Aplicación de la Estadística en Geotecnia, en el Área Minera

Aplicação da Estatística na Geotecnia, na Área da Mineração
Aplicação da Estatística na Geotecnia, na Área da Mineração

El estudio de la estadística es ampliamente debatido y aplicado en diversos campos, tanto académicos como prácticos.En geotecnia, el comportamiento de los materiales se ha tratado históricamente de forma determinista, lo que puede conducir a errores significativos debido a las incertidumbres existentes en la medición de los parámetros geotécnicos, en la realización y dispersión de los ensayos y en la distribución natural de los suelos/relaves. La aplicación de análisis estadísticos en geotecnia minera ha ido ganando terreno y protagonismo en los últimos años, pero todavía tiene un enfoque restringido, especialmente cuando se trata de la utilización práctica de los estudios realizados (Ferreira, 2022).

En el sector minero, el estudio de los suelos se basa en ensayos que se realizan de forma determinista y que, en algunos puntos de la estructura, pueden dar lugar a estimaciones erróneas en localizaciones no muestreadas.Se trata de materiales posiblemente heterogéneos, sometidos a diferentes niveles de tensión, humedad y granulometría, entre otras condiciones. Si bien siempre se busca trabajar con una distribución significativa de muestras en toda la estructura, existe interés en comprender, estadísticamente, la distribución y correlación entre los parámetros geotécnicos físicos y geomecánicos que describen el comportamiento de pilotes y presas, con el fin de verificar y garantizar cada vez más la seguridad y el cumplimiento de las construcciones.

Los autores de la literatura discuten diferentes aplicaciones de la estadística en la ingeniería geotécnica en el área minera, destacando la importancia de los análisis realizados y la continuación de estos estudios. Azevedo (2019) discute el estudio de valores atípicos para identificar lecturas discrepantes en piezómetros al monitorear presas. A partir de un estudio de caso en el que se compararon las metodologías de Control estadístico de procesos basadas en la distribución normal con el Diagrama de cuartiles y extremos (Box Plot), aplicado a la base de datos utilizada, el autor comprobó que la segunda metodología era la más adecuada para este fin. El autor subraya que la aplicación de soluciones estadísticas a la interpretación de las lecturas piezométricas es una herramienta para el control y la fiabilidad de los valores medidos.

Badaró (2022) discute el uso de análisis estadísticos para comparar el rendimiento de diferentes métodos de obtención de humedad para el control tecnológico de estructuras de vertido de residuos filtrados. Se comparan los resultados de humedad obtenidos mediante el método de la sartén y la balanza de infrarrojos, estableciéndose una relación lineal entre ambos y el método del horno. Según el autor, los datos generados en un control tecnológico son necesariamente resultados sobre un parámetro de control determinado.  Para ello, organizar, describir, interpretar y analizar estos datos es el cometido de la estadística, que se considera una importante herramienta para la toma de decisiones.

Ferreira (2022) discute la comparación de análisis determinísticos y probabilísticos para la determinación del factor de seguridad en el estudio de la estabilidad de presas. El autor señala que el suelo, a diferencia de los materiales fabricados y utilizados en la construcción, no tiene parámetros exactos y es poco probable que esté bien representado por un único valor, y el objetivo de los análisis probabilísticos es incluir esta variabilidad en los análisis. Al comparar los resultados de los análisis realizados, se observó que se obtenían datos más representativos en el análisis probabilístico que en el determinístico, a fin de abarcar las incertidumbres existentes.

Ferreira (2022) menciona que una de las dificultades para aplicar las estadísticas a la geotecnia en el sector minero es la cantidad de información disponible para realizar los análisis. La falta de centralización de los datos en un entorno inteligente también dificulta la realización de análisis estadísticos automatizados, lo que repercute directamente en el uso práctico de estos resultados. Dada la importancia reconocida en la literatura a las aplicaciones estadísticas en geotecnia, se está desarrollando un módulo estadístico en Geolabor. El objetivo es permitir la automatización de análisis contextualizados por parte del usuario, que pueden ayudar en la toma de decisiones críticas durante la construcción.

Entre las diversas posibilidades de análisis que se implementarán en el módulo estadístico de Geolabor, se pueden destacar las siguientes: La visualización de los parámetros geotécnicos obtenidos en los ensayos realizados en términos estadísticos; La identificación de puntos que, estadísticamente, no cumplirían con las especificaciones técnicas establecidas en el proyecto, aun cuando, determinísticamente, sí cumplan con los criterios establecidos; La realización de regresiones, permitiendo la interpretación de la variación de un parámetro geotécnico en relación a los demás parámetros.La correlación entre los parámetros geotécnicos del control tecnológico y los parámetros obtenidos en las investigaciones geotécnicas.metros obtenidos en las investigaciones geotécnicas; y la realización de predicciones de parámetros geotécnicos en puntos no muestreados de la estructura, dentro de un intervalo de confianza.

De los diferentes análisis que se implementarán, se destacan como impactos en la geotecnia: La posibilidad de comparar los resultados estimados de las pruebas con los obtenidos, permitiendo evaluar la calidad de los resultados; Comprender espacialmente la distribución de los parámetros geotécnicos de la estructura, a lo largo de toda su longitud; Realizar análisis de correlaciones entre parámetros geotécnicos y del proceso constructivo, permitiendo una mejor comprensión del comportamiento de la estructura; Obtener resultados de pruebas teniendo en cuenta las incertidumbres de las mediciones de laboratorio, garantizando la calidad de las pruebas; Comprender la probabilidad de éxito del proceso de control tecnológico para diferentes contextos.

Las implementaciones que se llevarán a cabo en Geolabor se centran en alertar al usuario de posibles puntos de atención y sugerir análisis críticos más profundos de determinados lugares o pruebas durante la construcción. Los estudios estadísticos no reemplazan los resultados ni la necesidad de realizar pruebas a lo largo de la obra, pero sirven como herramienta para ayudar y apoyar la toma de decisiones importantes en la construcción, que es el papel principal de Geolabor como herramienta estadística en geotecnia.

Escrito por: Bianca Lacerda

Referencias

AZEVEDO, André Gonçalves de. Análisis estadístico para identificar lecturas piezométricas discrepantes: estudio de caso en una presa de tierra. 2019. Disponible en: <monografias.ufop.br/>. Fecha de acceso: 04/10/2023.

BADARÓ, João Victor Oliveira. El análisis estadístico como herramienta de toma de decisiones: un estudio de caso en la determinación de la humedad en el control tecnológico de una estructura de vertido de residuos filtrados. 2022. Disponible en: <monografias.ufop.br/>. Fecha de acceso: 04/10/2023.

FERREIRA, Paula Marinho. Evaluación de la fiabilidad del factor de seguridad obtenido mediante análisis probabilístico en relación con el análisis determinístico en presas mineras. 2022. Disponible en:<monografias.ufop.br/>. Fecha de acceso: 04/10/2023.

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