Pgina 1 de 21

EDIFICIO DE OFICINAS Y TALLERES

SAN FRANCISCO

DIVISIN LOS BRONCES

ANGLO AMERICAN

____________________________

INFORME TCNICO DE VISITA A TERRENO

Septiembre 2014

B 12/Septiembre/2014 PARA APROBACION DEL CLIENTE G.G.K. C.B.B. J.G.O. / L.V.

A 11/Septiembre/2014 PARA APROBACION INTERNA G.G.K. C.B.B. J.G.O. / L.V.

REV. FECHA DESCRIPCIN DE LA REVISIN Por. Rev. Aprob .V.C.S.A.

N PROYECTO: 2014-020

N Documento : 2014-015IN-A Rev.

A Cliente: VRTICE CONSTRUCCIONES S.A.

Pgina 1 de 20

Pgina 2 de 21

NDICE 1. Introduccin .......................................................................................................... 3

2. Alcances ................................................................................................................ 3

3. Antecedentes ......................................................................................................... 3

4. Descripcin de Problema Estructural .................................................................. 4

5. Propuestas de Reparacin Estructural .............................................................. 12

a. Alternativa 1: ....................................................................................................... 12

b. Alternativa 2: ....................................................................................................... 13

c. Alternativa 3: ....................................................................................................... 16

d. Alternativa 4: ....................................................................................................... 16

6. Conclusiones y Recomendaciones ................................................................... 18

Apndice 1: Sketchs de Fachada Norte (Referenciales Dimensiones deben

ratificarse) ...................................................................................................................... 20

Figura 1: Vista en planta de ubicacin de instalaciones............................................... 4 Figura 2: Sector Norte Edificio de Oficinas y Talleres San Francisco ......................... 5 Figura 3: Sector Colapsado Fachada Norte Vista Exterior ..................................... 6 Figura 4: Sector Colapsado Fachada Norte Vista Interior....................................... 6 Figura 5: Elevacin Fachada norte (VER DETALLE EN Apndice 1) .......................... 7 Figura 6: Seccin transversal tipo .................................................................................. 8 Figura 7: Sector Exterior zona con dao y Planta de Osmosis Inversa ....................... 9 Figura 8: Grietas en Muros Fachada Norte Vista Interior 1 ........................................ 9 Figura 9: Prdida de verticalidad en Muros Fachada Norte Vista Interior 2 ........... 10 Figura 10: Prdida de recubrimiento en pilares de hormign armado muros Fachada norte Vista exterior ..................................................................................................... 10 Figura 11: Filtracin desde unin Enflanchada de Estanque - Planta R.O. .............. 11 Figura 12: Filtracin desde unin Enflanchada de Estanque a Pretil Inferior Planta R.O. ................................................................................................................................. 11 Figura 13: Alternativa 1: Propuesta de Reparacin (dimensiones referenciales) ..... 14 Figura 14: Alternativa 2: Propuesta de Reparacin (dimensiones referenciales) ..... 15 Figura 15: Seccin A (dimensiones referenciales) ...................................................... 16

Pgina 3 de 21

1. Introduccin

El presente documento, describe y detalla la visita tcnica realizada el da 10 de

Septiembre de 2014 por el Ingeniero Civil Estructural Gustavo Gmez Korn, Consultor de

Vertice Construcciones S.A., a Edificio de Oficinas y Talleres San Francisco de Divisin Los

Bronces (DLB), de Anglo American, debido a requerimiento de Andrs Campos, Jefe de Obras

Civiles, Superintendencia de Servicios a la Operacin, Operacin Los Bronces, para evaluar y

en forma posterior entregar un informe con alternativas de reparacin a nivel conceptual, para

los muros perimetrales norte del Edificio.

2. Alcances

Los alcances del presente informe son:

Detallar la Inspeccin visual realizada a Edificio de Oficinas y Talleres San Francisco,

para poder determinar la magnitud y alcance del dao producido por el deslizamiento

de tierra sobre muros de albailera, en la fachada norte del edificio.

Obtencin de antecedentes (fotografas, medidas preliminares in situ y planos), de

Edificio y del sector norte, desde donde provino el deslizamiento de tierra.

Obtener la mayor cantidad de informacin referente al problema estructural, por parte

de Anglo American.

Entregar propuestas de solucin (desarrolladas a nivel conceptual), que permitan

materializar la reparacin de manera segura, sin que las personas se enfrenten a un

nuevo deslizamiento de terreno, que sea rpida de ejecutar y del menor costo posible.

3. Antecedentes

En la visita, se pudo ratificar que la informacin es escasa y que no existen planos de

estructura del Edificio de Oficina y Talleres San Francisco, como tampoco de las instalaciones

ubicadas al norte del edificio (Planta de Osmosis Inversa de Aguasin, Sentinas, bombas y

caeras del sistema de agua del STP (Sector Romana).

Ante sta carencia, se procedi a medir de la manera ms precisa posible (con

huincha de medir) y sin correr riesgos en las zonas afectadas, las dimensiones de los

elementos estructurales del edificio y otras instalaciones aledaas involucradas en el

deslizamiento de terreno que est generando esfuerzos permanente sobre los muros de la

fachada norte del edificio.

Pgina 4 de 21

4. Descripcin de Problema Estructural

El Edificio de Oficinas y Talleres San Francisco, se ubica al costado nor-poniente de la

Planta de Ctodos San Francisco, construida sobre una plataforma. Al costado norte del

Edificio, se distinguen dos instalaciones y un camino de operaciones entre el camino principal

de la mina y la Planta de Ctodos. Las instalaciones corresponden al Sistema de Agua del

STP de DLB (compuesto por bombas, caeras y sentinas), ubicado al nor-poniente del

edificio, y la Planta de Osmosis Inversa (R.O) de Aguasin, ubicada al norte del edificio. En

Figura 1, se observan las instalaciones en planta, adems del sector afectado por los

deslizamientos de terreno.

Figura 1: Vista en planta de ubicacin de instalaciones

El sector de los muros de la fachada norte del Edificio de Oficinas y Talleres San

Francisco, afectado por los deslizamientos de tierra y sobrecargas no consideradas en el

diseo original de estructuras, es en el sector comprendido entre la Planta de Ctodos (eje 1)

y el eje 11, indicado en la Figura 2.

N

Planta Osmosis Inversa

Muros de Sector Norte comprometidos por

deslizamientos de tierra

Planta de Ctodos

Edificio de Oficinas y Talleres San Francisco

Bombas, Caeras y Sentinas Sistema de Agua STP

Camino Principal Mina

Camino operacional

S/E Elctrica Interior San Francisco

Pgina 5 de 21

Figura 2: Sector Norte Edificio de Oficinas y Talleres San Francisco

De acuerdo a lo indicado en terreno, este problema existe desde hace

aproximadamente 2 meses, cuando una caera revent, expulsando gran cantidad de agua

hacia el sector de la fachada y techo norte del edificio. En forma posterior a este evento

ocurrido un da domingo, un muro de albailera de la fachada norte del edificio, colaps,

vacindose la albailera, probablemente debido a un aumento de la presin que ejerce el

terreno sobre el muro, debido al aumento de la densidad natural del suelo, por la presencia de

agua. El deslizamiento de terreno ocurrido y el colapso estructural, se aprecia en las Error!

No se encuentra el origen de la referencia. y Error! No se encuentra el origen de la

referencia..

El edificio es una estructura de dos niveles, de altura 3,7 m aproximadamente por

nivel, con una estructuracin de losa como diafragma rgido entre niveles. En el sentido

transversal existen marcos rgidos de hormign armado (pilares y vigas), y en el sentido

longitudinal de la estructura, 3 ejes sismo resistentes, el central de marco rgido y los

exteriores de marcos con muros de albailera.

11

1

Planta de Ctodos

Planta de

Osmosis

Inversa

Edificio de

Oficinas y

Talleres San

Francisco,

vista fachada

norte

Pgina 6 de 21

En el caso que de anlisis, la fachada norte, est compuesta por marcos de hormign

armado cada 4 m en el sentido longitudinal del edificio de dos niveles, y entre ellos muros de

albailera de espesor 20 cm, con ventanas aproximadamente al centro del pao del primer y

Figura 3: Sector Colapsado Fachada Norte Vista Exterior

Figura 4: Sector Colapsado Fachada Norte Vista Interior

3 2 1

Pgina 7 de 21

segundo nivel, de dimensiones 1 m x 2 m, existiendo una cadena sobre el vano, de altura y

ancho 20 cm. Entre el primer y segundo nivel, existe una losa de hormign armado de

espesor 20 cm. Como se indic anteriormente, estas medidas fueron tomadas en terreno,

ante la inexistencia de la ingeniera original (planos, memorias de clculo u otro). La elevacin

de la fachada norte, se observa en Figura 5.Como se aprecia en

Figura 2 y

3 2

Pgina 8 de 21

Figura 7, todo el muro de fachada norte, entre ejes 1 y 10, se encuentra sometido a presin de

terreno, adems de la sobrecarga de la planta de osmosis inversa, que se concentra entre los

ejes 2 y 8, aproximadamente. Estas cargas, no estn contempladas en el diseo estructural

original del edificio, y por ende, es urgente realizar una ingeniera de refuerzo estructural, ya

que podran ocurrir nuevos colapsos.

Adicionalmente, inspeccionando el sector interior y exterior del edificio, se detectaron

grietas en los paos de albailera, prdida de verticalidad de muros y que los vanos de de los

paos de albailera (ventanas), se encuentran tapados con una lmina delgada y con barras

de acero (tipo proteccin de ventana), que es lo que est evitando que el terreno ingrese al

edificio (ver Figura 8 y Figura 9), lo cual aumenta el riesgo de un evento similar al ocurrido.

Adems, se detect corrosin de armaduras por prdida de recubrimiento (ver Figura 10). En

la Planta de Osmosis Inversa, se pudo apreciar que desde una unin enflanchada a la salida

del estanque, existe una filtracin que podra llegar al talud y aumentar nuevamente la presin

sobre los muros.

Cabe destacar, que como el diseo original no contemplaba impermeabilizacin a

estos muros, y ahora tampoco lo tiene, pueden producirse eventos de filtracin hacia el primer

y segundo piso del edificio, lo cual requerir de alguna medida de mitigacin adicional a la

reparacin estructural.

Figura 5: Elevacin Fachada norte (VER DETALLE EN Apndice 1)

Pgina 9 de 21

Figura 6: Seccin transversal tipo

Pgina 10 de 21

Figura 7: Sector Exterior zona con dao y Planta de Osmosis Inversa

Figura 8: Grietas en Muros Fachada Norte Vista Interior 1

3 4

Planta de

Osmosis

Inversa

Pgina 11 de 21

Figura 9: Prdida de verticalidad en Muros Fachada Norte Vista Interior 2

Figura 10: Prdida de recubrimiento en pilares de hormign armado muros Fachada norte

Vista exterior

Pgina 12 de 21

Figura 11: Filtracin desde unin Enflanchada de Estanque - Planta R.O.

Figura 12: Filtracin desde unin Enflanchada de Estanque a Pretil Inferior Planta R.O.

Pgina 13 de 21

5. Propuestas de Reparacin Estructural

Las propuestas de reparacin estructural del primer nivel, que:

- La ejecucin de la reparacin, debe tener cero riesgo para los trabajadores, de

manera de que no se repita la situacin a lo ocurrido en el primer nivel, entre ejes

2 y 3 de la fachada norte

- Se requiere que la solucin sea rpida y del menor costo posible

- Menor tiempo de detencin operacional

- Revisar el diseo estructural, con esta nueva condicin de diseo y reforzarlos de

ser necesario

- No modificar el diseo sismo-resistente original (no cambiando rigideces de

muros, por ejemplo, agregar muros de hormign a un solo costado del edificio)

- Reforzar todos los paos o muros que estn sometidos a sobrecarga de terreno

En el presente informe, se proponen dos alternativas de reparacin, no obstante, la

solucin no est limitada a lo indicado en el presente informe, ya que, depende de la

aprobacin del mandante o de alguna mejor alternativa que pueda surgir durante el desarrollo

de la ingeniera bsica-detalles. Las alternativas propuestas, se desarrollan a nivel conceptual

y de acuerdo al alcance de esta visita tcnica e informe, las cuales consisten en:

a. Alternativa 1:

La propuesta consiste en disponer de un panel resistente permanente, que

contenga la mayor cantidad de superficie posible del pao de albailera afectado, el

cual podr ejecutarse en acero estructural o madera, de acuerdo a los esfuerzos de

diseo y espacios disponibles. A este panel, se le agregarn perfiles de acero

horizontales, que se anclarn con pernos qumicos (epxicos) al pilar de hormign

lateral (marco resistente), el cual deber revisarse estructuralmente para verificar su

resistencia y analizar si requiere refuerzos (pletinas de acero o fibra de carbono). En

forma paralela, deben ser revisadas y analizadas las fundaciones, de modo que ver

que su diseo sea apto y de acuerdo a la normativa Chilena vigente.

Todo este conjunto, ser montado a travs de marcos resistentes de acero

temporales, que garantizarn que los muros no cedan mientras se ejecutan la faena.

Estos marcos, sern anclados bloques de hormign prefabricado (muertos de

anclaje), que sern los encargados de resistir las cargas originadas por el terreno del

sector norte del edificio, los cuales se dimensionarn de acuerdo a los empujes y

espacios disponibles.

Pgina 14 de 21

Estos bloques de hormign, se dispondrn sobre el nivel de radier,

generndose una resistencia por roce entre el radier y los bloques. Esta solucin, solo

requiere de espacio disponible para disponer de los bloques de hormign y acceso de

gras que los monten. El concepto utilizado, es el equilibrio de fuerzas entre los

empujes solicitantes y los resistentes.

En Figura 13 y Figura 15, se aprecia el concepto y forma de la alternativa

propuesta.

b. Alternativa 2:

La propuesta consiste en disponer de un panel resistente permanente, que

contenga la mayor cantidad de superficie posible del pao de albailera afectado, el

cual podr ejecutarse en acero estructural o madera, de acuerdo a los esfuerzos de

diseo y espacios disponibles. A este panel, se le agregarn perfiles de acero

horizontales, que se anclarn con pernos qumicos (epxicos) al pilar de hormign

lateral, el cual deber revisarse estructuralmente, para verificar su resistencia y

analizar si requiere refuerzos (pletinas de acero o fibra de carbono). En forma paralela,

deben ser revisadas y analizadas las fundaciones, de modo que ver que su diseo sea

apto y de acuerdo a la normativa Chilena vigente.

Todo este conjunto, ser montado a travs de marcos resistentes de acero

temporales, que garantizarn que los muros no cedan mientras se ejecutan la faena.

Estos marcos, sern anclados bloques de hormign prefabricado (muertos de

anclaje), que sern los encargados de resistir las cargas originadas por el terreno del

sector norte del edificio, los cuales se dimensionarn de acuerdo a los empujes y

espacios disponibles.

Estos bloques de hormign, se dispondrn bajo el nivel de radier, de manera

de que el empuje pasivo del terreno, permita disminuir la cantidad y dimensiones de

los bloques. Esta alternativa implica ejecutar faenas de demolicin y reconstruccin

del radier, las cuales debern ejecutarse con equipos de bajo nivel de vibracin e

impacto, adems de espacio disponible para disponer de los bloques de hormign y

acceso de gras que los monten. El concepto utilizado, es el equilibrio de fuerzas

entre los empujes solicitantes y los resistentes.

En

Pgina 15 de 21

Figura 14 y Figura 15, se aprecia el concepto y forma de la alternativa propuesta.

Para cualquier solucin seleccionada, entre las Alternativas 1 y 2, se debe considerar

la revisin estructural de los elementos del edificio existente y la redistribucin de esfuerzos,

adems de revisar el diseo de Fundaciones, debido a que los esfuerzos que actualmente

ejerce el terreno, cambia las tensiones sobre el suelo, pudiendo estar subdimensionadas, lo

que implica un peligro para toda la estructura. Esto tiene alternativas de solucin, como la

adicin de puntales a los marcos de hormign existente, fundndolos en forma independiente

a la estructura actual.

En forma adicional a los refuerzos estructurales, deber analizarse una manera de

impermeabilizar los muros, para as evitar dao a la estructura existente, la cual no fue

diseada para esa consideracin, y para que no ingrese agua hacia el interior de las

instalaciones. Esto deber definirse en forma posterior a la eleccin de la alternativa de

reparacin de los muros de primer piso, pero previo a la ejecucin, ya que es una solucin

que podra ser requerida ejecutarse en forma conjunta. Las alternativas de solucin, pueden

ser membranas de impermeabilizacin (asflticas u otra), pinturas epxicas, resinas

impermeabilizantes o una mezcla de soluciones.

Figura 13: Alternativa 1: Propuesta de Reparacin (dimensiones referenciales)

Pgina 16 de 21

Figura 14: Alternativa 2: Propuesta de Reparacin (dimensiones referenciales)

Pgina 17 de 21

Figura 15: Seccin A (dimensiones referenciales)

c. Alternativa 3:

La propuesta consiste en reubicar la Planta de Osmosis Inversa a otro sector,

alejndolo de estructuras no diseadas para resistir esfuerzos, y restituir el talud a una

condicin segura para el camino aledao y para el Edificio San Francisco.

d. Alternativa 4:

La propuesta consiste en mantener la Planta de Osmosis Inversa en el mismo

sector, pero realizando trabajos para que los esfuerzos de terreno no afecten al

Edificio San Francisco.

Pgina 18 de 21

Esto consiste en desmantelar la Planta de Osmosis Inversa (fundaciones,

Estanques, contenedores, caeras y estructura de cubierta), retirar el terreno que

est cargando al Edificio San Francisco, construir una estructura de contencin de

terreno (muro de hormign, Tablestacado u otra), construir una plataforma para la

Planta de Osmosis Inversa rellenndola en forma controlada, materializar fundaciones

y pretil de Planta y reinstalarla.

Pgina 19 de 21

6. Conclusiones y Recomendaciones

La estructura de muro de la fachada norte del Edificio de Oficinas y Talleres San

Francisco de Divisin Los Bronces, en al menos 8 paos del primer piso, se encuentra en

situacin vulnerable a falla (vaciado de albailera) e ingreso de material del relleno hacia el

interior de sus instalaciones, lo cual tambin podra provocar una falla en el suelo de

fundacin de la Planta de Osmosis Inversa, que traera como consecuencia dao de la

estructura del segundo nivel, a las caeras o instalaciones elctricas adyacentes (adosadas

al muro del edificio o al poniente de la planta de osmosis inversa). El dao podra no ser solo

a las instalaciones, sino tambin a las personas que trabajen en dichas zonas, si el evento

ocurriera en su presencia.

Es imperioso tomar medidas de contingencia, para evitar algn dao a las personas y

proteger las instalaciones crticas de la operacin, y luego ejecutar alguna de las alternativas

de reparacin propuestas u otra propuesta requerida que surja durante del desarrollo de la

ingeniera bsica-detalles, ya que las soluciones planteadas en el presente informe, a nivel

conceptual, se encuentran condicionadas a la verificacin estructural de pilares y fundaciones

existentes, y en caso que sea necesario que puedan ser materializado un refuerzo estructural

de estos elementos.

En paralelo a la ejecucin de los reforzamientos en primer nivel, se debe dar solucin

a la impermeabilizacin de los muros, sobre todo por los ciclos de hielo y deshielo que ocurre

todos los aos o una eventual ruptura de alguna lnea de fluido, de manera que no ingrese

agua o humedad a las instalaciones o que dae a la estructura, que no se encuentra apta

para esa consideracin (agua).

En forma posterior a lo antes indicado, y cuando el riesgo de falla de los muros de

primer nivel est contenido, se recomienda evaluar en detalle la situacin de los muros del

segundo nivel, que tambin estn cargados con terreno, y que ha futuro podra provocar otra

situacin de riesgo, adems de realizar una impermeabilizacin de ellos.

En la visita, tambin qued de manifiesto que ciertas zonas de la estructura de

hormign armado en la fachada norte, se encuentran sin recubrimiento y con la armadura

expuesta, la cual se aprecia corroda. Dadas las condiciones climticas, por penetracin de

agua, y su ciclo de hielo y deshielo, esto puede provocar desprendimientos de hormign,

adems del dao a la armadura, lo que implica una prdida de resistencia del elemento

estructural. Se recomienda generar una ingeniera de reparacin (especificacin tcnica), de

modo de recubrir las armaduras, restituir las propiedades de la seccin y detener el dao.

Pgina 20 de 21

Dado que no existe toda la informacin requerida para realizar las reparaciones

propuestas y verificaciones estructurales requeridas (sobre todo en referencia a la verificacin

de fundaciones), se recomienda realizar una ingeniera bsica y de detalles conjunta,

enfocada solo en alternativa seleccionada, de manera que pueda mitigar todos los riesgos,

previo al detallamiento y materializacin de alguna alternativa de reparacin.

Para poder realizar la ingeniera bsica y de detalles de la propuesta de reparacin

que elija Divisin Los Bronces, y tener seguridad de que el diseo funcionar y no afectar a

las personas ni a la estructura en su globalidad, es necesario que Divisin Los Bronces,

entregue la siguiente informacin:

- Topografa del rea del sector norte del edificio, al menos hasta 50 m al norte del

edificio, para poder estimar de manera correcta los empujes de terreno.

- Planos y pesos de la Planta de Osmosis Inversa, para estimar la sobrecarga que

induce hacia los muros (solicitarlos a Aguasin).

- Entregar un sketch en planta y seccin transversal tipo, en los dos niveles del

Edificio San Francisco, con las dimensiones de los elementos estructurales del

edificio, de acuerdo a lo indicado en el presente informe (ratificar o corregir

dimensiones)

- Entregar un levantamiento (dimensiones) de las fundaciones perimetrales

(fachadas) del edificio, para realizar la verificacin de fundaciones

- Mecnica de suelos del sector, donde se indiquen parmetros del suelo, de

manera de poder estimar los empujes del suelo.

- Entregar los espacios disponibles en el primer nivel, para ejecutar la reparacin en

primer piso, de acuerdo a las alternativas propuestas.

Pgina 21 de 21

Apndice 1: Sketchs de Fachada Norte (Referenciales Dimensiones deben

ratificarse)