Modelamiento geotécnico de taludes operativos en condiciones no axisimétricas con la metodología FEM en la cantera de áridos Solange AR

Abstract

La presente investigación tiene como objetivo evaluar la estabilidad de los taludes operativos de la cantera de áridos Solange AR, ubicada en la región Moquegua, mediante la aplicación del modelamiento geotécnico utilizando el Método de los Elementos Finitos (FEM) bajo condiciones no axisimétricas. El estudio surge ante la necesidad de emplear herramientas de análisis avanzadas que permitan representar de manera más realista el comportamiento geotécnico de taludes desarrollados en geometrías irregulares propias de explotaciones a cielo abierto. Para ello, se realizó una caracterización geotécnica de los materiales del talud, determinando sus principales propiedades físicas y mecánicas, las cuales fueron empleadas en el software Phase2 de Rocscience para el desarrollo del modelamiento numérico. Se analizaron cuatro progresivas representativas del talud operativo (000+100, 000+140, 000+180 y 000+220), considerando análisis estático y pseudoestático, con el fin de evaluar la influencia de la geometría no axisimétrica y de la acción sísmica en la estabilidad del talud. Los resultados obtenidos evidencian que, en la condición actual, el talud presenta factores de seguridad marginales en análisis estático e inestables bajo condiciones pseudoestáticas. En contraste, el nuevo diseño geométrico propuesto muestra una mejora significativa del factor de seguridad, cumpliendo con los criterios geotécnicos de estabilidad aceptados para taludes operativos. Asimismo, el análisis de sensibilidad y la validación estadística mediante la prueba t de Student confirmaron que las mejoras obtenidas son significativas y no atribuibles al azar. Se concluye que la aplicación del modelamiento geotécnico FEM en condiciones no axisimétricas constituye una herramienta eficaz para la evaluación y optimización del diseño de taludes operativos, contribuyendo a la reducción de riesgos geotécnicos y al fortalecimiento de la seguridad y sostenibilidad de la operación minera en la cantera de áridos Solange AR.