trabajo desprendimiento de rocas
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DESPRENDIMIENTO DE
ROCAS
Laura lvarez Baeza y Ana Belen Moral Testn
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INDICE:1. ELEMENTOS BSICOS.
1.1. Concepto de desprendimiento.
1.2. Causas.
2. TEORA DE MOVIMIENTO DE BLOQUES ROCOSOS.
2.1. Parmetros geomtricos del talud.
2.2. Coeficientes del terreno.
2.3. Velocidad inicial.
2.4. Tamao y forma del bloque.
3. MODELOS NUMRICOS DE ANLISIS DE CADA DE ROCAS.
3.1. CRSP
3.2. ROCKFALL
3.3. ROTOMAP
3.4. OTROS SOFTWARE COMERCIALES
4. LOS DESPRENDIMIENTOS EN LA WEB.
4.1. Deslizamientos y desprendimientos en Espaa.
4.2. Tratamiento, estabilizacin y proteccin de taludes. Proteccin
contra desprendimientos, pantallas a travs de la empresa TEAL
taludes y laderas
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1. ELEMENTOS BSICOS.
1.1. Concepto de desprendimiento.
Se define como desprendimiento el movimiento de una masa de suelo o roca
de un talud y cuyo posterior descenso se realiza mediante cada libre, a travs del aire,
y rebote o rodadura final.
1.2. Causas.
El que una ladera permanezca estable o sufra un deslizamiento depende de la
unin de varios factores, entre los que estn
Caractersticas del terreno.- Los lugares montaosos con pendientes fuertes
son los que con ms facilidad sufren deslizamientos, aunque en ocasiones
pendientes de muy pocos grados son suficientes para originarlos si la roca est
muy suelta o hay mucha agua en el subsuelo.
Condiciones climticas.- En las regiones lluviosas suele haber espesores
grandes de materiales alterados por la meteorizacin y elnivel freticosuele
estar alto lo que, en conjunto, facilita mucho los deslizamientos. Laslluvias
intensas son el principal factor desencadenante de deslizamientos en Espaa.
http://www.tecnun.es/asignaturas/Ecologia/Hipertexto/00General/Glosario.html#fre%C3%A1ticohttp://www.tecnun.es/asignaturas/Ecologia/Hipertexto/00General/Glosario.html#fre%C3%A1ticohttp://www.tecnun.es/asignaturas/Ecologia/Hipertexto/00General/Glosario.html#fre%C3%A1ticohttp://www.tecnun.es/asignaturas/Ecologia/Hipertexto/08RiesgN/130Inund.htmhttp://www.tecnun.es/asignaturas/Ecologia/Hipertexto/08RiesgN/130Inund.htmhttp://www.tecnun.es/asignaturas/Ecologia/Hipertexto/08RiesgN/130Inund.htmhttp://www.tecnun.es/asignaturas/Ecologia/Hipertexto/08RiesgN/130Inund.htmhttp://www.tecnun.es/asignaturas/Ecologia/Hipertexto/08RiesgN/130Inund.htmhttp://www.tecnun.es/asignaturas/Ecologia/Hipertexto/00General/Glosario.html#fre%C3%A1tico -
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Macizos rocosos con fallas y fracturas.- Tienen especial importancia en los
desprendimientos. En Espaa la mayora de las cadas de rocas y otros
materiales tiene lugar en lugares en los que el terreno tiene abundantes
fracturas y se ha ido produciendo erosin en la base de sus laderas. En estos
lugares cuando llueve intensamente con facilidad se pueden producir
desprendimientos.
Erosin.- Los ros, el mar u otros procesos van erosionando la base de las
laderas y provocan gran cantidad de deslizamientos. En las costas espaolas
estos fenmenos son muy comunes y provocan el retroceso de los acantilados,
sobre todo en las costas del Atlntico, en Canarias y en Baleares.
Expansividad de las arcillas.- Las arcillas tienen la propiedad de que al
empaparse de agua aumentan su volumen. Esto supone que los terrenos
arcillosos en climas en los que alternan periodos secos con otros hmedos se
deforman y empujan taludes, rocas, carreteras, etc. provocando deslizamientos
y desprendimientos.
Acciones antrpicas.- Los movimientos de tierras y excavaciones que se
hacen para construir carreteras, ferrocarriles, edificaciones, presas, minas al
aire libre, etc. rompen los perfiles de equilibrio de las laderas y facilitan
desprendimientos y deslizamientos. Adems normalmente se quitan los
materiales que estn en la base de la pendiente que es la zona ms vulnerable
y la que soporta mayores tensiones lo que obliga a fijar las laderas con
costosos sistemas de sujecin y a estar continuamente rehaciendo las vas de
comunicacin en muchos lugares.
Se conoce la accin de otros factores como terremotos, rocas calizas
(estructuras krsticas), etc., que , en ocasiones, provocan movimientos del
terreno, pero cuya importancia es comparativamente menor que los citadosanteriormente.
2. TEORA DE MOVIMIENTO DE BLOQUES ROCOSOS.
1. ELEMENTOS BSICOS.
1.1. Concepto de desprendimiento.
http://www.tecnun.es/asignaturas/Ecologia/Hipertexto/00General/Glosario.html#Fallashttp://www.tecnun.es/asignaturas/Ecologia/Hipertexto/00General/Glosario.html#Accioneshttp://www.tecnun.es/asignaturas/Ecologia/Hipertexto/00General/Glosario.html#Accioneshttp://www.tecnun.es/asignaturas/Ecologia/Hipertexto/00General/Glosario.html#Fallas -
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Se define como desprendimiento el movimiento de una masa de suelo o roca
de un talud y cuyo posterior descenso se realiza mediante cada libre, a travs del aire,
y rebote o rodadura final.
2. TEORA DE MOVIMIENTO DE BLOQUES ROCOSOS.Investigar una ladera, talud o deslizamiento, consiste en obtener informacin
sobre caractersticas topogrficas, geolgicas, geotcnicas y ambientales, de forma
que podamos realizar un diagnstico de los problemas de forma precisa y desarrollar
un diseo efectivo como solucin. La finalidad de la investigacin es conocer los
parmetros bsicos que pueden afectar a la estabilidad.
2.1.- Parmetros geomtricos del talud.
La conformacin topogrfica del talud: altura, pendiente, curvatura, largo y
ancho, actuando en forma conjunta o separada, afectan la estabilidad de un talud, por
cuanto determinan los niveles de esfuerzos totales y las fuerzas de gravedad que
provocan los movimientos.
La topografa puede controlar la velocidad de meteorizacin y la velocidad de
infiltracin de la y movimiento del agua a travs del material del talud, afectando la
cantidad de agua disponible, lo cual determina la ocurrencia y las caractersticas de los
niveles freticos.
El nivel de esfuerzos es tambin determinado por el volumen y la ubicacin de
los bloques o masas materiales, factores que dependen de las caractersticas
topogrficas.
Entre los parmetros topogrficos a estudiar se enumeran los siguientes:
PENDIENTE
Los perfiles ms profundos de meteorizacin se encuentran en los taludessuaves ms que en los inclinados. Para cada formacin, en un estado determinado
existe un ngulo de pendiente a partir del cual un talud es inestable.
Mientras algunos suelos residuales de origen gneo permiten ngulos de talud
superiores a 45, en Lutitas meteorizadas saturadas ste no debe exceder los 20 y
hasta valores de la mitad del ngulo de friccin.
Segn Skempton, tericamente en suelos granulares limpios y secos el ngulo
de talud de la inclinacin con la horizontal no debe sobrepasar el del ngulo de friccin
del material.
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CURVATURA
Se define como concavidad o convexidad ya sea tanto en sentido longitudinal
como transversal y afecta al equilibrio de la masa en s, as como la capacidad de
infiltracin y de erosin por su efecto con la velocidad del agua de escorrenta.
LARGO-ANCHO
Cuanto ms largo sea un talud, mayor recorrido tendrn las aguas de
escorrenta sobre este y por lo tanto el talud estar ms expuesto a la erosin
superficial.
REAS DE INFILTRACIN ARRIBA DEL TALUD
Es importante identificar reas de concentracin de aguas arriba del talud, que
coinciden con depresiones topogrficas o zonas de regado intenso. Cuanto ms
grande sea la zona que aporte agua al talud, ser mayor la cantidad de agua que est
afectando la estabilidad del talud.
2.2.- Coeficientes de restitucin de energtica
La magnitud del rebote viene definida por los coeficientes de restitucin
energtica, los cuales indican la cantidad de energa conservada tras el impacto o lo
que es lo mismo, la energa no disipada.
La velocidad tras el impacto es proporcional a la velocidad que tena el bloque
inicialmente, siendo el coeficiente de proporcionalidad el coeficiente de restitucin
energtica. Expresando este concepto en forma de ecuaciones, tenemos que:
Donde v2 es la velocidad tras el impacto, v1 es la velocidad inicial y R es el
coeficiente de restitucin energtica.
El concepto de restitucin energtica que da explicado grficamente de la
siguiente forma:
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Energa total, energa disipada y energa que se conserva tras el choque
De acuerdo con Gil el al, la energa disipada debido a la interaccin de la roca
al impactar contra el talud tiene un comportamiento elasto-plstico, como se muestra
en la siguiente figura:
Fuerzas de contacto entre el bloque y el talud al producirse el impacto. W= PESO PROPIO, Fn= FUERZA
NORMAL, Ft=FUERZA TANGENCIAL.
Para definir mejor el problema se definen dos coeficientes de restitucin
energtica, el coeficiente de restitucin energtica normal y el coeficiente de
restitucin energtica tangencial (perpendicular y paralelo a la superficie de contacto
respectivamente), como se muestra en la siguiente figura:
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Coeficientes de restitucin energtica (Rn= Coeficiente de restitucin energtica normal, Rt= Coeficiente
de restitucin energtica tangencial) y Velocidad (Vn=Componente normal de la velocidad,
Vt=Componente tangencial de la velocidad)
El coeficiente de restitucin normal Rn, explica la relacin entre las
velocidades normales a la ladera antes y despus del impacto. Viene determinado por
la rigidez de la superficie de la ladera, cuanto ms desfavorable sea el material, menor
ser su coeficiente de restitucin normal.
El coeficiente de restitucin tangencial Rt, explica la relacin entre las
velocidades paralelas a la ladera antes y despus del impacto. La vegetacin y , en
menor grado el material de la ladera, influyen en el coeficiente tangencial.
Estos coeficientes toman valores comprendidos entre 0 y 1, siendo el valor
igual a 1 en el caso ideal de que no se produzca prdida energtica al producirse el
choque e igual a cero en el caso en que se disipe toda la energa tras el choque. En
funcin del tipo de materiales que se encuentran en el talud, se da una graduacin
entre estos valores extremos, tal y como se observa en la siguiente figura con las
recomendaciones del Ministerio de Fomento.
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Coeficientes de restitucin energtica en funcin del tipo de material. Recomendaciones del Ministerio
de Fomento
2.3. Velocidad inicial.
La velocidad de salida es la velocidad inicial que poseen los bloques en el
instante en el que se inicia el desprendimiento. Es un parmetro que vara en funcin
del tipo de desprendimiento (cada libre, vuelco, deslizamiento...), por lo que a la hora
de realizar las simulaciones deberemos obtener una velocidad inicial que se ajuste a
los resultados observados en campo.
Figura 1. Condicin inicial de un bloque antes de la cada desde la coronacin del talud.
La velocidad se puede determinar mediante la siguiente formula, si se identifica
perfectamente el lugar donde se origina el desprendimiento y son conocidas las
caractersticas del bloque tipo.
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V = 2 ( )
Donde:
g: aceleracin de la gravedad.
: ngulo de friccin porrodadura o deslizamiento.
La siguiente figura muestra curvas de longitud velocidad para movimientos de
rodadura y delizamientos puros, obtenidos para diferentes calores de , segn la
ecuacin anterior.
Figura 2. Diagrama velocidad longitud para diferentes inclinaciones de talud y un = 30
Debido a que la velocidad vara dependiendo del tipo de movimiento que sufra
el bloque rocoso, esta ser distinta a lo largo de la trayectoria del bloque. A
continuacin, se muestra la digitalizacin de una imagen de video donde se aprecia la
combinacin de movimientos de rodadura, deslizamiento y rebote, junto con el
diagrama de la velocidad resultante durante el movimiento.
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Figura 3.Digitalizacin de una imagen de video donde se aprecia la combinacin de
movimientos de rodadura, deslizamiento y rebote.
Figura 4.Diagrama de la velocidad resultante durante el movimiento.
El rango de valores comnmente empleado en la literatura cientfica oscila
entre 1 y 3 metros por segundo.
2.4. Tamao y forma del bloque.
Tamao del bloque:
La energa que posee la roca durante su cada ladera abajo es linealmente
proporcional a su volumen. As pues, cuanto mayor sea el volumen de la roca, mayor
ser su masa, y por tanto su energa cintica.
Este parmetro es difcil de definirlo correctamente, puesto que para poder
realizar una correcta simulacin, deberemos estimar un volumen de roca que tenga un
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comportamiento similar al observado en campo. Este volumen de simulacin depende
del volumen de roca movilizado inicialmente (volumen en la zona de salida) y del
volumen de la roca al final del recorrido (Volumen en la zona de llegada). Ambos
volmenes son distintos debido a la fragmentacin sufrida durante la trayectoria.
- Volumen d e sal ida.
El tamao de la roca o volumen de salida est limitado por las familias de
discontinuidades que se intersectan entre s. Es decir, las diaclasas, estratificacin,
foliacin, etc. forman superficies que delimitan bloques. El tamao o volumen de cada
bloque se determina por medio del grado o densidad dediscontinuidades.
Figura 5. Ejemplos de patrones de discontinuidades y de tamao de bloques asociados (Fuente:
A. Palmstrm)
El volumen del bloque (Vb) puede ser medido a partir de los espaciados
medios de cada una de las familias de discontinuidades empleando la ecuacin:
Vb = S1 x S2 x S3 x (Sen) x (Sen) x (Sen)
Donde S1, S2, S3 son los espaciados medios de cada una de las familias de
diaclasas y (), () y () son los ngulos existentes entre cada una de dichas familias.
Puesto que a menudo las familias de discontinuidades son perpendiculares, o al
menos esto suele asumirse para su simplificacin, el Volumen del bloque (Vb) queda:
Vb = S1 x S2 x S3
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En aquellos casos en que el diaclasado sea muy irregular, puede resultar ms
cmodo el clculo directo de los volmenes de salida en campo. Por un lado se miden
directamente los bloques rocosos separados del sustrato susceptibles de movilizarse y
por otro, en las zonas de difcil acceso, se obtienen los volmenes a partir de
fotografas de detalle de las vertientes rocosas.
- Volumen d e l legada.
Se deben medir tres dimensiones del bloque, lo ms perpendicularmente
posible entre ellas, con objeto de asimilar el bloque a un paraleleppedo. Puesto que
los bloques difcilmente se asemejan a un paraleleppedo, cada una de las
dimensiones tomadas ha de ser la dimensin promedio tendiendo de este modo a
promediar el volumen y minimizar los errores cometidos.
A lo largo de su trayectoria la roca va disminuyendo su forma y tamao debido
a fenmenos de desgaste y fragmentacin. A continuacin explicaremos brevemente
cada uno de ellos:
- Debido a desgaste y/o friccin la roca va cambiando su forma
progresivamente, fracturndose en las esquinas y alcanzando una forma cada vez
ms redondeada.
- Debido a choque y fragmentacin, la roca va disminuyendo
progresivamente su tamao, con lo que pasamos de un volumen de salida inicial a un
volumen de llegada ms reducido.
Figura 6. Cambio en el volumen de un bloque debido a fragmentacin tras producirse unimpacto contra el sustrato. Volumen de salida (Vo) = V1+V2+V3.
El grado de fragmentacin se puede introducir en el modelo comparando la
energa de impacto con la energa necesaria para que la roca se fracture. Esta
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comparacin de energas se realiza para cada punto de la trayectoria, de tal modo que
si la Energa que posee el bloque es mayor que la Energa de fragmentacin, entonces,
el bloque se fractura. Generalmente, esta fragmentacin en volmenes ms pequeos
tiene lugar sobre los planos de debilidad, como discontinuidades, estratificacin,
foliacin, etc.
Un ejemplo de trayectoria idealizada en donde se producen los fenmenos de
fragmentacin y desgaste puede observarse en la figura 6 donde se representa el
volumen frente a la trayectoria. El volumen a lo largo de la trayectoria sufre una
prdida constante debido a desgaste o friccin mientras que en un determinado
momento de la trayectoria se produce una fragmentacin del bloque, con un brusco
escaln de disminucin de volumen.
Figura 7. Volumen inicial, perdida de volumen debido a friccin y a fragmentacin y volumenfinal.
Los modelos de simulacin consideran un volumen de roca constante durante
toda la trayectoria, cuando en la realidad la roca va fragmentndose durante el camino,
constituyendo esto una de las principales limitaciones de los modelos de simulacin de
desprendimientos. Puesto que el volumen de simulacin que deberemos introducir en
el modelo ha de ser constante, contrariamente a lo observado en la realidad,
deberemos realizar las operaciones que se explican a continuacin, para poder
estimar este parmetro correctamente.
El volumen que deberemos introducir en el modelo para realizar los clculos
podemos obtenerlo a partir de las medidas efectuadas en la zona de salida y en la de
llegada. Ninguna de estas dos medidas ha de ser la que introduzcamos en el modelo,
sino que ha de ser un valor comprendido entre ambas.
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Figura 8: Volumen inicial, volumen final y volumen equivalente.
Segn Copons et al, debemos emplear un volumen de clculo denominado
volumen corregido, calculndose este como se muestra en la ecuacin:
Vc =
Donde:
Vc = Volumen corregido
Vll = Volumen de llegada
Vs = Volumen de salida
Forma del bloque:
Los bloques rocosos tienden a redondearse de forma progresiva, durante el
transcurso de la cada, en el caso de rocas blandas. De esta manera, se muestra en la
figura 9 el cambio de forma del bloque a lo largo de su trayectoria.
Figura 9.Cambio en la forma del bloque con la distancia recorrida debido a desgaste y roturade las esquinas (A)Forma inicial; (B)Rotura de las esquinas; (C) Comienzo de redondeo.
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Ensayos realizados a bloques primaticos, demuestran que la forma y el tamao
de la superficie de contacto del bloque con el talud, determinan el rebote del mismo y
en consecuencia su ulterior movimiento.
Cuando el impacto se produce sobre una cara del bloque, la superficie absorbe
gran parte de la energa de impacto y el deslizamiento ser su principal movimiento
subsiguiente. Este movimiento prevalece hasta el momento en que se detiene o choca
con alguna irregularidad de la superficie que le induzca al vuelco y por ende al
movimiento de rodadura y rebote, que se puede ver en la Figura 10.
:
Figura 10. Bloque en forma de paralelopipedo en movimiento.A- Impacto sobre una cara del bloque.
B- Impacto en una esquina
3. MODELOS NUMERICOS DE ANALISIS DE CADA DE ROCAS
Los modelos de simulacin de cadas de rocas son programas informticos que
tratan de explicar el comportamiento de los desprendimientos, desde que se inicia el
movimiento hasta el momento en que la roca se detiene. Empleando estos modelos de
podemos conocer en todo momento las trayectorias, energa y altura de saltos de cada
una de las rocas en su descenso por ladera.
Las trayectorias, energas y altura de saltos obtenidos con el modelo nos
servirn para la propuesta de soluciones, como el diseo y localizacin de pantallas
dinmicas idneas en nuestro talud.
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En los modelos bidimensionales la trayectoria de la roca debe ser definida de
antemano en base a observaciones de campo. Aplica ecuaciones de la aceleracin
de la gravedad y la conservacin de la energa para describir el movimiento de la roca.
Mientras en los modelos tridimensionales existen mltiples trayectorias y estas
son definidas por el modelo de simulacin en base al Modelo de Elevaciones Digitales.
3.1. CRSP
Caractersticas generales.
El Colorado Rockfall Programa de Simulacin (CRSP) fue desarrollado con el
fin de modelar el comportamiento de cada de rocas y de proporcionar un
anlisis estadstico de los acontecimientos probable cada de
rocas en cualquier sitio dado. Este anlisis se puede utilizar como una
herramienta para estudiar el comportamiento de cada de rocas, determinan la
necesidad mitigacin de cada de rocas , y la ayuda en el diseo de la mitigacin
de cada de rocas . CRSP se basa en observaciones de campo y los
datos recogidos a partir de estudios de cintas de vdeo de cadas de rocas. Con el
fin de comportamiento de cada de rocas modelo CRSP utiliza la entrada de valores
numricos asignados a las propiedades de la pendiente y el rock. El
modelo aplica ecuaciones de la aceleracin de la gravedad y la conservacin de la
energa para describir el movimiento de la roca. Derivados empricamente las
funciones relativas a la velocidad, la friccin, la pendiente y las propiedades de
materiales se utilizan para modelar la interaccin dinmica de la roca y la pendiente.
La variacin estadstica observada entre los desprendimientos de rocas se modela de
forma aleatoria variando el ngulo con el que una roca impacta con la
pendiente dentro de los lmites fijados por el tamao de la roca y las caractersticas de
la pendiente. Este programa proporciona un anlisis de sitio especfico de la cada de
rocas con la salida de la velocidad y la altura de las estadsticas de rebotes en varios
lugares en la ladera.
Parmetros de entrada.
- Perfil del talud, definidos como una serie de segmentos en lnea recta llamadas
clulas.
- Estimacin de la rugosidad de la superficie de la pendiente.
- Coeficientes que determinan la cantidad de roca que es frenada por el impacto.
- El tamao, la forma y la ubicacin inicial de las rocas que participan en la cadade rocas.
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Posibles usos.
- Perfil del talud con la posicin de la roca cada dcima de segundo a medida
que viaja por la pendiente.
- Altura mxima y media de rebote al final de cada clula.
- Velocidad mxima y media al final de cada clula y en el punto seleccionado de
la ladera.
- Mxima energa cintica del bloque en el punto seleccionado en la ladera.
- Grfico de la distribucin de las velocidades y alturas de rebote en el selecto
punto de la ladera.
- Los grficos de la velocidad mxima y la altura de rebote a lo largo de la
pendiente.
3.2. ROCKFALL
Caractersticas generales.
Rockfall es un programa que se utiliza para simular las cadas de rocas.
Adems se usa para disear medidas correctivas y anlisis de partculas para el
clculo del movimiento de la roca. Ms adelante se resumirn las caractersticas
principales de Rocfall y la forma en la que son tiles para el ingeniero que est
realizando un anlisis probabilstico de cada de rocas.
La simulacin ms simple que se puede realizar en Rocfall tiene dos
componentes esenciales: la pendiente y la roca. Otras simulaciones ms avanzadas
pueden incluir barreras e incorporar al azar variaciones en la masa, la velocidad, la
posicin de la roca, as como variaciones en la ubicacin y propiedades de los
materiales en cada segmento de la pendiente.
Fue desarrollado en 1997 por Spang y Graf. El lenguaje de programacin es el
Visual Basic.
Calcula hasta 1.000 trayectorias posibles de rocas. El nmero de rocas que se
desprende puede ser variado por el usuario, as como su movimiento.
Las formas posibles para las rocas son esfricas y la cilndrica. Sus
dimensiones pueden ser variadas por el usuario.
Parmetros de entrada.
- Parmetros caractersticos de la roca y la superficie del terreno:
Angulo de friccin de la superficie del talud.
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Amortiguacin del movimiento.
Resistencia a la rodadura.
Rugosidad del terreno.
- Datos del movimiento:
Densidad de los materiales.
Dimensin y forma de los materiales.
Tipo de movimiento bsico que sigue la roca en su cada.
Posibles usos.
- Evaluacin de los riesgos procedentes del desprendimiento de rocas.
- Examen de las estructuras de proteccin que ya se encuentran en la ladera.
- Optimizacin del dimensionamiento de la pantalla.
- Dibuja las curvas de energa y altura de rebote a lo largo del perfil, as como
una evaluacin estadstica de los mismos parmetros.
- Determina las coordenadas del punto de impacto de la roca contra los
elementos de proteccin, ya sean pantallas, muros de contencin.
- Permiten la introduccin de las barreras de proteccin.
3.3. ROTOMAP
Caractersticas generales.
- Es un modelo bidimensional.
- Realiza un anlisis estadstico de las posibles trayectorias de los bloques de
rocas.
- El modelo genera las trayectorias ms probables en funcin del tipo de
movimiento seguido por la roca a partir de la zona de salida.
- La trayectoria seguida por la roca se representa en el plano bidimensional
altura frente a longitud recorrida.
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- La base de funcionamiento es de tipo energtico. La roca se mueve ladera
abajo cuando la suma debida a la accin gravitatoria es mayor que la suma de
energa disipada durante la trayectoria.
Parmetros de entrada.
- Modelo de Elevaciones Digitales.
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- Coeficientes de restitucin energtica.
- Coeficiente de rozamiento rodadura-deslizamiento.
- Angulo lmite.
- Volumen y densidad de la roca desprendida.
Para poder obtener el Modelo de Elevaciones Digitales, el programa va acompaado
de un modulo llamado Isomap. Este programa se encargar de obtener el MED a partir
de un conjuntos de cota conocidas ordenados aleatoriamente. De este modo se
transforma el conjunto de puntos P(X,Y, Z) en una malla tridimensional regularformada por un conjunto de celdas rectangulares que deben asemejarse lo ms
posible a la superficie topogrfica real.
Posibles usos.
- Trayectorias en planta de los desprendimientos.
- Energas de impacto en funcin del volumen de simulacin.
- Altura de saltos de los desprendimientos simulados.
- Interaccin con los desprendimientos simulados con las protecciones
existentes en la actualidad.
3.4. OTROS SOFTWARE COMERCIALES
- ROXIM.
Modelo bidimensional de desprendimientos de rocas en
el que se trazan los diversos movimientos de las rocas
con el fin de completar las trayectorias posibles de stas
en su cada.
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Se considera la roca como un slido rgido, quedado
intacta a lo largo de su cada.
- GEOROCK 2D y 3D.
4. DEPRENDIMIENTOS EN LA WEB
En este apartado vamos a tratar los deslizamientos y desprendimientos que se dan
habitualmente en Espaa, as como las tcnicas utilizadas por una empresa para
controlar estos desprendimientos.
4.1. DESLIZAMIENTOS Y DESPRENDIMIENTOS EN ESPAA
La mayora de las veces los movimientos de laderas no son muy
espectaculares ni catastrficos, pero si son frecuentes y afectan a vas de
comunicacin y al transporte. Las prdidas econmicas anuales por estos fenmenos
son de ms de 30 000 millones de pesetas y todos los aos entre 10 y 20 personas
son vctimas de estos movimientos.
En 1874 un gran desprendimiento mat a 100 personas en Azagra (Navarra),
una poblacin situada bajo una gran pared rocosa que ha sufrido varios
desprendimientos importantes. Ejemplos de ciudades y pueblos construidos junto afarallones y paredes rocosas que sufren por estos procesos son frecuentes en la
geografa espaola.
Hay riesgo de deslizamientos y desprendimientos en prcticamente todo el territorio
espaol. En algunos casos, como en el valle del Guadalquivir, son frecuentes los
deslizamientos pequeos pero que daan las carreteras y las vas de comunicacin.
En las zonas montaosas, como los Pirineos, y las cordilleras Cantbrica, Btica e
Ibrica, es donde se producen los movimientos mayores en los que se movilizan
millones de metros cbicos de materiales.
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Los desprendimientos de roca son uno de los fenmenos naturales ms
impresionantes y transformantes que se suceden actualmente, con cierta regularidad
en algunos lugares del planeta, aunque casi imposibles de predecir. Sin embargo,
aunque se trate de un riesgo natural a la orden del da en el mundo, podran ser
solventados con una correcta planificacin.
Exactamente no se conocen todos los factores desencadenantes de los
desprendimientos, aunque dentro de estos estn, sin duda, las caractersticas
litolgicas del acantilado, talud o cantil, los procesos de hielo-deshielo, las
precipitaciones, factores biticos (races) y factores humanos. No obstante, se sigue
trabajando en la creacin de protocolos de seguridad, incidencia y regularidad de
estos destructivos fenmenos. Adems de la instalacin de medidas protectoras como
mallas, pernos y cementados.
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Por ahora, slo nos queda llevar a cabo una buena planificacin urbana, de
infraestructuras y de riesgos naturales para minimizar los daos causados por una
cada de rocas, ya que en su trayectoria arrasan con cualquier cosa que se encuentren
por delante, rboles, casas, carreteras y personas.
En Noruega, territorio surcado de bellos y salvajes fiordos, las condiciones para
que se den procesos de desprendimientos de rocas, con catastrficas consecuencias,
estn acechando en gran parte de la superficie del pas, pudiendo afectar a las
infraestructuras viarias, municipios y personas. Por esta razn, la precaucin y la
planificacin son principios que tienen muy en cuenta a la hora de mantener la
seguridad de sus bienes materiales y humanos. Gracias a estas premisas realizan
actuaciones tan sorprendentes y llamativas como la siguiente.
http://geonopia.com/2011/01/12/utilizando-un-helicoptero-para-prevenir-un-
desprendimiento-de-rocas/
4.2. TRATAMIENTO, ESTABILIZACION Y PROTECCION DETALUDES. PROTECCION CONTRA DESPRENDIMIENTOS, PANTALLAS ATRAVES DE LA EMPRESA TEAL TALUDES Y LADERAS
A continuacin detallamos uno de los principales servicios que ofrece una
empresa de tratamiento, estabilizacin y proteccin de taludes, y los mtodos
utilizados.
Instalacin de mallas de proteccin en taludes.
Las mallas de triple torsin se utilizan para controlar los desprendimientos
superficiales de taludes, se fijan mediante bulones de 1m y 1,5m en la cabecera del
talud y permiten una gran resistencia a la rotura.
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Los pequeos desprendimientos a nivel superficial que se producen van
conducidos desde su origen hasta el suelo del talud.
Mallas de cable.
Es un sistema de proteccin activa y consiste en una red de cable de acero de
8 a 16 mm. de dimetro. Se utiliza principalmente para la contencin de bloques
inestables, y su fijacin al talud se hace con bulones o anclajes qumicos de tipo
superficial (tierra o roca).
Anclajes y bulones.
Con esta tcnica se consigue sostener las distintas capas inferiores de un talud,
aportando una gran resistencia al deslizamiento tectnico.
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La colocacin consiste en la perforacin e insercin o autoperforacin de una barra de
acero que puede tener desde 2 a 20 m de profundidad. Se anclan con resinas y
aditivos cementosos o presin de los mismos, se pueden tensar con cables de acero
en superficie y pueden ser sistemas activos o pasivos.
Saneamientos previos en talud
- Normalmente los taludes necesitan saneamientos previos a la instalacin denuestros sistemas.
- Se realizan en lugares donde el acceso es difcil para una maquinaria pesada,
por lo que se realizan con tcnicas de trabajos verticales as como con
maquinas de desbroce, gatos hidrulicos, martillos neumticos, etc.
- En algunos casos es necesario la utilizacin de voladuras para el saneo de
bloques inestables de gran tamao.
- En terrenos de gran dureza y donde la voladura puede entraar un peligro
considerable se utilizan otros sistemas como el cemento expansivo, que
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consiste en verter el cemento liquido en perforaciones previas actuando
retardadamente en un periodo de entre 12 a 24 horas.
Drenajes y muros de gaviones.
Los drenajes en taludes son principalmente un sistema de evacuacin del agua
subterrnea.
Se realizan haciendo perforaciones y colocando tubos de plstico o metlicos,
consiguiendo reducir la presin intersticial que acta presionado la capa superficial del
talud.
Geomallas, tridimensional, tipo trinter.
La manta orgnica se utiliza para la proteccin y revegetacin de taludes.
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Las mantas orgnicas estn compuestas de fibras vegetales y evitan la erosin
superficial del talud, retienen la humedad y el agua de lluvia. Tienen un periodo de 2 a
4 aos de degradacin y una vez degradadas aportan nutrientes al talud que junto a
las semillas previamente sembradas o hidrosembradas se consigue una perfecta
revegetacin.
Instalacin de pantallas estticas y dinmicas.
Las pantallas dinmicas tienen la propiedad de absorber la fuerza de los
impactos que reciben de rocas o cualquier material desprendido, ya que se deforman
en el momento del impacto amortiguando la cada.
Las pantallas fijas o estticas son estructuras rgidas sin capacidad de
deformacin, por lo que solo pueden repeler impactos de rocas y materiales pequeos.
La colocacin de este tipo de barreras fijas o estticas se har solo en lugares
donde el peligro de desprendimiento sea menor.
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