Facultad de Ciencias e Ingeniería

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Asesorsearch.filters.applied.operator.equals: search.filters.advisor.Menacho Caso, Jeferson EverTemasearch.filters.applied.operator.equals: search.filters.subject.Mecánica de suelos

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    Influencia de los parámetros del suelo no saturado en el análisis de infiltración y estabilidad de una pila de lixiviación con alto contenido de finos
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-10-15) Huarcaya Quiquia, Rosario Belen; Lucas Gonzales, Emerson Raul; Menacho Caso, Jeferson Ever
    En la industria minera, es fundamental asegurar que las pilas de lixiviación sean diseñadas de manera óptima para mejorar la eficiencia en la extracción de minerales y proteger el entorno. Sin embargo, la influencia de los parámetros de suelo parcialmente saturado en el diseño de la infiltración y estabilidad de estas estructuras, especialmente en aquellas con alto contenido de finos, ha sido poco explorada. Esta tesis se enfoca en abordar esta necesidad de comprensión al evaluar cómo los parámetros de suelos parcialmente saturados influyen en la infiltración y estabilidad de una pila de lixiviación con alto contenido de finos, utilizando un modelo geotécnico en elementos finitos en Plaxis 2D. La metodología empleada en la investigación se estructuró en varias etapas clave. En primer lugar, se llevó a cabo una caracterización geotécnica del suelo, abordando parámetros de resistencia, deformación y permeabilidad para comprender su comportamiento. Posteriormente, se procedió a la calibración de parámetros mediante modelos específicos. Seguidamente, se construyeron modelos desacoplados para el análisis de infiltración y estabilidad, los cuales fueron previamente validados y verificados utilizando modelos simples. Una vez completado este proceso, se aplicaron estos modelos al caso de estudio de la pila de lixiviación, centrándose en la evaluación de la infiltración, estabilidad y deformación. Finalmente, se interpretaron los resultados obtenidos para comprender la influencia de los parámetros no saturados en los análisis realizados. Los resultados obtenidos revelan que los parámetros del suelo parcialmente saturado, como la succión, influyen tanto en la infiltración de la solución lixiviada como en la estabilidad estructural. Se observa que la variación en la permeabilidad, debido a la succión del cuerpo mineral, incide significativamente en la velocidad de infiltración y, por ende, en la eficiencia de la recuperación del mineral. Además, se constata que la succión contribuye positivamente a la estabilidad de la estructura al aumentar el factor de seguridad, lo que implica un incremento en la resistencia al corte del suelo. Este estudio sugiere que la integración de la mecánica de suelos parcialmente saturada en el diseño de pilas de lixiviación es fundamental para la toma de decisiones, tanto en términos de seguridad como de economía del proyecto. Se recomienda que este enfoque sea complementario a los análisis comúnmente realizados mediante la mecánica de suelos clásica, que considera al suelo en un estado completamente saturado o seco. Además, se recomienda continuar la investigación en este campo, con el objetivo de mejorar la caracterización geotécnica mediante la implementación de ensayos especiales, modelos constitutivos avanzados y programas informáticos más sofisticados.
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    Análisis comparativo en la predicción de las curvas características suelo-agua empleando los modelos de Perera y Modificado de Kovács
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-11-17) Sánchez Lozada, Nehemías Edilson; Menacho Caso, Jeferson Ever
    En la tesis se expone la comparativa entre los modelos de predicción de Perera et al. (2005) y el Modificado de Kovács (Aubertin et al., 2003), los cuales predicen la Curva Característica Suelo-Agua en base a los resultados de ensayos de granulometría o límites de Atterberg. La comparativa se ha realizado con cuatro muestras de suelo, de las cuales se han obtenido sus Curvas Características Suelo-Agua, a través de los modelos de predicción, y estas han sido comparadas eligiendo la Curva que mejor represente al tipo de muestra de suelo estudiado. Luego con la Curva Característica elegida para cada una de las muestras, se ha realizado un ajuste con el modelo de Fredlund & Xing (1994). Como resultado del ajuste se han obtenido cinco parámetros, los cuales se han usado como datos de entrada para realizar el modelo de infiltración en el programa SEEP/W. En el modelado, se presentan dos casos de estudio, el primero es el análisis del caudal de agua, aplicando propiedades del suelo no saturado, como su Curva Característica y Curva de conductividad hidráulica. En el segundo modelo, se ha realizado la evaluación con las propiedades del suelo en un estado saturado, aplicando los conceptos estudiados en la mecánica clásica para el suelo saturado. Finalmente, se han comparado los caudales de agua de ambos modelos en un mismo punto de estudio, ubicado dentro del botadero, obteniendo como resultado un menor caudal en el modelo con propiedades del suelo no saturadas.