y van disminuyendo a medida que el punto considerado, se aleja del rea epicentral y la intensidad del sismo disminuye. Existen dos parmetros importantes para designar el tamao y la fuerza de un sismo, los cuales normalmente son la Magnitud y la Intensidad.

7.1.-MAGNITUD DE LOS SISMOSLa magnitud de los sismos es una medida cuantitativa e instrumental del tamao del evento, relacionada con la energa liberada durante el proceso de ruptura de

falla . La magnitud es una constante nica que se asigna a un sismo dado y es independiente del sitio de observacin. Richter defini la Magnitud de sismos locales como el Logaritmo en Base 10 de la mxima Amplitud de la Onda Ssmica, expresada en milsimas de milmetros ( Micrones ) , registrada en un Sismmetro estndar a una distancia de 100 Kilmetros del epicentro del evento. MAGNITUD SISMOS TIPO DESLIZAMIENTO PRODUCIDO

4.0

Cada Rocas, Deslizamientos de Rocas , Cadas de Suelos y alteracin masas suelos Deslizamientos de Suelo, esparcimientos laterales, deslizamientos Subacuticos Flujos de Suelos, esparcimiento deslizamientos Sub acuticos Avalanchas de Rocas laterales ,

4.5

5.0

6.0 6.5

Avalanchas Suelos

7.2.- INTENSIDAD DE LOS SISMOSLa intensidad ssmica es un concepto, que se aplica a la identificacin del Grado de destruccin o efectos locales de un terremoto. La intensidad es una medida de la fuerza ssmica en un punto determinado, depende de la magnitud del sismo, la profundidad de la zona de liberacin de energa , de las caractersticas fsicas locales del sitio y la distancia del sitio al rea epicentral . Existen frmulas para relacionar la Magnitud y la intensidad, como la propuesta por Gutenberg y Richter ( 1954 ) y que se analiza en parte de este informe.

7.3.- ACELERACION MAXIMA DE PARTICULASLa Aceleracin producida por un sismo, la cual esta relacionada con la intensidad del movimiento en un determinado sitio, es el parmetro ms comnmente utilizado para el anlisis Ssmico de Taludes.

La Aceleracin Mxima Horizontal, es el valor absoluto de la Aceleracin Horizontal obtenida de un Acelerograma, tomando la suma de dos componentes ortogonales. Las aceleraciones verticales han recibido una atencin menor que las horizontales, debido a que se supone que su efecto sobre las estructuras es menor .Generalmente se asume que la Aceleracin Mxima Vertical, es dos tercios de la Aceleracin Mxima Horizontal , sin embargo en sitios muy cercanos al epicentro las Aceleraciones Verticales adquieren valores mayores y en sitios muy alejados, valores mucho menores. Se ha observado que los movimientos con aceleraciones mximas, no son necesariamente ms destructivos que aquellos con menores Aceleraciones, debido a que el tiempo de ocurrencia del sismo interviene en forma importante en el comportamiento, tanto de las estructuras como de los suelos.

TABLA REFERENCIA MAGNITUD SISMO vs ACELERACION MAXIMA (% g )MAGNITUD (M)5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5

( Segundos )2 6 12 18 24 30 34 37

DURACION

ACELERACION MAXIMA (%g)9 15 22 29 37 45 50 50

La zona de emplazamiento, para las futuras faenas mineras de empresa REFIMIN que interesan en este estudio, se encuentran emplazadas en una zona netamente ssmica, como lo es toda la segunda regin de Antofagasta. Un estudio ssmico en este caso, se basa en el anlisis estadstico de la Sismicidad Histrica y Estudios Ssmicos del Area, los cuales pueden consultarse en publicaciones que se hicieron en la V Jornadas de Ingeniera Antissmica. Se observa que los grandes terremotos ( M > 7.5 a 8.0 ), son los que encierran mayor inters , tienen tiempos de ocurrencia del orden de varias dcadas: 27 a 117 aos en el caso de Sismos M > 8.0 , para sismos ubicados en los mrgenes de subduccin del Pacfico y de 33 aos para los ( M > 7.5) , en lo que se denomina trinchera norteamericana , de manera que es imposible determinar si existen periocidades en su ocurrencia y cuales son sus variaciones, esto ltimo impide estudiar la variabilidad que presentan los ciclos de Ssmicidad.

Los estudios de Estadstica Global de Sismicidad, fueron hechos por Gutemberg y Richter en 1954 . Ambos estudiaron los datos disponibles de todas las regiones de la tierra y encontraron, que el numero N de sismos mayores a una Magnitud M, que ocurren en un tiempo determinado, es una funcin de la magnitud ( M ) .

Log N = a - b * MDonde a es una constante que depende del tiempo de muestreo y b tiene valores caractersticos para distintas regiones de la Tierra . Esta frmula , conocida como Relacin de Gutemberg Richter relacin G-R, nos indica que si en un tiempo determinado ocurren 10.000 sismos de magnitud 3 , en el mismo tiempo ocurriran 900 de magnitud 4 y 81 de magnitud 5 , de manera que la razn del nmero de sismos de cualquier magnitud, el de la magnitud intermedia, ser siempre constante. Se ha observado en general para la zona correspondiente a la Segunda Regin, se presentan sismos mximos posibles de magnitud Ms mayor o igual a 7.5 (Escala Richter) y una relacin Magnitud-Frecuencia , determinada por la ecuacin siguiente:

Log N = 4.3 0.86 *MEn el cuadro siguiente, se sealan los periodos de ocurrencias asociados a distintas magnitudes, segn la ecuacin anterior:

Magnitud Richter (M)5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5

Nmero Sismos Probables en un Ao por sobre M1.12 0.42 0.15 0.050 0.020 0.008 0.003 0.001

Periodo Recurrencia ( N ) Aos0.89 2.39 6.45 17.40 46.80 126.0 339.0 920.0

Estudios ejecutados para la zona comprendida, entre los paralelos 21 y 26 de Latitud Sur , por el Departamento de Geologa y Geofsica perteneciente a la Facultad de Ciencias Fsicas y Matemticas de la Universidad de Chile

tienden a asociar a esta zona una alta probabilidad de ocurrencia de un sismo costero de Magnitud superior a M = 8.5. La justificacin se basa en la ausencia de este tipo de eventos en los ltimos 120 a 150 aos , lo que provoca cierta madurez de ciclo ssmico correspondiente , debido a la inminente acumulacin de Esfuerzos interplacas continentales sin liberar. Lo anterior implica que la probabilidad de ocurrencia, para un sismo costero de magnitud superior a M = 8.5 , que afecte a la segunda regin sera de un orden del 60% para los prximos aos .

7.4.- ANALISIS SISMICIDAD ZONA QUEBRADA RUTConsiderando la informacin existente, se seleccionaron todos aquellos sismos que presentan una magnitud mayor que un M = 5.5 , para los cuales su Epicentro y Profundidad Focal son conocidos . Los datos correspondientes a estos sismos, se muestran en el catalogo confeccionado para el periodo que se indica ANEXO ( VI ) de este informe e informacin obtenida, desde el Servicio Sismolgico Universidad de Chile y posterior ajuste de la relacin Gutemberg Richter. Con el propsito de efectuar un anlisis de la informacin ssmica, se utiliz como se indica la relacin MAGNITUD vs NUMERO DE CASOS , propuesta por GUTEMBERG y RICHTER , cuya expresin analtica como se sabe esta dada por la Ecuacin :

Log N = a - b * MEl anlisis y estudio, se efecta para el periodo comprendido entre 1940 a 1985, el cual comprende y tiene una extensin de 35 Aos. La obtencin de los parmetros a y b, se obtienen por medio de una regresin lineal para la muestra total, los resultados obtenidos son los siguientes: PARAMETROS A B r2 VALOR OBSERVADO 2.23 -0.48 98 %

De acuerdo a los valores anteriores se puede concluir, que la Ecuacin caracterstica de Gutemberg Richter para el sector Quebrada RUT, esta determinada por la Ecuacin siguiente:

LogN( M) = 2.23 - 0.48 * MComo se sabe este modelo permite relacionar y estimar valores, para las variables Magnitud-Frecuencia de sismos que puedan presentarse, en la zona Quebrada RUT. Sin embargo a travs de este modelo solamente se pueden obtener estimaciones tericas, las cuales se encuentran acotadas por un Sismo Mximo de Magnitud cercana a los 8.5 ocurrido en esta zona el ao 1995.

7.5.- CALCULO ACELERACION SIS MICA MAXIMA ZONA ESTUDIOCon el objeto de evaluar los periodos de ocurrencia, para los sismos en el entorno del rea de la ubicacin futura de las instalaciones Empresa REFIMIN Quebrada RUT, se consult la informacin sismolgica disponible para el sector comprendido, entre los paralelos 21 y 26 Latitud Sur y 72 a 67 Latitud Oeste .Para tal efecto se recopilo los sismos de magnitud y posicin focal, consultados desde publicaciones como las que se indican a continuacin y que aparecen, en Internet y Servicio Sismolgico Universidad de Chile. Sismos recientes de Magnitud M > 5.5 , correspondiente al periodo 1918 a 1978 Sismos periodo 1570 a 1980 recopilados por A. Marti (1990), Magnitudes sobre 4.5 Sismos destructores histricos de F. Greve (1984) Publicaciones de ACHISMA 1985 ,Sismos Histricos

Es una prctica tradicional en los estudios ssmicos de zonas especficas, como lo es la Quebrada RUT, utilizar solamente un valor de Aceleracin Mxima, sin diferenciar los valores de Aceleracin Horizontal y Vertical respectivamente. Un procedimiento Seudoesttico, propone determinar la Aceleracin mxima necesaria, para causar un deslizamiento durante un sismo. En este caso la Aceleracin Mxima esta dada por la Ecuacin siguiente, cuando se estudian Taludes Infinitos como es el caso de Quebrada RUT, zona de ubicacin futura de las instalaciones y faenas empresa REFIMIN :

Amax/g = (Cd/Co * Af + Tang/Tang 1 )+( 1/Tang + Tang)AfDnde:

= Fs Tang/Tang

Af = Factor de Seguridad asociado a Taludes Infinito = Angulo de Inclinacin Angulo Talud Cerros Quebrada RUT

= Angulo Friccin Interna Suelos, sobrepuestos en Cerros y Laderas Co = Cohesin Esttica determinada mediante un Ensayo Corte Directo Cd = Cohesin Dinmica observada bajo un fenmeno de Licuacin g = Aceleracin de Gravedad Fs = Factor de Seguridad Talud Infinito, para una Cohesin determinada suelo FACTOR SEGURIDAD CASO TALUD INFINITO SECO Fs = (Tang/Tang ) + Co / (sat* H * Cos*Sen) FACTOR SEGURIDAD CASO TALUD INFINITO SATURADO Fs = b/ sat (Tang/Tang ) + Co / (sat* H * Cos*Sen)Dnde:

Fs H b w

= Factor Seguridad Estabilidad Cerros y Laderas = Profundidad superficie contacto Suelo Sobreyacente y Roca Basal Cerro = Peso Unitario Suelo Boyante Sumergido

sat = Peso Unitario Saturado del Suelo= Peso Unitario Agua

Obsrvese que en las ecuaciones anteriores, se recomienda usar como una condicin de mayor seguridad, para el calculo del Factor de Seguridad de los Taludes Infinitos de Quebrada RUT, el Peso Unitario sumergido. Tcnicamente este valor corresponde como ya se indic, desde un punto geotcnico al caso de un Peso Unitario Boyante ,el cual se estima a travs de la relacin siguiente:

b = sat - w

En el calculo de la Aceleracin Mxima, se observa el termino Cohesin Dinmica normalmente asociada al fenmeno de Licuacin de Suelos. Como se sabe los fenmenos de Licuacin, consisten en la prctica en una prdida rpida de Resistencia al Esfuerzo de Corte temporal o definitivo, que presenta una Estructura de Suelos . Tal prdida conduce por ejemplo, al colapso a cualquier estructura vial edificada o hecha de un material que entre fcilmente en Licuacin. Las dos causas que puede atribuirse esa prdida de resistencia son bsicamente, las referidas a Incrementos de los Esfuerzos Cortantes Actuantes y Aumento Correspondiente de la Presin de Poros , en este ltimo caso lo referido al rpido desarrollo de elevadas presiones de agua insterticial, posiblemente derivadas de un sismo. Los Suelos susceptibles a la Licuacin son las Arenas Sueltas uniformes , finas y saturadas . En este tipo de material los esfuerzos tienden a compactar la estructura de suelos tipo Arena, transmitindose al agua las presiones que genera el fenmeno de Licuacin. Por otro lado en ellas se reduce su Permeabilidad , impidiendo la disipacin de Presiones de Agua , se observa que los depsitos de Limos No plsticos sueltos, son particularmente peligrosos. Bsicamente las recomendaciones apuntan a que debe tenerse precaucin, con materiales granulares tipos Arenas que presenten un Coeficiente de Uniformidad Menor a 5. En la zona de estudio se ha apreciado, que los suelos susceptibles de deslizar en Cerros y Laderas, son del tipo Escombros de Faldas compuesto de Gravas y Arenas Limosas compactas, con una Cohesin que no es Nula del orden de los 9.21 Kpa a 12.28 Kpa, valores promedios determinados por el LIEMUN Universidad Catlica del Norte, a partir de muestras seleccionadas y obtenidas de los Cerros y Laderas aledaas a la propiedad Empresa REFIMIN. Igualmente el Coeficiente de Uniformidad , obtenido para este tipo de material oscila en el Rango comprendido entre 6 a 10 , valores de Humedad Promedio estimados en el rango de 2% a 8.5 % aproximadamente, adems se trata de un Zona de baja Pluviometra. El material sobrepuesto en Cerros y Laderas, presenta una Densidad In-situ compacta promedio , comprendida en el rango 1.95 Grs/Cc a 2.15 Grs/Cc , por tanto no se trata de un material susceptible de alcanzar una fcil Licuacin llegado el momento, cuando se analiza y consideran las variables Geotcnicas que se mencionan y se comparan con aquellas recomendaciones, que se entregan desde un punto de vista terico para este fenmeno, desestabilizador de estructuras de suelos como el que se menciona.

Capa Material Susceptible de Deslizar y Experimentar una Licuacin . Se aprecia Compacto y Estable ms Bien Cohesionado

FIGURA ( 19 ). Espesor capa material Suelo Consolidado Cerros y Laderas

FIGURA ( 20 ). Medicin Densidad In-sito Material Superpuesto en Cerros y Laderas

Considerando la informacin siguiente, obtenidas de pruebas y ensayos determinados en laboratorio, cuyos valores se pueden consultar en los Anexos de este Estudio, es posible construir las Tablas de valores siguientes para las variables que considera, el Clculo y Estimacin de una Aceleracin Mxima Ssmica.

PARAMETROS Cohesin Esttica. Comprendida en el Rango de 9.21 Kpa a 12.28 Kpa Cohesin Dinmica . Se ha supuesto un 50 % de prdida de Cohesin Esttica, por una posible Licuacin, debida a movimientos Vibracionales. Friccin Bsica Material Libre Finos. Obtenida en una Mesa de Friccin. Se Considera el promedio, entre 22 a 25 Friccin Con Material Fino obtenida a partir de Ensayos de Corte Directo. Se considera el promedio, entre 38 y 47 Pendiente Mxima Observada en Taludes. Se considera la Pendiente ms abrupta, observada de los Perfiles Transversales. Peso Unitario Saturado. Se ha considerado el valor de la Densidad In-situ, Medida en Cerros y Laderas Comprendido, en el rango 1.95 Grs/Cc a 2.25 Grs/Cc Profundidad Material Superpuesto , se considera un promedio, entre 0.3 Metros a 0.5 Metros de Profundidad, con respecto a la Roca Basal Cerro y Laderas. Peso Unitario Agua . Se considera en Condiciones Normales de Presin y Temperatura. Valor Peso Unitario Boyante . Estimado por la Diferencia, entre los Pesos Unitarios Saturado Suelo y Agua respectivamente.

VALORES OBSERVADOS10.74 Kpa 0.01074 Mpa

5.37 Kpa 0.00537 Mpa

23.5

42.5

30

2.10 Grs/Cc

0.4 Metros

1.0 Grs/Cc

1.10 Grs/Cc

Calculo Factor Seguridad Talud Infinito SaturadoSe asume en este caso una Estructura de Suelos saturados y levemente cohesivo, susceptible de fallar y deslizar desde los Cerros y Laderas de Quebrada RUT, como se observa al analizar la informacin geotcnica obtenida, el calculo del Factor de Seguridad es en este caso como sigue :

Fs = b/ sat (Tang/Tang ) + Co / (sat* H * Cos*Sen) Fs = 1.10/2.10*( Tang 42.5/ Tang 30) + 1.095/ ( 2.1*0.4*Cos30*Sen30) Fs = 0.83 + 0.75 Fs = 1.58 Calculo Aceleracin Mxima que Produce Deslizamiento

Amax/g = (Cd/Co * Af + Tang/Tang 1 )+( 1/Tang + Tang)Af = Fs Tang/Tang

Amax/g = 5.37/10,34* ( 1.58 - 1.58) +1.58 1 ) + (1 / 0.58 + 0.91) Amax/g = 0.095 + 1.14 Amax/g = 3,22 Amax = 3.22 gObsrvese que un Terremoto Grado 8.5, en la Escala de Richter la Aceleracin Mxima de Partcula, que se ha observado considerando la Tabla de referencia antes propuesta, equivale a un 50% de la Gravedad esto es 0.5g , es decir la excitacin de las partculas del suelo oscilaran con una aceleracin equivalente a 4.9 Cms/Seg2 . En nuestro caso y calculo la Aceleracin Mxima , que podra producir falla y deslizamiento, en los Taludes de Cerros y Laderas en Quebrada RUT sera de 3.22g , es decir las partculas del suelo sobrepuesto debieran tener una excitacin equivalente a 31.5 Cms/Seg2 , evidentemente esto significa que en la zona debiera existir un Terremoto muy superior al valor de 8.5, en la Escala de Richter que se esta tomando como referencia, aspecto que escapa a una situacin lgica esperada para esta zona del pas. Una extrapolacin lineal (Generalmente es una estimacin Exponencial )del valor observado para un Terremoto Grado 8.5 , llevado al caso de un Evento Sismico igual a 9.5 mximo observado en la Humanidad , significa una Aceleracin Mxima de

partculas equivalente a 0.60g a 0.65g 6.13 Cms/Seg2, valor muy por debajo del valor Mximo de Aceleracin calculada en la zona Quebrada RUT , que producira falla y deslizamiento del material suelo superpuesto en Cerros y Laderas , esto ltimo de acuerdo a los datos e informacin Geotcnica que se ha estudiado.

Calculo Factor Seguridad Talud Infinito Para una Cohesin NulaSi la Cohesin es Nula en el caso anterior, es decir se asume una condicin extrema referida al hecho de que se elimina totalmente el roce entre las partculas del suelo,se alcanza por tanto una condicin de Licuacin (Co =0.0 ), el Factor de Seguridad obviamente ser menor y representar el caso de un Talud Infinito colapsado. Esto ltimo tomar en cuenta el ngulo de Pendiente, que presenta el Talud Infinito que se estudia. La comprobacin de lo anterior, se obtiene al eliminar el segundo trmino en la ecuacin que define a Factor de Seguridad, para un Talud Infinito obtenindose el valor siguiente:

Fs = b/ sat (Tang/Tang ) Fs = 1.10/2.10*( Tang 42.5/ Tang 30) Fs = 0.83El valor que se obtiene en este caso para el Factor de Seguridad, tal como se ha indicado representa un colapso y deslizamiento del material superpuesto, en el Talud Infinito que se estudia. Naturalmente este caso no se presenta, en la zona de estudio dado que se aprecia para la informacin geotcnica obtenida, el material suelo superpuesto en Cerros y Laderas, presenta Cohesin y se muestra Compacto , seguramente con una Friccin interna entre las partculas .

Calculo Factor Seguridad Talud Infinito Seco Fs = ( Tang / Tang ) + Co / (sat* H * Cos*Sen ) Fs = ( Tang 42.5/ Tang 30) + 1.094/ ( 2.1*0.4*Cos30*Sen30) Fs = 0.21 + 6.11 Fs = 1.67Igualmente es esperable tener en este caso un valor mayor, para el parmetro Factor de Seguridad en razn a que desaparece el efecto del agua, tornndose por tanto mucho ms estables la Estructura de Suelos, que se superpone en los Cerros y Laderas Quebrada RUT.

7.6.-COMENTARIOS TECNICOS CALCULO ACELERACION MAXIMALa cuantificacin de un valor para la Aceleracin Mxima , para Estabilidad de Taludes debe tener en cuenta los siguientes criterios, que se estiman como empricos: A.- Si la masa de suelo considerada para el deslizamiento es rgida, la Aceleracin Mxima inducida sobre la masa debe ser igual a la Aceleracin Mxima esperada, con sus respectivas amplificaciones por sitio y topografa. B.-Si la masa de suelo no es rgida, como resulta ser el mayor de los casos que se estudian y se tiene en cuenta que la Aceleracin Mxima solo se presenta en periodos de tiempo muy pequeos, no suficientes como para producir una falla o deslizamiento , se pueden usar valores comprendidos entre 0.1g y 0.2g , segn la apreciacin Marcuson ( 1981 ), naturalmente estos valores no son comparables con lo observado en los clculos realizados y Tabla de referencia de Sismos, que se ha mostrado. Importante es sealar que el Mtodo seudoesttico, bajo el cual se calcula y disea un valor para una Aceleracin Mxima de Partculas y Estabilidad de Taludes, suele tener su uso recomendaciones de seguridad en el sentido que este mtodo podra ser poco confiable, si se apreciarn Presiones de Poros intensas interiores , en Estructuras de suelos caso que no es el observado en Quebrada RUT , el suelo se muestra saturado con una Humedad baja y la zona es seca con baja pluviometra, tal como se ha observado al estudiar y analizar esta variable en el rea de estudio. Igualmente debe tenerse presente al aplicar este mtodo, que algunos suelos presentan degradacin de la Resistencia al Corte , hasta en un 15% debido al paso de ondas ssmicas . Este aspecto en el caso de este estudio, se ha traspasado a la Cohesin que presenta el material compacto instalado, en Cerros y Laderas en Quebrada el Toro . Se ha supuesto una Cohesin Dinmica entre particulas, menor en un 50 % respecto a la Cohesin Esttica , que realmente presenta el suelo dispuesto en Cerros y Laderas.

7.7.-CALCULO FACTORES SEGURIDAD Y ACELERACION MAXIMAPara este estudio los clculos de Factores de Seguridad de Taludes Infinitos y Aceleracin Mxima , que podran producir fallas y deslizamientos siguiendo los criterios y formulaciones, que se han descrito en parte de este informe tcnico toman tambin en cuenta la Topografa de la zona, representada por una serie de perfiles transversales, los cuales se muestran en los ANEXO ( II ) y ANEXO ( VIII )

respectivamente, desde donde pueden ser consultados y respaldan las Conclusiones y Recomendaciones finales, que se hacen para este estudio Evaluacin Geotcnica Quebrada RUT empresa REFIMIN.

8.0.- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES FINALES CONCLUSIONES GEOTECNICAS FINALES La Zona Geogrfica Quebrada RUT sector donde se emplazar a futuro las faenas empresa REFIMIN , presenta un rea donde tiempo atrs de acuerdo a la historia que se observa para la ciudad de Antofagasta, estuvo expuesta a un Aluvin que afect a esta regin del pas. Esto ltimo importante considerando que lo que se observa actualmente, en cuanto a extensin real, Cerros y Laderas estuvo sometido como se indica a un fenmeno Hidroclimtico de esta naturaleza. Un anlisis de la zona tomando en cuenta, que un fenmeno climtico de esta naturaleza se presenta en Antofagasta, cada 50 a 70 Aos , por tanto con una probabilidad de ocurrencia baja o incierta , adems de la escasa y nula pluviometra que se observa en el lugar( Precipitaciones Anuales prcticamente Nulas, cercana a 0.0 Mms de Agua cada y en los Meses de Invierno en un rango comprendido, entre los 0.4 Mms y 0.7Mms), permite establecer y observar que la zona resisti de buena forma este fenmeno climtico que se comenta, estas apreciaciones se encuentran respaldadas por los resultados que se han obtenido al examinar detalladamente el rea y efectuar los clculos, que se muestran en parte de este estudio ( Anexos Generales ) . Se trata de un lecho de Quebrada compuesto en gran parte, bsicamente de suelos Granos Gruesos tipos Gravas y Arenas, con un bajo contenido de Arcillas degradadas tipo Limos ( Menor a 4% ), como se sabe suelos de este tipo desde un punto de vista Geotcnico, presentan y tienen una permeabilidad y capacidad de infiltracin importante y no despreciable, si se comparan con aquellos suelos que fundamentalmente estn compuestos de Granos Finos y de origen Arcillosos, como suelen ser los suelos vegetales o agrcolas, los cuales se caracterizan por tener una Permeabilidad y Capacidad de Infiltracin muy baja o nula, prcticamente son impermeables. A esto ltimo debe sumarse el lecho que la quebrada, no presenta una pendiente basal importante aspecto que se desprende al apreciar el Perfil Longitudinal Topogrfico que se ha construido, la Pendiente oscila en algunos tramos entre los 2% a 5% ( 1 a 3) y en los sectores ms abruptos, se encuentra comprendido en el rango de 8% a 12% ( 4 a 8) respectivamente, por tanto estos valores extrapolados a un Gradiente

Hidrulico permiten establecer que la fluidez de posibles escorrectivas superficiales, tomando en cuenta la Capacidad Filtrante que se observa para el subsuelo, dado los Suelos que se han clasificado bajo la Norma USCC , no alcanzaran velocidades de desplazamientos significativas, para producir un gran deslizamientos de materiales Slidos Lquidos en el lugar. Al observar y estudiar los Cerros y Laderas aledaos a la Quebrada, es posible apreciar estras o grietas que representan el desplazamiento y accin de aguas superficiales, con toda seguridad producto del Aluvin que azot a la zona de Antofagasta en el pasado. Sin embargo el material suelo remanente, superpuestos en las unidades geolgicas que se mencionan, se muestra consolidado y compacto, con Densidades In-situ cuyos valores oscilan en promedio entre 1.95 Grs/Cc a 2.25 Grs/Cc , bsicamente se trata de Densidades equivalentes al caso de Rocas Sedimentarias compactas , igualmente la inspeccin del lugar y como se aprecia en parte de este informe, las formaciones sedimentarias que se comentan superpuestas en Cerros y Laderas, son bsicamente suelos compuestos de Gravas y Arenas con bajo contenidos de finos, aspecto geotcnico que tambin garantiza en la prctica una capacidad de infiltracin de agua importante, en estos sectores . El espesor de estas capas de material, no sobrepasa en promedio los 30 a 40 Centmetros , razn por la cual los Taludes de estos cerros y Laderas se han clasificados genricamente, desde un punto de vista geotcnico como Taludes Infinitos Saturados, an cuando se observa y se ha estimado el porcentaje de humedad observado para el material superpuesto, tambin resulta ser muy bajo razn por la cual no se cometera un error si se estimarn estos Taludes, como Taludes Infinitos Secos. Ntese que un Talud infinito, recibe este nombre cuando la capa de material susceptible de deslizar, presenta un espesor casi despreciable respecto a la ladera de roca basal por la cual puede deslizar. Si se revisa la historia del Aluvin de Antofagasta del ao 1991, el sector no present aludes de agua y barros que se hayan propagado a la ciudad de Antofagasta , las zonas afectadas y ms crticas como se sabe fueron otras razn por la cual las vas aluvianales que se construyeron, fueron programadas en otros sectores de ingreso a la ciudad . Igualmente el termino de la propiedad Empresa REFIMIN, presenta una serie de Quebradas naturales sigsaguiantes con distintos niveles de altura, aspecto estructural que permitiran en la prctica disminuir la energa y velocidad de propagacin por un efecto escalonado natural, para posibles aludes de materiales tipos lodos slidos-lquidos, que se produjeran. Las quebradas que se mencionan, en su mayora estn compuesta de una roca basal expuesta libre de material superpuesto susceptible de deslizar, ms bien se trata de formaciones rocosas que en la mayora de los casos se presentan

Diaclasadas, con un control estructural planar pero estables estructuralmente. El calculo de los Factores de Seguridad Estructural, para el material suelo susceptible de deslizar en Cerros y Laderas del sector, se ha efectuado considerando que este material se encuentra saturado, aspecto que como se ha comentado no es el comportamiento geotcnico que se presenta en el rea de estudio. Esto ltimo ha conducido a considerar, para el calculo de los Factores de Seguridad un Peso Unitario Sumergido o Peso Unitario Boyante como tcnicamente se conoce, aspecto que resulta ser riguroso al momento de evaluar la estabilidad estructural de un Talud, dado que su incorporacin reduce el valor calculado para un Factor Seguridad, cuando se compara este mismo calculo con uno similar que se efecte para un Talud Infinito totalmente seco o con una Humedad Mnima, como es el caso de los Taludes de Cerros y Laderas que se aprecian en Quebrada RUT. Esto ltimo como se entender representa una condicin rigurosa, para el clculo del parmetro Factor de Seguridad. Al calcular los Factores de Seguridad que se mencionan, para diversos sectores Cerros y Laderas que comprende la propiedad Empresa REFIMIN, se observa este parmetro de estabilidad alcanza valores superiores a 1.5 , esto representa en la prctica un margen de seguridad del 50%, respecto al valor ms critico que se podra observar, bajo una condicin de falla o Equilibrio Lmite, con un valor para el Factor de Seguridad igual a ( 1. 0 ). Igualmente se aprecia que si este calculo, se efecta considerando una condicin de Talud Infinito Seco o con una Humedad mnima , los Factores de seguridad y estabilidad crecen significativamente , tomando valores cercanos a 1.7 a 1.8 , es decir se obtiene un incremento en la seguridad estructural del Talud, de un 30% aproximadamente. De acuerdo a las condiciones que se informan, se puede concluir que los Taludes estimados infinitos para Cerros y Laderas en Quebrada el Toro son totalmente estables , bajo las condiciones que actualmente se observan. Esto ltimo de acuerdo a las mediciones, que se han hecho en terreno y a partir de la Construccin de Perfiles Transversales, que se ha efectuado para diversos tramos de la Quebrada RUT. Las condiciones de Estabilidad Ssmica para el caso de Taludes Infinitos, resulta su calculo ser diferente al caso de Taludes Finitos, asociados estos ltimos al Apilamientos de Materiales Granulomtricos Rocosos, como son Pilas y Botaderos respectivamente. En este caso como se ha indicado, se trata de Materiales Granulomtricos Normalmente Consolidados a travs de su historia geolgica, con un espesor que si bien es cierto es variable resulta ser

Despreciable, cuando se compara con la longitud de la Pendiente por la cual puede desplazarse. El calculo de la Estabilidad Ssmica bajos estas condiciones, se remite al Mtodo Seudoesttico de Evaluar y Calcular un valor para la Aceleracin Mxima de partcula, que podra producir dao y falla en el talud, especficamente en la zona de contacto del material sobrepuesto y la roca basal del cerro sobre la cual este ltimo descansa. El valor calculado en este caso, se debe comparar con aquel valor de Aceleracin de Partcula , que se estime como crtico e histrico y que supuestamente haya producido dao al Talud. En nuestro estudio la Aceleracin de Partcula Crtica, se encuentra referida a lo observado para el Mayor sismo que ha ocurrido en la zona de Antofagasta, nos referimos al Terremoto del ao 1995 el cual alcanz un valor cercano a los 8.5 Grados en la escala de Richter . Esta energa liberada signific en la prctica, una Aceleracin Mxima de Partcula equivalente a 0.50g, aspecto que implica en la prctica las partculas oscilan con una Aceleracin equivalente a 4.9 cms/seg2 . El valor anterior extrapolado en forma lineal, conservadora y aproximada a un Terremoto mayor a un valor de 8.5 en la Escala de Richter, permite observar un valor para la Aceleracin Mxima de Partculas aproximadamente igual a 0.65g, esto implica las partculas del suelo oscilaran en este caso con una Aceleracin Mxima equivalente a 6.37 cms/seg2 . Los valores que se mencionan, deberan haber causados daos en los Cerros y Taludes de Quebrada RUT, bsicamente producir fenmenos de Licuacin del material superpuesto, conduciendo esto a una variacin y prdida de su Cohesin Esttica, generndose por tanto problemas de Deslizamiento y Fallas notorias, en las unidades geolgicas que se mencionan. Las inspecciones realizadas en estas zonas, demuestran que esto no aconteci y los nicos derrames de materiales, probablemente ocurrieron por el tema Aluvin que se ha mencionado. En base a toda la informacin recopilada y clculos efectuados, se obtienen valores para la Aceleracin Mxima de Partculas, muy superiores a las producidas por los Sismos de referencia que se consideran. En este estudio las Aceleraciones Mximas de partculas que podran producir deslizamientos o fallas, descartando aquellos valores ms disparados que se obtienen, se clasifican en el rango promedio de 2.25g a 3.50g , es decir como se ha sealado debiera ocurrir en la zona un Megasismo de intensidad bastante importante, para que se produzca dao o deslizamientos, de modo que la Estabilidad Ssmica de Cerros y Laderas en Quebrada el Toro es aceptable y segura, lo anterior es una consecuencia de la calidad estructural que se aprecia para el material superpuesto, el cual se presenta Compacto y Consolidado con Densidades In-situ comprendida, en el rango de 1. 95 grs/cc a 2.25 grs/cc

RECOMENDACIONES En la zona y lugar de instalacin de las futuras faenas mineras pertenecientes a la empresa REFIMIN, se aprecia la existencia de un Botadero unidad que se pretende incrementar en volumen de material apilado, cuando se comience con la explotacin minera propiamente tal. Un estudio de la Estabilidad Estructural, que presenta actualmente el Botadero y Apilamiento de material rocoso fragmentado que se menciona, permite establecer que se trata de una unidad Geotcnicamente Estable. Esto ltimo se desprende y concluye de las mediciones que se hicieron en terreno, basada en determinar las Densidades de Compactacin que presenta la zona ms vulnerable del Botadero actual, obtenindose la Tabla de valores que se indica a continuacin aspecto que permite establecer, se trata de un material bien compacto tomando como referencia que las Densidades In-situ, para materiales fragmentados apilados en Botaderos debieran estar en la prctica, por sobre el valor promedio de 1.95 grs/cms3

ZONA VULNERABLE BOTADERO ZONA MEDICION DENSIDADES IN-SITU

9 Metros

35

POSIBLE SUPERFICIE FALLA BOTADERO

FIGURA ( 21 ) Condiciones Actuales Botadero Empresa REFIMIN

MEDICIONES DENSIDAD IN-SITU BOTADERO METODO CONO DE ARENADENSIDADES IN-SITU M-1 M-2 M-3 M-4PROMEDIO DENSIDAD IN SITU

VALOR OBSERVADO 2.60 2.85 2.90 2.752.78

Una aplicacin del Software SLIDE , usado normalmente para el estudio de Estabilidad de Taludes, basado en el algoritmo de BISHOP SIMPLE MODIFICADO permite estimar un Factor de Seguridad, para la situacin actual que presenta el Talud Finito de este Botadero. El valor calculado para el Factor de Seguridad, es igual a 1.21 . Este valor que se indica se obtiene a partir de los datos, que fueron recopilados en terreno especficamente Altura Actual Botadero 9 Metros , Angulo Talud aproximado 35 , Densidad In-situ Promedio 2.78 grs/cc para el material Apilado , Friccin comprendida en el rango 40 a 46 y Cohesin Esttica prcticamente nula, esta ltima variable estimada como de mxima rigurosidad para el calculo efectuado.REPORTE SLIDE BOTADERO CON TALUD 35, FRICCION 40, COHESION ESTATICA 0.0

Como una recomendacin importantes para este Botadero, debe indicarse que la direccin futura de apilamiento del material fragmentado proveniente de la Mina, debe ser inicialmente respecto a los flancos naturales de la quebrada, mantener un Talud Finito de Apilamiento para esta unidad no superior a los 62, tal como se demuestra con la aplicacin de SLIDE que se ha efectuado para una condicin, en la cual se ha cambiado el Talud de Apilamiento de 35 observado en terreno, a un valor igual a 62 , manteniendo constantes y sin variacin los valores de Friccin , Cohesin y Densidades In-situ medidos en terreno. En este caso el Factor de Seguridad del Botadero , desciende a un valor cercano a 1.044 considerado esto ltimo como una condicin muy cercana a un Equilibrio Lmite , entre los esfuerzos resistivos y colapsantes que actan en el Botadero. Las recomendaciones finales para esta unidad Geotcnica Botadero, es mantener un Control y Monitoreo permanente de su Talud de Apilamiento y de sus Densidades de Compactacin. Los valores que se entregan de estabilidad obtenidos, a travs del Software SLIDE pueden considerarse solamente como aproximaciones de lo que podra suceder a futuro, cuando se comience con la operacin minera en trminos reales.REPORTE SLIDE BOTADERO CON TALUD 62, FRICCION 46, COHESION ESTATICA 0.0

DIRECCION APILAMIENTO MATERIAL BOTADERO

FIGURA ( 22 ) . Direcciones recomendadas de Apilamiento Material

ZONA APOSAMIENTO DE MATERIALES FRAGMENTADOS BOTADERO

FIGURA ( 23 ) . Zona Aposamiento Recomendada de Materiales Fragmentados Botaderos

La Empresa REFIMIN, desarrollar en el sector Pilas de materiales compuesta de Minerales de Cobre, que extraer de una Mina cercana a las futuras instalaciones. Para estas Pilas se tiene considerado un diseo terico referido a sus tamaos, aspecto que deber comprobarse a futuro si son efectivamente estables, desde un punto de vista estructural. Sin embargo es importante y oportuno hacer algunas recomendaciones respecto a estas unidades, bsicamente lo que dice relacin con una estabilidad estructural de diseo. Como se ha informado el regado de estas Pilas ser por medio de Agua de Mar , de modo que puede esperarse que la Cohesin del material fragmentado remanente, que quede posterior a la explotacin y recuperacin de soluciones enriquecidas de Cobre, debiera tener en la prctica un valor importante dado que los fragmentos de rocas, que compondrn la Pila final estarn ligados entre si, por sales tambin remanentes del proceso productivo, aumentando en este caso su Cohesin y tambin la Friccin interna entre las partculas, por lo tanto es esperable una buena estabilidad estructural para estas unidades a futuro, como se entender se tratar de Pilas Cementadas . A esto ltimo debe sumarse el hecho, que la zona presenta un escaso nivel de precipitaciones con bajo aporte de Agua, elemento que como es sabido puede producir un cambio en la estructura cementada final de las Pilas. Con el fin de recomendar algunas dimensiones de tamao para estas Pilas, tomando en cuenta el aspecto Estabilidad Estructural para estas unidades, se ha efectuado una simulacin de esta condicin, haciendo uso del Software SLIDE . Para este anlisis se ha supuesto, algunos valores de entrada recomendados y estimados como razonables, para las Pilas que se construirn en la zona. Estos valores bsicamente estn referidos, a dimensiones geomtricas de las Pilas y propiedades Geotcnicas, los cuales se pueden consultar en la Tabla siguiente: PARAMETROS CONSIDERADOS FRICCION BASICA ESTIMADA ANGULOS TALUDES ANALIZADOS -Referencias Pilas en Mineras Regionales COHESION ESTATICA ESTIMADA ALTURA ESTIMADAS PILAS

VALORES SIMULADOS40 62 y 82

NULA CONDICION DE MAXIMA RIGUROSIDAD 5 A 6 METROS PROMEDIO

-En relacin al rea disponible que se aprecia

SISTEMA DE FALLAMIENTO DE LAS PILAS

POR TALUD

LONGITUD SUPUESTA PILAS

10 a 15 METROS PROMEDIO

-En relacin al rea disponible que se aprecia

ANCHO SUPUESTO PILAS

-En relacin al rea disponible que se aprecia

5 a 10 METROS PROMEDIO

PENDIENTE OBSERVADA PARTE SUPERIOR PILAS PENDIENTE ESTIMADA BASE PILAS DENSIDAD PROMEDIO IN-SITU PILAS -Se ha conservado la Densidad Observada en el Botadero DIRECCION PROMEDIO PLANO FALLA POR TALUD

5% 10% 2,78 Grs/ Cc

DERECHA A IZQUIERDA

El anlisis y simulacin que se menciona con SLIDE, se realiza como se seala para una condicin de mxima rigurosidad, suponiendo que el material dispuesto en las Pilas tendr una Cohesin nula, por lo informado esto no suceder dado que se tratar de Pilas que durante su etapa de produccin, el regado ser con agua de mar. Desde un punto de vista geotcnico, las sales que contiene el fluido de regado sumado al fino natural del material rocoso que se procesar, tendern a formar probablemente una pulpa semislida la cual actuar como un cementante entre las partculas, haciendo que el sistema en su totalidad gane en calidad estructural. El algoritmo de clculo empleado en este caso, para efectuar la simulacin que se menciona corresponde a los de BISHOP SIMPLE SIMPLIFICADO y JANBU SIMPLIFICADO . Factores Seguridad Obtenidos por Simulacin SLIDE para Pilas REFIMINMETODO ANALISIS FACTOR SEGURIDAD PILAS (TALUD 62)1.013 1.012 Cresta de la pila

FACTOR SEGURIDAD PILAS (TALUD 82)0.734 0.734 Cresta de la pila

- Bishop Simplificado - Janbu Simplificado - Superficie Crtica

REPORTE SLIDE PILAS REFIMIN, FRICCION 46 Y COHESION ESTATICA 0.0

Observando los valores obtenidos , se puede concluir que las Pilas no debieran tener un Talud expuesto con un valor ms all de los 60 a 65 de Pendiente natural. Anlogamente no debiera tenerse Pilas con un Talud prcticamente vertical( 82) , esto ltimo en razn a que el Mecanismo de Fallamiento de las Pilas,