Germn Martnez-Montes*, Jos del Cerro-Grau*, Javier Alegre-Bayo*, Javier Ordez-Garca*

Anlisis y evaluacin de riesgo de tneles carreteros en explotacin

Risk assessment models for road tunnels in operation

* Universidad de Granada, Granada, ESPAAgerman00@ugr.es

Fecha de recepcin: 20/ 06/ 2007Fecha de aceptacin: 19/ 07/ 2007PAG. 101 - 110

Resumen

Tras los fatales accidentes en los ltimos aos, la seguridad en la explotacin de tneles de carreteras se ha convertido en una prioridad de la poltica de

transportes a nivel internacional y en especial en la Unin Europea. Esta circunstancia se ha traducido principalmente en la exigencia del anlisis y evaluacin

de riesgo en aquellos tneles que por sus singulares caractersticas as lo aconsejan. A lo largo del presente artculo se analiza el marco conceptual del

riesgo en ingeniera, as como las principales opciones metodolgicas existentes para el anlisis de riesgo en tneles en explotacin, deterministas y

probabilsticas. La conclusin del estudio es la utilizacin generalizada de las primeras completadas con un estudio determinstico centrado en aquellos

casos cuyas consecuencias presentan unas mayores prdidas en trminos absolutos para la sociedad.

Palabras Clave: Tneles carreteros, seguridad explotacin, anlisis de riesgo

Abstract

After tunnel fire catastrophes at the end of the 1990s, the safety at road tunnel operations has become a priority on transportation policies at international

level especially inside the European Union. This circumstance has required the analysis and risk assessment in those tunnels that for their special characteristics

it is highly recommended. This article presents a biographical review in the topic along with a research of risk assessment models for road tunnels. The

main conclusion of this study is the need of applying probabilistic models complemented by determinist studies centred in cases which may present biggest

losses to the society.

Keywords: Road tunnels, operational safety, risk analysis

El desarrollo y modernizacin de las redes decarreteras en los pases conlleva necesariamente el alejarsede trazados sumidos y adaptados a la topografa pordonde discurren. Las exigencias de mayor velocidad delos proyecto con diversas situaciones orogrfica conllevanun mayor nmero de tramos en viaducto y en tneles.En la actualidad, el nmero de tneles existentes en todoel mundo crece da a da y los que superan la longitudde 1000 metros son ms que considerables (UNECE,2001).

En relacin con las caractersticas y seguridadde los tneles de carreteras, la longitud supone uno delos parmetros que en primer trmino se consideran.Existe cierto consenso en el hecho de que los tneles soncortos hasta los 500 metros, son largos a partir de los1.000 metros y entre dos longitudes su consideracin es

funcin de otros parmetros como la intensidad de trficoy mercancas peligrosas, geometra de la va, etc. (Martnezet al., 2001). En este sentido en la Unin Europea, se haestablecido la longitud de 500 m desde el punto de vistade seguridad (EU, 2004).

Hasta 1999 la percepcin y la sensibilidad socialfrente a las posibles consecuencias o daos que sepudieran producir en el interior de un tnel eranrelativamente bajas hasta el punto de no detectarse unademanda cierta de actuaciones por parte de la sociedad.

Es en este ao cuando el 24 de marzo se produceel incendio en el interior del Tnel del Mont-Blanc, detitularidad italo-francesa cuyas principales consecuencias,adems de cuantiosos daos materiales, 39 muertos. Aellos hay que sumar otros grandes accidentes como losde Tauern, tambin en 1999, donde se produjeron 12

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1. Introduccin

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y pruebas que permitan calibrar la efectividad de lasmedidas previstas en caso de accidentes y/o incidentes.

Por ello, a partir de este momento se produceuna demanda de mayor seguridad por parte de la sociedad,circunstancia que se ha traducido en la constitucin enmultitud de paneles de expertos, proyectos especficosde investigacin y el desarrollo de un marco legislativocada vez ms exigente de manera que a la fecha de hoyse est produciendo una revolucin en los estndares deseguridad en el diseo, construccin y explotacin detneles carreteros, no sin tener presente que si bien laseguridad absoluta no es posible, esta es un funcindirecta de las inversiones que se realicen en infraestructurase instalaciones de los tneles (Jonkman, 2003)

A lo largo de este artculo se repasan losconceptos de riesgo ligados a la explotacin de tnelescarreteros, se analizan los distintos modelos de evaluacinde riesgo y se finaliza con las principales conclusionesdel estudio.

2. Riesgo. Conceptos bsicos

El concepto de riesgo est presente en la prctica,en la totalidad de las actividades que realiza el serhumano, y es importante aclarar el alcance y significadodel mismo para poder llevar a cabo un estudio adecuadoy consistente de su tratamiento en tneles carreteros (yaque en algunos casos se confunden trminos como peligroy riesgo)

El Diccionario de Real Academia Espaoladefine los mismos como (RAE, 2007):

Riesgo: contingencia o proximidad de un dao. Peligro: contingencia inminente de que suceda

algn mal

Por consiguiente la diferencia esencial entre losdos trminos es la inminencia de ocurrencia. Se puedepor tanto aseverar que el concepto de riesgo implica dosaspectos:

La probabilidad de ocurrencia, ya que el hechono es inminente, cuando se habla de riesgo hayque ligarlo a un concepto estadstico que concretede manera alguna las posibilidades de ocurrencia.

La consecuencia. Que podr ser en uno u otrosentido (perdidas materiales, econmicas e inclusohumanas)

vctimas mortales y ya en el 2002, en el tnel de SanGotardo, 11 vctimas mortales (Knoflacher et al., 2004).Otros incidentes y/o accidentes con fatales resultados sedetallan en la Tabla 1.

Tabla 1. Listado de accidentes con resultados fatales de losltimos aos (Elaboracin propia a partir de Krieger, 2006)

Estos hechos, con unos costes individuales ysociales elevados, fueron exhaustivamente analizados,especialmente el acaecido en el tnel del Mont-Blanc,de manera que se pueden sacar interesantes conclusionesde las circunstancias que dieron lugar a los mismos paraevitar que se vuelvan a reproducir y para poder disearmedidas de emergencia que minimicen sus efectos. Entreestas se destacan las siguientes (Ministre de lInterieuret al., 1999; Lacroix, 2001):

El transporte de mercancas peligrosas a travs degrandes tneles debe analizarse con detalle,estableciendo estudios sobre rutas alternativas, tipologay peligrosidad de cargas, etc.

Los sistemas de deteccin automtica de incidentesdeben de incorporarse a la totalidad de los tneles decierta longitud.

Las responsabilidades sobre la conservacin, explotaciny operacin de los tneles ha de recaer sobre unaentidad, que ha de concentrar toda la informacin yel centro de toma de decisiones en un nico punto.

La respuesta inmediata (primeros diez minutos) esesencial para la evolucin y el desarrollo posterior decualquier incidente.

Es completamente imprescindible asegurar un mnimode energa en el tnel durante los incidentes y enparticular las comunicaciones entre tnel y centro decontrol.

Deben de desarrollarse planes de emergencia queincluyan protocolos de actuacin e incluso simulacros

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Las cadena de acciones posibles para abordar la seguridaden tneles de carreteras presenta las etapas de pro-accin,prevencin, reduccin, eliminacin, seguimiento yevaluacin (Meter, 2004)

Existe mucha literatura en relacin con lasdefiniciones de riesgo en tneles (Vrouwenvelder et al.,2001; Knoflacher et al., 2004) y criterios para establecerumbrales crticos admisibles (Stewart et al., 1997;Melchers, 1999).

Los riesgos presentes pueden responder a lasiguiente clasificacin:

Riesgo Individual (Rind) (Obsrvese que si seconsidera un agente externo en la formulacinde Vrijling, y dado que el factor propuesto es10-2, el riesgo admisible viene dado por10-4*10-2=10-6, que coincide exactamente conel propuesto por Lowrance cuando el riesgo esprcticamente no reconocido), es el que afecta auna persona considerada de forma aislada ycorresponde a unas determinadas y especficascondiciones de explotacin de la infraestructura.

Riesgo esperable (Rexp); se expresa en trminosde nmero de muertes por tnel y ao.

Riesgo Social (Rsoc); corresponde al nmero deindividuos afectados por el incidente y/o accidente.Normalmente se expresa en trminos de frecuenciaacumulada F= P(Rm>N) de que el nmero demuertes exceda un nmero N por unidad de tnelo kilmetro de tnel a lo largo del ao (estafuncin es conocida como Curva F-N)

En cuanto a umbrales de aceptacin del riesgo,existen publicaciones que vinculan estos a la actitud yaceptacin por parte de los individuos y de la sociedadde manera que a partir del riesgo de muerte por personay ao por exposicin la actitud queda perfectamentedeterminada (Tabla 2)

Especficamente para el riesgo individual, Rind,destacan las propuestas que tienen en cuenta el hechode que la actividad sea o no voluntaria as como elbeneficio percibido (Vrijling et al., 1998). La formulacinresponde a la expresin Rind

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Para el caso del riesgo social (Rsoc), como ya seha apuntado, la mayora de los autores (Vrouwenvelderet al., 2001; Trojevic, 2003) coinciden en su expresinen trminos de frecuencia acumulada F= P(Rm>N) deque el nmero de muertes exceda un nmero N