1. FALLAS INDUCIDAS POR SISMOS
EN DEPÓSITOS DE RELAVES
FALLAS INDUCIDAS POR SISMOSFALLAS INDUCIDAS POR SISMOS
EN DEPEN DEPÓÓSITOS DE RELAVESSITOS DE RELAVES
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERUNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍÍAA
FACULTAD DE INGENIERFACULTAD DE INGENIERÍÍA CIVILA CIVIL
Dr. Jorge E. Alva Hurtado

2. REFERENCIAS
• “Presas de Relaves en el Perú”, INGEMMET (1982)
• “Causas, Conclusiones y Remediación de Presas de Relave
Colapsadas por Eventos Sísmicos”, Jorge E. Alva Hurtado
(1997)Primer Simposio Nacional de Medio Ambiente y
Seguridad Minera, CIP
• “The Chilean Earthquake of March 3, 1985: Effects on Soil
Structures”, Jorge H. Troncoso (1989)
• Earthquake Geotechnical Engineering Session Twelfth
Internacional Conference on Soil Mechanics and Foundation
Engineering

3. FALLAS INDUCIDAS POR SISMOS EN
DEPÓSITOS DE RELAVE
• Introducción
• Depósitos de Relave Fallados en el Perú
• Sismo del 3 de Marzo de 1985 (Chile)
• Sismo del 12 de Noviembre de 1996 (Perú)
• Conclusiones

4. Capacidad del depósito de relaves para soportar una
excitación sísmica
Mantener la integridad y operatividad durante y después
del terremoto
Pueden ocurrir algunas deformaciones
Análisis: depósitos inactivos y en operación
ESTABILIDAD DINÁMICA

5. - Depende de:
grado de compactación, porcentaje de finos del relave
- Sistemas de construcción:
Aguas arriba : pobre comportamiento
Aguas abajo : mejor comportamiento
Linea central : regular comportamiento
- Depósitos aguas arriba en operación:
Comportamiento no satisfactorio bajo cargas sísmicas
Posible inestabilidad y fallas por licuación
COMPORTAMIENTO SÍSMICO

6. DEPDEPÓÓSITOS DE RELAVES FALLADOS EN EL PERSITOS DE RELAVES FALLADOS EN EL PERÚÚ
Altura ConsecuenciasDepósito
Empresa
Estado del
Depósito
CausaAño
1952
1956
1962
1968
1969
1970
1971
1971
1980
Casapalca
CENTROMÍN
Milpo
Almivirca
QUIRUVILCA
Yauli-Yacu
CENTROMÍN
Recuperada
BUENAVENTURA
Almivirca
QUIRUVILCA
Atacocha
Ticapampa
ALIANZA
San Nicolás
Sismo
Sismo
Sismo de
magnitud
6.7
Sismo
Se
desconoce
Sismo de
1970
Falla en
drenaje
Sismo
Se
desconoce
Abandonado
Abandonado
Abandonado
Abandonado
Se desconoce
Abandonado
Abandonado
Abandonado
Abandonado
Numerosos muertos y contaminación
del Río Rimac
Muchos muertos, interrupción de la
carretera Cerro de Pasco-Huánuco
Daño en la agricultura y obras
de infraestructura.
Interrupción de la carretera central y
contaminación del Río Rimac
Daños en la agricultura de
Huachocolpa
Contaminación del río San Felipe
Contaminación del Río Huallapa y
daños a infraestructura vial
Tres muertos, destrucción de
viviendas e interrupción de la
carretera Huaraz - Lima
Contaminación del río Tingo y
daños en la agricultura
60 m.
60 m.
40 m.
80 m.
---
40 m.
---
20 m.
---
Ref. (INGEMMET, 1982)Ref. (INGEMMET, 1982)

7. ALTURA UBICACIÓN
CAPACIDAD
(TM)
DEPÓSITO
TALUDES
(V:H)
Muro perimetral
de material de
escombros
Externo
Interno 1:3.5
Aguas abajo
SISTEMA
CONSTRUCTIVO
TIEMPO
DE VIDA
Alcamarca
Huaral
RIO PALLANGA S.A.
8 m. Valle Glaciar
Bellavista
Casapalca
CENTROMÍN
Quebrada
80 m.
10 años
3’000,000
(abandonada)
Casapalca
Huarochirí
60 m.
Margen derecha
Río Casapalca
Externo 1:2
Interno 1:3
26 años
Abandonada Aguas arriba
Nuevo Yauliyacu
CENTROMÍN
Quebrada Santa
Rosa
Externo 1:2.5
Interno 1:2 4 años 2’000,000
Aguas arriba
Tablachaca
Casapalca
CENTROMÍN
50 m.
Abandonada
Aguas arriba
CARACTERCARACTERÍÍSTICAS DE ALGUNOS DEPSTICAS DE ALGUNOS DEPÓÓSITOS DE RELAVESITOS DE RELAVE
Ref. (INGEMMET, 1982)Ref. (INGEMMET, 1982)

8. CARACTERCARACTERÍÍSTICAS DE ALGUNOS DEPSTICAS DE ALGUNOS DEPÓÓSITOS DE RELAVESITOS DE RELAVE
ALTURA UBICACIÓN
CAPACIDAD
(TM)
DEPÓSITO
TALUDES
(V:H)
Aguas arriba
SISTEMA
CONSTRUCTIVO
TIEMPO
DE VIDA
Chuspi
Huallanca
Dos de Mayo
SANTA LUISA S.A.
15 m. En lecho de río
Carhuacayan
Yauli
CENTROMÍN
Cubeta
Glaciar
14 m. 16 años
1’000,000
Santa Cruz de
Andamarca Huaral
SANTANDER S.A.
Se sobreelevó
14 m. sobre el
espejo de la
laguna
En vaso de
la laguna
Ocoruyococha
Externo 1:1.5
Interno 1:2.5
15 años
Aguas arriba
Yauricocha
Yauyos - Lima
CENTROMÍN
En vaso de la
laguna Chumpe
Externo 1:1.75
16 años
3’500,000 Vertido en el vaso
de la laguna
6’500,000
Aguas abajo
4’100,000
Se sobreelevó
4 m. del espejo
de la laguna
28 años Vertido en el vaso
de la laguna
Yauricocha
Yauyos - Lima
CENTROMIN
65 m. Quebrada chumpe
Externo 1:2
Interno 1:3
4’000,000
Yauliyacu-Casapalca
CENTROMÍN
110 m. Quebrada Santa
Rosa Aguas arriba
Ref. (INGEMMET, 1982)Ref. (INGEMMET, 1982)

9. SISMO DEL 3 DE MARZO DE 1985
- Magnitud Ms = 7.8
- Mapa de isosistas y de aceleraciones máximas
- En el área existían 16 presas de relave en operación y
36 en abandono. En casi todas las presas en operación
ocurrió licuación. Dos presas fallaron por flujo
- Falla por licuación y flujo de las presas de relave Veta
de Agua N° 1 y Cerro Negro N° 4, en operación

10. Isosistas del Sismo del 3 Marzo de 1985 (MS = 7.8 en ChileIsosistas del Sismo del 3 Marzo de 1985 (MS = 7.8 en Chile
y Ubicaciy Ubicacióón de Presas de Relave (Troncoso, 1989)n de Presas de Relave (Troncoso, 1989)

11. VETA DE AGUA N° 1
- Distancia epicentral de 120 km
- Material se desplazó por 8 km
- Método línea central y ciclonaje
- Altura de 25 m.
- Talud aguas abajo 1.9 (H) : 1 (V)
- Talud aguas arriba 0.4 (H) : 1 (V)
- Sin delantal de drenaje
- Cimentación de baja permeabilidad con talud de 10°
- Tenía proyectada una berma de refuerzo
- Licuación de lama y desarrollo de altas presiones de poro
- Pérdida de 40% del depósito
- Sin piezómetros
- a y = 0.04 g.

12. PRESA DE RELAVE VETA DE AGUA NPRESA DE RELAVE VETA DE AGUA N°° 11
Distancia (m)
Elevación(m)
Ref. Troncoso (1989)
Arenas
Suelo de Cimentación
0.4
Línea
freática
1.9
1
Lamas
1
Superficie de falla crítica

13. PRESA DE RELAVE VETA DE AGUA NPRESA DE RELAVE VETA DE AGUA N°° 11
LEVANTAMIENTO ANTES DE LA FALLALEVANTAMIENTO ANTES DE LA FALLA
SECCION TRANSVERSAL ANTES DE LA FALLA
LAMAS
CONTORNOS, m
LIMITE DE RELAVE
LIMTE APROXIMADO DE FALLA
CALICATAS EN ARENA, 1987
CALICATAS EN LAMAS, 1987
PLANTA
ELEV. m
ARENAS
130
125
140
20 40 m0
135

14. CERRO NEGRO N° 4
- Distancia epicentral de 140 km
- Material se desplazó por 10 km
- Método línea central - aguas abajo y ciclonaje
- Altura de 32 m
- Talud aguas abajo 1.6 (H) : 1(V)
- Talud aguas arriba 0.6 (H) : 1(V)
- Sin compactación
- Cimentación aluvial permeable
- Pérdida del 25% del depósito
- Sin piezómetros
- a y = 0.05 g

15. Ref. Troncoso (1989)
PRESA DE RELAVE CERRO NEGRO NPRESA DE RELAVE CERRO NEGRO N°° 44
Suelo de cimentación
0.5
Lamas
1
Arenas
Línea
freática
1.6
1
Superficie de
falla crítica
Distancia (m)
Elevación(m)
30
20
20
50
10
0
03040506090 1070110 80120130140 100
40

16. PRESA DE RELAVE CERRO NEGRO NPRESA DE RELAVE CERRO NEGRO N°° 44
LEVANTAMIENTO REALIZADO EN 1987LEVANTAMIENTO REALIZADO EN 1987
SECCIÓN TRANSVERSAL
PLANTA
CN 2CN 1CN 3
20 40 40
40
20
20
N
N N
ARENAS Y LAMAS
ESTRATIFICADAS
TERRENO
NATURAL
LAMAS
ARENAS
ELEV. m
100
90
80
70
CONTORNO, m
LÍMITE DEL RELAVE
LÍMITE DE LA FALLA
SONDAJES, 1987
70
75
80
85
90
95
100
80
85
9095
CN 3
N
50 100 m0
70
CN 1
CN 2

17. SONDAJE CN 1
SONDAJE CN 2
PORCENTAJEDEFINOS
100
50
0
0 10 20 30
DISTANCIA HORIZONTAL DEL TALUD EXTERNO, m
CONTENIDO DE FINOS EN LA ZONA ARENOSA DEL RELAVECONTENIDO DE FINOS EN LA ZONA ARENOSA DEL RELAVE
CERRO NEGRO NCERRO NEGRO N°° 44

18. EL COBRE N° 4
- Distancia epicentral de 120 km
- Método aguas abajo, ciclonaje y compactación
- Altura de 40 m
- Talud aguas abajo 4.3 (H) : 1 (V)
- Talud aguas arriba 1.8 (H) : 1 (V)
- Con delantal de drenaje
- Se desarrollan grietas pero la presa no falló
- a y = 0.31, FS= 1.2
- En réplica se observó licuación de lama

19. PRESA DE RELAVE EL COBRE N° 4
Ref. Troncoso (1989)
Arenas
4.3
Suelo de cimentación
Línea Lamas
1
1.8
1
Distancia (m)
Elevación(m)
320 300 280 260 220340 160240 200 140 60180 120 100
60
80 40 20
80
20
Superficie de falla crítica
freática

20. PRESA DEL RELAVE EL COBRE NPRESA DEL RELAVE EL COBRE N°° 44
PLANTA
SECCIÓN TRANSVERSAL
60 40 20
N
EC 1LAMAS
EC 2
20 40 60
N
ARENAS
350
360
370
380
390
ELEV m.
DELANTAL DE DRENAJE
340
CONTORNOS, m.
LÍMITE DEL RELAVE
SONDAJES, 1987
340
350
360
370
380
EC 2
EC 1
0 100 200 m.
LAMAS
385
N

21. SISMO DEL 12 DE NOVIEMBRE DE 1996
- Magnitud Ms = 7.3
- Mapa de epicentro y isosistas
- Mapa de efectos geológicos
- Falla en presas de relave en operación

23. CARACTERCARACTERÍÍSTICAS DE LAS PRESAS FALLADASSTICAS DE LAS PRESAS FALLADAS
Presa A: altura 40 m
talud 50°
método aguas arriba sin ciclonaje
presa de operación
flotación
material ML- CL (N= 0.3 golpes/pie)
volumen 400,000 m3
Presa B: altura 25 m
talud 60°
método aguas arriba sin ciclonaje
presa en operación
cianuración
material ML- CL (N= 0.8 golpes/pie)
volumen 4,500 m3
Presa C: altura 18 m
talud 57°
método aguas arriba sin ciclonaje
presa en operación
cianuración
material ML-CL (N = 2-10 golpes/pie)
volumen 5,000 m3
Presa D: altura 11.5 m
talud 50°
método aguas arriba sin ciclonaje
presa en operación
cianuración
material ML-CL (N = 3.5 golpes/pie)
volumen 4,000 m3

24. VISTA PANORAMICA DE LA PLANTA AMATISTA, ACARIVISTA PANORAMICA DE LA PLANTA AMATISTA, ACARI

25. ZONA DEL DESLIZAMIENTO OCURRIDO EN LA PLANTAZONA DEL DESLIZAMIENTO OCURRIDO EN LA PLANTA
MINERA AMATISTAMINERA AMATISTA

26. CANCHA DE RELAVE EN OPERACICANCHA DE RELAVE EN OPERACIÓÓN PRESA BELN PRESA BELÉÉNN

27. SONDAJE SPT, PRESA DE RELAVES BELSONDAJE SPT, PRESA DE RELAVES BELÉÉN, CHALAN, CHALA

28. GRIETAS Y ASENTAMIENTOS DESPUES DEL SISMOGRIETAS Y ASENTAMIENTOS DESPUES DEL SISMO
PRESA DE RELAVES BELPRESA DE RELAVES BELÉÉN, CHALAN, CHALA

29. PRESA DE RELAVES EN LA PLANTA LAYTARUMAPRESA DE RELAVES EN LA PLANTA LAYTARUMA

30. ZONA DONDE SE PRODUJO EL DESLIZAMIENTOZONA DONDE SE PRODUJO EL DESLIZAMIENTO
PRESA DE RELAVES LAYTARUMAPRESA DE RELAVES LAYTARUMA

31. PRESA DE RELAVES DE LA PLANTA CHACCHUILLE,PRESA DE RELAVES DE LA PLANTA CHACCHUILLE,
TOCOTA MINERA CARAVELTOCOTA MINERA CARAVELÍÍ

32. SONDAJE SPT, PRESA DE RELAVES CHACCHUILLESONDAJE SPT, PRESA DE RELAVES CHACCHUILLE

33. ZONA DEL DESLIZAMIENTO EN LA PRESA DE RELAVES CHACCHUILLEZONA DEL DESLIZAMIENTO EN LA PRESA DE RELAVES CHACCHUILLE

34. CONCLUSIONESCONCLUSIONES
1) En el Perú, muchas fallas han ocurrido en presas de relave,
construidas con el método aguas arriba debido a la acción
sísmica
2) Este método es económico y de fácil ejecución, pero no
recomendable para zonas de alta sismicidad
3) El análisis y diseño sísmico de presas de relave debe incluir el
análisis de licuación de suelos y estabilidad sísmica
4) Los daños ocasionados en las presas de relave por acción
sísmica están directamente relacionados al comportamiento del
suelo. Las fallas están relacionados al movimiento severo del
suelo, la naturaleza del relave o las propiedades de la
cimentación cuya resistencia decrece durante el sismo
5) El fenómeno de amplificación sísmica por efecto de las
propiedades del relave y la cimentación fue responsable por los
daños