Elevación de la presa de residuos mineros de Las Tórtolas

Los antecedentes

En octubre de 2007, Anglo American aprobó una inversión de 2.400 millones de dólares destinada a ampliar el yacimiento de Los Bronces, una mina de cobre y molibdeno a cielo abierto ubicada en Chile, en lo alto de la Cordillera de los Andes. La ampliación incluye nuevas instalaciones de desbaste en el sector Confluencia, una planta de flotación en Las Tórtolas (Colina) y nuevas estaciones de bombeo y canalización. Cuando finalicen las obras en 2017, la producción de cobre se duplicará prácticamente hasta las 400.000 toneladas, una cifra que convertirá a Los Bronces en la quinta mina de cobre más grande del mundo. La mayor parte del agua adicional que se necesita para aumentar la producción se obtendrá de la elevación de la presa de residuos mineros de Las Tórtolas, situada a unos 42 km al oeste del yacimiento. Según los informes de Anglo American, el agua reciclada de la presa reducirá en torno a un 40 % la cantidad de agua potable por tonelada que se emplea en la producción de cobre.

El reto

La construcción del dique de contención de la presa en las inmediaciones de la estación de bombeo de la ladera este no era una opción viable. Se necesitaban muros de contención verticales para proteger a la estación situada aguas abajo del dique existente. Además, la intención de Anglo American era elevar la presa por fases para adaptar el proyecto a sus planes de expansión. Así pues, el reto consistía en diseñar y construir muros de protección verticales por fases y en un espacio muy reducido. Por otro lado, el diseño de los muros también debía tener en cuenta las posibles filtraciones de agua procedente del depósito de residuos.



La solución

Los muros de contención de Tierra Armada® resultaron los elegidos para construir los muros de la presa elevada, tanto aguas arriba como aguas abajo. La primera fase finalizó en mayo de 2014 y comprende una altura de casi 14 metros. Con el fin de rebajar los costes y limitar al mínimo la interrupción de las operaciones en curso, Anglo American se marcó como objetivo reducir al máximo el impacto de la primera fase y al mismo tiempo elevar la presa unos 8 metros más durante la segunda fase. Así pues, en la primera fase se contabilizaron un total de 4.730 m² de muros de contención paralelos de Tierra Armada en los que se utilizaron escamas prefabricadas de hormigón del sistema modular TerraPlus® en una configuración de punta a punta con el refuerzo de suelo polimérico GeoStrap®. También en esta primera fase, el sistema seleccionado para el muro aguas abajo fue un muro de contención TerraLink®, lo que permitió conectar sin problemas los refuerzos Geostrap® de los 7.500 m² del muro aguas abajo de la segunda fase con el de la primera. Cuando concluyan los trabajos, los muros aguas abajo de ambas fases se comportarán como un solo muro de contención combinado de casi 22 m de altura.
Los ingenieros de Tierra Armada realizaron el modelado de elementos finitos con el programa FLAC 2D para garantizar el funcionamiento correcto de la configuración con ese diseño.
Finalmente, se fijó una membrana impermeable en las escamas de paramento del muro aguas arriba para contener el agua de los residuos.



Características especiales

• El diseño antisísmico de las estructuras contempla un coeficiente de 0,33 g en condiciones de carga hidrostática total y en seco.
• Tierra Armada® fue la solución elegida en los muros de contención aguas arriba y aguas abajo al objeto de reducir el impacto y el coste de la primera fase.
• Se optó por el refuerzo de suelo con poliéster GeoStrap® debido a su alta resistencia al deterioro químico y biológico.
• Los ingenieros de Tierra Armada eligieron el sistema TerraLink® para diseñar el muro aguas abajo de la primera fase con el fin de garantizar el comportamiento combinado de los 21 m de muros de Tierra Armada® una vez finalizada la segunda fase.
• Se fijó una membrana impermeable en el paramento del muro aguas arriba para contener los residuos mineros. Además, se instalaron conductos de drenaje por debajo del dique para derivar las posibles filtraciones de agua hacia un colector y facilitar su posterior bombeo hacia la presa. Finalmente, se instalaron dos piezómetros para controlar la presión de poro del agua.