Los relaves son una harina de roca producida durante el proceso de extracción de minerales. Son almacenados en presas que, cuando son construidas con la técnica “aguas-arriba”, dependen de la resistencia al corte de los propios relaves para garantizar su estabilidad.
Los relaves son materiales muy complejos. Desde el punto de vista mecánico, pueden asimilarse a limos no plásticos, sueltos y saturados, con una resistencia al corte no drenado que es generalmente inferior a la resistencia al corte drenado, y que está frecuentemente acompañada por un fuerte ablandamiento por deformación que, en los casos extremos, conduce a la licuación estática de los relaves. Además, en función de su mineralogía, granulometría y técnica de deposición, los relaves almacenados pueden quedar en condiciones muy variables, con intercalaciones de capas de material fino y grueso, muy suelto y más denso, capas saturadas y no saturadas, o incluso materiales que desarrollan una cementación incipiente.
Por todo esto, las condiciones reales de una presa de relaves pueden ser enormemente diferentes a sus hipótesis de diseño, y el análisis de la presa, entendida como sistema de materiales, geometría e historia de construcción, entraña una gran cantidad de incertidumbres.
La resiliencia de una presa puede entenderse como su capacidad para resistir acciones adversas, como por ejemplo variaciones significativas del nivel freático, deformaciones en el pie de la presa, o sismos. Una presa de relaves resiliente, sometida a estas acciones, tiene un comportamiento estable, deformaciones pequeñas, y no derrama relaves. Por el contrario, una presa vulnerable puede derramar relaves aún para acciones adversas de magnitud moderada.
La vulnerabilidad de una presa -como sistema- se estudia mediante modelos numéricos en los que se reproduce su historia de construcción y se establece su estado actual con una precisión razonable, en condiciones drenadas. A partir de este estado actual, se impone un comportamiento no drenado, se aplican “perturbaciones al equilibrio” y se analiza si estas perturbaciones pueden desencadenar una falla progresiva. Típicamente, estas perturbaciones se eligen para que desencadenen la falla desde la cresta (carga en superficie), desde el pie (deformación de la fundación) y desde el interior de la presa (licuación espontánea de relaves o cambios en el nivel freático).
