El método seudoestático de estabilidad en presas: un análisis crítico The seudostatic method of dam stability: a critical analysis

Una presa de arena de relaves de 200 m de altura fue analizada sísmicamente en cuatro secciones distintas usando un modelo de elementos finitos 2D bajo la solicitación de dos registros de aceleraciones: uno proveniente de un estudio de peligro sísmico y otro del terremoto del 27 de febrero del 2010. Paralelamente, el mismo modelo de elementos finitos de la presa fue sometido a aceleraciones horizontales (definida en términos de un coeficiente sísmico aplicado a toda la masa) determinando el campo de deformaciones generado por las aceleraciones. Este artículo presenta un método para comparar los campos de deformaciones de los dos modelos y, de esta forma, estimar los coeficientes sísmicos que mejor aproximan los campos de deformaciones de ambos tipos de análisis. Se observa que en la mayoría de los casos, la práctica Chilena sobrestima los valores elegidos de coeficientes sísmicos. Además, se encontraron diferencias significativas entre los valores de coeficientes sísmicos para diferentes alturas de presas y/o diferentes frecuencias sísmicas. Este estudio se presenta como una primera aproximación con el objetivo final de poder seleccionar adecuadamente los valores de coeficientes sísmicos usados en los análisis de equilibrio límite. A 200 m high tailings dam located in central Chile was seismically evaluated in four different cross sections using a 2D finite element model. To perform the analyses two acceleration records were used, one from the dam seismic risk study and another one from the 27th February 2010 Chile earthquake. In parallel, a number of seudostatic analyses were carried out applying a horizontal acceleration (defined in terms of a global seismic coefficient) to the same finite element model used in the dynamic analysis in order to reproduce the deformation field created by the later. A method to compare the deformation fields between the two models was developed. In this manner, the seismic coefficients that better approach the field deformations from both types of analyses were estimated. It is observed that in most cases the Chilean state-of-practice largely over-estimates the selected values of the seismic coefficient. Moreover, for different dam heights and/or different seismic frequencies, significant differences between the seismic coefficient values have been found. This study presents a first approach with the aim ofpointing out the importance of the adequate selection of seismic coefficient values used in limit equilibrium analyses.