Estudio comparativo de los modelos constitutivos P2PSand y Mohr-Coulomb utilizando FLAC3D para el modelamiento sísmico de un depósito de relaves en Chile

Resumen

La tendencia en el análisis dinámico de depósitos de relaves es utilizar modelos constitutivos avanzados con el fin de capturar adecuadamente el comportamiento cíclico de los materiales y así tener una mejor estimación de la estabilidad física de estas estructuras. En este contexto, el objetivo principal de esta investigación es comparar los resultados de simulaciones numéricas realizadas con un modelo constitutivo utilizado en la práctica actual, como es el modelo elasto-plástico de Mohr-Coulomb, y un modelo constitutivo avanzado basado en la teoría del estado crítico. Este modelo, P2PSand, tiene la capacidad de representar el comportamiento contractivo y dilatante de los suelos y las características esenciales del comportamiento cíclico de las arenas. A partir de los resultados del análisis numérico, se pueden extraer las siguientes conclusiones: P2PSand es capaz de simular adecuadamente el comportamiento dinámico de la arena en la presa de relaves sometida a un sismo medido de intensidad media (Mw = 5.4). Los modelos constitutivos P2PSand y Mohr-Coulomb permiten analizar un sismo máximo creíble de magnitud 8.0 (Mw = 8.0) e incluso, si el sismo se incrementa en 1.5 y 2 y si no se utiliza un modelo constitutivo avanzado, se recomienda usar un modelo elasto-plástico con amortiguamiento histerético.