Curvas de fragilidad para depósitos de relaves abandonados en la zona centro-norte de Chile

Abstract

La evaluación de la respuesta sísmica de los depósitos de relaves abandonados es un problema complejo dado el alto nivel de incertidumbre detrás de su diseño y construcción. Este trabajo propone una metodología probabilística basada en curvas de fragilidad para estimar el daño esperado en función de la aceleración espectral en un período de 0.3 segundos. Las curvas de fragilidad se construyen a partir de la respuesta sísmica de un modelo numérico 2D, desarrollado con el método de elementos finitos, con propiedades representativas de los taludes de los depósitos abandonados y una altura de 15 metros, determinada a partir del catastro de depósitos abandonados de la zona centro-norte de Chile. El modelo numérico es sometido a un set de 30 registros sísmicos de terremotos interplaca en territorio chileno, seleccionados mediante la metodología de espectro condicionado, escalados en 5 niveles de intensidad según un análisis dinámico incremental de múltiples franjas. Las medidas de intensidad estudiadas más eficientes para predecir el comportamiento del modelo son la Intensidad de Arias y la velocidad máxima de suelo (PGV). Los niveles de daño se determinan mediante el estudio de la relación entre el desplazamiento vertical del coronamiento y la cantidad de puntos de integración que alcanzaron el criterio de falla. Esta relación es normalizada para taludes con alturas y rigideces diferentes. Las curvas de fragilidad determinan la probabilidad de daño para 3 niveles de estabilidad, dados por el coeficiente sísmico de fluencia del talud. En general, las funciones indican que los depósitos tienen probabilidades importantes de daño severo con sismos por sobre 1 g de aceleración espectral en 0.3 segundos de período en el sitio de emplazamiento. Aceleraciones superiores a este valor son factibles en territorio chileno y se han registrado en 20 estaciones sísmicas en los últimos 12 años.