Tesis para optar al Título Profesional de Ingeniero Agrónomo y Grado de Magíster en Manejo de Suelos y Aguas / Se evaluó el funcionamiento de un método de extracción de solución suelo, mediante el uso de cápsulas de cerámica, caracterizando y modelando la movilidad en el suelo de un nematicida aplicado mediante goteo en condiciones de laboratorio. En un contenedor de 1m3 de relleno con suelo de clase textural franco arenosa, se instaló un sistema para la dosificación de nematicida y posterior extracción de solución suelo por succión con extractómetros de cerámica en diferentes puntos del perfil. Se puso a prueba el funcionamiento del sistema aplicando nematicida DiTera® WG, posteriormente se extrajo solución suelo y se cuantificó la concentración de químico por medio de la absorbancia generada por las muestras en un equipo HPLC. Utilizando interpolación por Kriging se caracterizó el movimiento de diferentes concentraciones aplicadas dentro del estanque, obteniendo curvas de concentración bidimensional del perfil. Al evaluar el sistema de extractómetros se observó que su funcionamiento es adecuado para obtener muestras de solución suelo a diferentes profundidades y distancias del emisor, además de poder obtener muestras en diferentes condiciones de humedad de suelo, controlando el volumen extraído a través de la variación de la intensidad y tiempo de vacío dentro del sistema. Paralelamente se comprobó que las placas porosas de cerámica van generando resistencia al paso de solución suelo con el tiempo de uso, posiblemente por colmatación con partículas de suelo, por lo que se debe tener en cuenta la vida útil de estos instrumentos a la hora de realizar extracciones. Con estos parámetros se logró generar curvas de volumen de extracción, dependientes del tiempo de vacío y de la espera post riego antes de las extracciones.

Actualmente en Chile se están diseñando presas de arenas de relaves con alturas superiores a 250 m. A nivel mundial son escasos los antecedentes de construcción y del comportamiento de las arenas cicloneadas que conforman los muros resistentes de estos depósitos baja las altas presiones de confinamiento. El objetivo principal de desarrollar este trabajo, fue analizar el comportamiento de arenas de relaves a altas presiones de confinamiento teniendo como marco de referencia lo reportado en arenas naturales. En particular, lo relativo al impacto de las altas presiones de confinamiento sobre las propiedades de resistencia al corte bajo condiciones drenadas y no drenadas, rigidez del material a pequeñas y grandes deformaciones, así como su efecto sobre sobre la resistencia cíclica. Se presentan resultados de ensayos geotécnicos realizados sobre arenas de relaves de cobre, bajo presiones de confinamiento de hasta 30 kg/cm2 . Los ensayos corresponden a 4 diferentes tipos de relaves, provenientes de 4 operaciones mineras distintas. Se ensayó un amplio rango de presiones de confinamiento, densidades y contenidos de finos, de modo de cubrir la mayor diversidad de casos. Estos ensayos incluyen: granulometría, propiedades índices, compactación, triaxiales estáticos (drenados y no-drenados), triaxiales cíclicos, triaxiales a pequeñas deformaciones y ensayos en columna resonante. La interpretación de los resultados de los ensayos ha permitido establecer un marco de referencia del comportamiento de las arenas de relaves a altas presiones, con las siguientes conclusiones principales: La rotura de partículas no es tan pronunciada como en algunas arenas naturales, La envolvente de resistencia drenada no es sensible a las altas presiones ni al rango de contenido de finos ensayados, La resistencia no drenada promedio disminuye al incrementarse el contenido de finos, pero son comparativamente mayores que los reportados en la literatura técnica para arenas naturales, El módulo de deformación tangente inicial (Ei), para el rango de densidades y presiones ensayadas, es poco sensible al rango de contenido de finos ensayados (12% - 30%), Se observa un fuerte incremento en el módulo de corte máximo por efecto de las presiones de confinamiento e índice de vacíos, Para presiones de confinamiento mayores que 10 kg/cm2 , no hay cambios significativos en el valor de la resistencia cíclica (Rc), La aplicación de los factores de ajuste por sobrecarga (Ky anisotropía K típicos, indicados en la literatura técnica para arenas naturales, puede implicar la subestimación del valor de la resistencia cíclica en arenas de relave.

Memoria para optar al título profesional de: Ingeniero Agrónomo / La conductividad hidráulica saturada del suelo (K s), es una propiedad física que es utilizada con diversos fines, tanto dentro como fuera del ámbito agrícola. Uno de estos lo constituyen los diseños de drenaje, para lo cual la conducti vidad hidráulica (Ks) es clave para definir la distancia a la que deben ir ub icados los drenes, siendo el mé todo del Pozo Barreno (PB) el más utilizado para medir la Ks. Sin embargo, es te método requiere de la presencia de un nivel freático, situación que suel e ser estacional en los suelos de nuestro país. De ahí la necesidad de buscar metodologías alternativas al Pozo Barreno. Se realizaron mediciones de Ks en un suelo de textura fina s obre un sustrato de gravas y piedras mediante tres metodologías a fin de comparar los result ados en este tipo de suelos. Se utilizaron dos métodos de campo, el pozo barr eno (PB) y el cilindro infiltrómetro (CI), y un método de laboratorio, el permeám etro de carga constante (PCC). Se realizaron mediciones por horizontes con los métodos del CI y el PCC, las cuales fueron comparadas. Las mediciones por horizontes fueron ponderadas a un valor de Ks representativo del perfil con el fin de compar arlas con las mediciones realizadas mediante el PB. El PB entregó los valores de Ks más altos, se guido por el CI con valores muy similares. El PCC entregó valores con un orden de magnitud de diferencia con las otras metodologías. La menor variabilidad de la s repeticiones las entregó el método del CI y la mayor variabilidad el PCC. Debido a la alta variabilidad y la diferencia en la magnitud de los valores de Ks entregados por el PCC, no se recomienda su utilización en suelos con características similares al estudiado. Los métodos del PB y el CI presentaron coefic ientes de variación bajos con respecto a la literatura, lo que junto con la similitud en los valores de Ks entregados, permiten recomendar la utilización de ambos métodos en suelos con características similares al estudiado. Estos métodos son complementarios, ya que el PB requiere de la presencia de un nivel freático, mientras que el CI de la ausencia de este.

Memoria para optar al Título Profesional de Ingeniero Agrónomo Mención: Producción Animal

Memoria para optar al título profesional de: Ingeniero Agrónomo Mención: Manejo de Suelos y Aguas

Memoria para optar al Titulo Profesional de Ingeniero AgrÛnomo MenciÛn: Manejo de Suelos y Aguas / En un Andisol (medial, amorphic, thermic Humic Haploxerands) de la región del Bío-Bío, Chile (36º 31' lat. Sur, 71º 54' long. Oeste) se midió la actividad microbiológica de un sistema con seis rotaciones bajo distinto manejo agronómico, en un ensayo de campo establecido en la temporada 1992/93. La actividad microbiológica se evaluó a través de actividad enzimática deshidrogenasa y actividad esterasa (hidrólisis de 3.,6.-diacetato de fluoresceína (FDA)) y CO2 mineralizado, a partir de muestras compuestas para la actividad enzimática y muestras no disturbadas de suelo para CO2 mineralizado. Además, se midió carbono orgánico en muestras compuestas. Se observó un efecto significativo (P ¡Ü 0,05) de las distintas rotaciones sobre la actividad microbiológica. Se encontró mayor actividad deshidrogenasa en rotaciones de ciclo largo (tres años cultivo y cinco años pradera) y menor actividad en aquellas rotaciones de ciclo corto (cuatro años cultivo), este efecto también se observó en la hidrólisis de FDA pero fue menos significativo. Se pudo observar que la actividad enzimática medida respondió con mayor sensibilidad que el carbono orgánico a los distintos manejos en este suelo. De esta forma se evidenció que la actividad deshidrogenasa y la hidrólisis de FDA son indicadores que responden a distintos manejos agronómicos y que pueden ser usados como indicadores tempranos de cambios en la actividad microbiológica global del suelo

Autorizada por el autor, pero con restricción para ser publicada a texto completo hasta el año 2013 / Memoria para optar al título profesional de Ingeniero Agrónomo Mención Manejo de suelos y aguas / Se evaluaron indicadores biológicos del suelo bajo cuatro tipos de formaciones vegetacionales esclerófilos, cada una afectada por diferentes grados de perturbaciones antrópicas. Las formaciones vegetacionales consideradas fueron un bosque de Peumo (Cryptocarya alba (Mol.) Looser) (PEU), un bosque de peumo-litre (Lithrea caustica (Mol.) Hook et Arn.)–quillay (Quillaja saponaria Mol.) (PLQ), una formación de matorral compuesta por quillay–tevo (Retanilla trinervia (Gillies et Hook.) Hook. et. Arn.)–colliguay (Colliguaja odorifera Mol.) (QTC), y una formación tipo sabana compuesta por espino (Acacia caven (Mol.) Mol.) y praderas anuales. Las muestras de suelo fueron extraídas en los intervalos de profundidad 0-6 cm y 6-12 cm, bajo las coberturas de canopia de las diferentes especies arbóreas o arbustivas así como en los espacios abiertos entre las plantas (suelo sin cobertura). Se determinó el carbono orgánico del suelo (COS), el carbono de la biomasa microbiana a través del método de la fumigación incubación (C-BMS) y la respiración del suelo (RB), todo esto bajo condiciones de laboratorio. A partir de estos, se derivaron el cociente metabólico (qCO2), así como también el cociente microbiano y de mineralización (qMic y qM, respectivamente). Los mayores valores de COS fueron los encontrados en la formación menor perturbada (PEU, 8,04%, p≤0,05 respecto a ESP). Sin embargo los mayores valores de C-BMS, RB, qMic y qM fueron encontrados en la formación tipo sabana (ESP). No se observó una clara tendencia en el comportamiento del indicador qCO2. Se encontró una positiva y significante correlación lineal entre el COS y el C-BMS (valores de r entre 0,91 y 0,98; p≤0,001 para todas las formaciones) y particularmente cuando se contrastaba el COS con el C-BMS provenientes de una misma formación vegetacional, lo que sugiere que la cantidad y el origen de la materia orgánica del suelo juega un rol fundamental en el desarrollo microbiano. La composición vegetacional, la que está relacionada al grado de perturbación antrópica, parece ser un factor clave para el desarrollo microbiano en estos ecosistemas esclerófilos chilenos. / Soil biological indicators were evaluated under four types of sclerophyllous vegetation, each one affected by different degrees of long-term anthropogenic disturbances. Vegetation types considered peumo (Cryptocarya alba (Mol.) Looser) (PEU) forests, peumo–litre (Lithrea caustica (Mol.) Hook et Arn.)–quillay (Quillaja saponaria Mol.) (PLQ) forests, quillay–tevo (Retanilla trinervia (Gillies et Hook.) Hook. et. Arn.)–colliguay (Colliguaja odorifera Mol.) (QTC) shrub-type formations, and savannah-type formations composed of espino (Acacia caven (Mol.) Mol.) and annual grasses. Soil samples were extracted at depth intervals of 0-6 cm and 6-12 cm below the canopy cover of the different tree and shrub species as well as from the open spaces between plants. Soil organic C (COS), microbial biomass-C by the fumigation-incubation method (C-BMS) and soil basal respiration (RB) were determined under laboratory conditions. The derived metabolic quotient qCO2, as well as the microbial and mineralization quotients (qMic and qM, respectively) were also evaluated. Largest COS was found under the less disturbed formation (PEU, 8.04%, p≤0.05 as compared to ESP). However, largest values of C-BMS, RB, qMic and qM were found under savannah-type formation (ESP). No clear trend in qCO2 was observed. A positive and significant linear correlation was found between COS and C-BMS (r values between 0.91 and 0.98; p≤0.001 for all formations), particularly when contrasting COS and C-BMS under the same vegetal formation, suggesting that the amount and origin of soil organic matter (i.e. plant species source) play fundamental roles in microbial development. Plant species composition which is related to the degree of anthropogenic disturbance, seem to be a key factor for microbial development in these Chilean sclerophyllous ecosystems.

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El presente documento corresponde a la memoria para optar al título de Ingeniero Civil de Minas de la Universidad de Chile y trata de la caracterización geotécnica y la determinación de ángulos de talud para el proyecto minero a cielo abierto Franke, la cual se encuentra ubicada en el distrito de Altamira, en el límite sur de la región de Antofagasta. Para la caracterización geotécnica se realizó primero una revisión de los métodos de clasificación geotécnica más utilizados. En base al tipo de dato geotécnico del proyecto se considero el Geological Strength Index (GSI) como el método de clasificación geotécnica a utilizar. Luego, se analizó la orientación de las estructuras dentro del yacimiento, de acuerdo a datos entregados por inspección de pozos de sondajes con sensores ópticos. Como resultado este análisis se concluye que existe una orientación preferente de las estructuras en la dirección NW-NNW la cual es coincidente con el rumbo de las estructuras mayores presentes en el yacimiento. A continuación se caracterizaron las diferentes unidades litológicas (que habían sido anteriormente determinadas y que se orientan de forma horizontal y de forma sub-paralela, obteniéndose un GSI en un rango de 45-55 lo cual significa una baja variabilidad. Con esto se concluyó que la litología, en este caso, no diferencia claramente dominios geotécnicos. Se postula que la variación de GSI estaría relacionada más con el evento mineralizador. Es así, que de acuerdo a la clasificación del GSI se presenta un macizo menos competente en el centro del rajo proyectado, creciendo su competencia conforme se aleja del centro. A partir de la zonificación descrita en base a GSI y estructuras y de la geometría proyectada del rajo se sugirieron 14 perfiles de análisis. Se determinó entonces, con ayuda de la red de Schmidt y diagramas de polos, el modo de falla de cada uno de los taludes en los perfiles antes sugeridos, siendo estos mayormente cuñas y algunas fallas planas. Finalmente se procedió a realizar los análisis de estabilidad de acuerdo a los potenciales modos de falla anteriormente determinados, a saber: análisis por contención, análisis de equilibrio limite (determinístico y probabilístico) de fallas planas y cuñas y análisis rotacional. Se hicieron entonces simulaciones de acuerdo a cada perfil para el tipo de falla correspondiente, a fin de analizar la posibilidad de un incremento del ángulo de talud entregado por la ingeniería de perfil anteriormente desarrollada. Se aprecia, como resultado de los análisis de estabilidad, que los ángulos de talud varían entre 51° y 55°, siendo este último valor determinado por el criterio de bermas para la contención de caída de rocas. Asimismo se sugiere que el sector sur de la mina pudiese presentar algunos problemas de estabilidad. Finalmente se recomienda continuar actualizando el índice GSI en conjunto con el desarrollo de nuevas labores mineras, así como también la realización de ensayos de compresión uniaxial para todas las litologías presentes, a fin de obtener una aproximación más exacta del la resistencia a la compresión uniaxial de la roca.

Entendemos por suelo residual aquel material proveniente de la roca que no ha sido transportado desde su localización original y mantiene los planos de debilidad de la roca dentro de determinadas profundidades. El espesor del suelo residual depende del tipo de roca y varía con la edad y la intensidad de meteorización, la que a su vez, depende del clima y la pluviometría. Los suelos residuales no pueden considerarse aislados del perfil de meteorización del cual son una parte componente. Para definir su comportamiento y las posibilidades de ocurrencia de deslizamientos, interesan prioritariamente las estructuras geológicas que pasan a determinar la ocurrencia de potenciales fallas por sobre las propiedades del material que conforma la matriz. Estos suelos generalmente son muy heterogéneos lo que los hace difíciles de muestrear y ensayar y ya que muchas veces poseen zonas de alta permeabilidad, el suelo resulta muy susceptible a cambios rápidos de humedad, saturación, erosión y flujo, lo que incorpora una dificultad adicional al momento de evaluar su resistencia al corte para las condiciones más desfavorables. El conocimiento de la génesis de estos suelos y su distribución en la zona, permiten comprender y diferenciar sus características geotécnicas y comportamiento cuando sometidos a lluvias, variaciones bruscas de temperatura y diferentes estados de carga. El presente estudio busca caracterizar geotécnicamente los suelos residuales del batolito de la Cordillera de la Costa en las cercanías de la Ruta 68 a través de la descripción y medición de sus rasgos fundamentales, muestreo, ensayos y análisis de diferentes sectores, concentrando la zona de estudio en los taludes de los km 98.300, 100.800 y 105.400, lugares que han manifestado inestabilidad de diferente tipo. Para caracterizar este suelo se determinaron las propiedades-índice mediante los ensayos de humedad, límites de Atterberg, peso especifico, densidad natural seca del suelo, granulometría e índice de vacíos, todos ellos solo como parámetros comparativos. Además se determinó su resistencia a través del ensayo de corte directo, para lo cual fue necesario establecer una metodología especial orientada a evaluar la resistencia en los planos de debilidad observados. Los resultados de los ensayos de propiedades-índice indican que este suelo, en las profundidades ensayadas, está constituido por un limo de baja a nula plasticidad y en estado inalterado presenta superficies débiles con resistencia al corte caracterizadas por un ángulo de fricción 41º y 45º y unaque varía entre cohesión c en el rango de 0.1 [kg/cm2] a 0.5 [kg/cm2] El estudio de estabilidad de taludes en estos suelos residuales no debe ser el convencionalmente adoptado para suelos sedimentarios, sino que se ha de adaptar a fin de incorporar los rasgos característicos y las particularidades locales de estos suelos. Se deben incluir en el estudio de estabilidad factores que reducen la resistencia de estos suelos entre los que se cuentan el complejo régimen hidrogeológico, la humedad ambiental y la temperatura, así como las características geológico-geotécnicas, la topografía y demás condiciones ambientales.