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VI JORNADAS DE PROYECTOS Y OBRAS
COLAPSOS Y AVERÍAS EN OBRAS PORTUARIAS
1
Valencia, 4 de abril 2014
Gonzalo Gómez BarquínÁrea de Proyectos
VI Jornadas de Proyectos y Obras Colapsos y averías en obras portuarias
Alcance
Fallosestabilidad estructurales
2
En las fasesconstrucciónservicio
VI Jornadas de Proyectos y Obras Colapsos y averías en obras portuarias
Definiciones
Colapso:destrucción o ruina de una estructura
Avería:
3
Avería:daño que impide el funcionamiento por
cualquier causa
VI Jornadas de Proyectos y Obras Colapsos y averías en obras portuarias
CASOS DE AVERÍAS
Diques en talud
Diques verticales
Muelles de gravedad
4
Muelles de gravedad
Muelles de pilotes y tablestacas
VI Jornadas de Proyectos y Obras Colapsos y averías en obras portuarias
1ª parte: Diques en talud
Características– Obra flexible– Exposición a temporales con sección incompleta,
avances, plataforma de trabajo,…– Averías graduales en manto no trabado– Reparable
5
– ReparableEsquema de fallosGrandes colapsosAverías más frecuentesRefuerzos de mantos
VI Jornadas de Proyectos y Obras Colapsos y averías en obras portuarias
Esquema de fallos
6VI Jornadas de Proyectos y Obras
Colapsos y averías en obras portuarias
Grandes colapsosaño puerto dique avería causa lección
1976 Sines Oeste Colapso global
Dolos 40 t Extrapolación peso bloque
1976 Bilbao Punta Lucero
Manto y espaldón
Bloque 85 t con talud 3/2
Peso manto y berma
7VI Jornadas de Proyectos y Obras Colapsos y averías en obras portuarias
Lucero espaldón talud 3/2 berma insuficientes
1980 Arzew Isla Manto Tetrápodos 48 t Extrapolación peso bloque
1982 San Ciprián
Norte Manto Rotura dolos 50 t Extrapolación peso bloque
Punta Lucero (Bilbao) (1976)
8VI Jornadas de Proyectos y Obras
Colapsos y averías en obras portuarias
Arzew El-Djedid (Argelia) (1980)
9VI Jornadas de Proyectos y Obras
Colapsos y averías en obras portuarias
San Ciprián (Lugo) (1982)
10VI Jornadas de Proyectos y Obras
Colapsos y averías en obras portuarias
Averías importantes (I)
año puerto dique avería causa lección
1920 Gijón Ppe. Astur.
pérdida de director y 2 voluntarios
galerna es inútil recuperar la grúa
1986 San Ciprián
Norte pérdida de la grúa
dolos por bloques
evitar retirar manto en invierno
11
Ciprián la grúa bloques manto en invierno
1996 Bilbao Abra pérdida de la grúa
temporal en constr.
morro de invernada
2001 Canarias Varios botaolas y barcos
rebases temporales infrecuentes tbén. ocurren (dir. E)
VI Jornadas de Proyectos y Obras Colapsos y averías en obras portuarias
Ziérbena (Bilbao) (1996)
12VI Jornadas de Proyectos y Obras
Colapsos y averías en obras portuarias
Averías importantes (II)
año puerto dique avería causa lección
2001 Castellón provis. espaldón vida útil tramo
provisionalidades + peso cantos
2002 Ceuta NE espaldón y losa
mayor oleaje + socavac.
protección espaldón 2 capas + cota coronación
2002 Ceuta NW manto vida útil provisionalidades
13
2002 Ceuta NW manto vida útil tramo
provisionalidades (manto escaso)
2003 Tazacorte espig. playa
deslizaespaldón
mayor oleaje
protección espaldón 2 capas
2005 A Coruña auxiliar coronación del dique
temporal construc.
morro invernada + cota avance + protección detrás
VI Jornadas de Proyectos y Obras Colapsos y averías en obras portuarias
Ceuta (2002)
14VI Jornadas de Proyectos y Obras
Colapsos y averías en obras portuarias
Refuerzos de mantos
año puerto año puerto año puerto1960 Calpe 1983 Sóller 1997 Gijón
1960 Málaga (poniente)
1986 Cudillero 1999 Carboneras (cementero)
15
(poniente) (cementero)
1966 Málaga (levante)
1988 Garrucha 2002 Tazacorte
1979 Portonovo 1991 Lastres 2004 Sant Feliú de Guixols
VI Jornadas de Proyectos y Obras Colapsos y averías en obras portuarias
Gijón (1997)
16VI Jornadas de Proyectos y Obras
Colapsos y averías en obras portuarias
Carboneras (1999)
17VI Jornadas de Proyectos y Obras
Colapsos y averías en obras portuarias
2ª parte: Diques verticales
CaracterísticasObra rígida
Averías instantáneas
No reparable
Esquema de fallos
18
Esquema de fallos
Grandes colapsos
Averías más frecuentesPérdidas de cajones
VI Jornadas de Proyectos y Obras Colapsos y averías en obras portuarias
Esquema de fallos
19VI Jornadas de Proyectos y Obras Colapsos y averías en obras portuarias
Grandes colapsos (I)año puerto dique avería causa lección
1905 1915
Bizerta (Túnez)
colapso global
cimentación alta ola rota
1926 Valencia Xitá colapso global
socavación pie del dique
colocar rápido el bloque d guarda
1928 Antofa - colapso cimentación alta ola rota +
20
1928 Antofa -gasta (Chile)
colapso global
cimentación alta + bloques
ola rota + no monolítico
1933 Catania (Italia)
corona-ción
cimentación alta + bloques
ola rota + no monolítico
1934 Argel (Argelia)
Mustafá colapso global
socavación pie + seno + efecto dinámico
protección pie +>berma lado mar
VI Jornadas de Proyectos y Obras Colapsos y averías en obras portuarias
Bizerta (Túnez) (1905,1915)
21VI Jornadas de Proyectos y Obras
Colapsos y averías en obras portuarias
Valencia (1926)
22VI Jornadas de Proyectos y Obras
Colapsos y averías en obras portuarias
Catania (Italia) (1933)
23VI Jornadas de Proyectos y Obras
Colapsos y averías en obras portuarias
Mustafá (Argelia) (1934)
24VI Jornadas de Proyectos y Obras
Colapsos y averías en obras portuarias
Grandes colapsos (II)año puerto dique avería causa lección
1944 Saint Laurent
desem-barco
colapso global
sin banqueta, relleno ni espaldón
vida útil 1 día
1944 Arromanches
desem-barco
colapso global
sin banqueta, relleno ni espaldón
vida útil 9 días
1955 Génova colapso global
socavación no monolítico + ola rota
25
global ola rota
1976 Niigata colapso global
terreno incompetente
> banqueta + ola rota
1991 Mutsu-Ogawara
desliza socavación ola rota
2001 Barce-lona
Nueva bocana
colapso global
socavación fondo arenoso
fases provisionales
VI Jornadas de Proyectos y Obras Colapsos y averías en obras portuarias
Arromanches-Les Bains (Normandía)
26VI Jornadas de Proyectos y Obras
Colapsos y averías en obras portuarias
Averías importantes
año puerto dique avería causa lección
2004 Motril W espaldón juntas horizontales
no monolítico
27VI Jornadas de Proyectos y Obras Colapsos y averías en obras portuarias
Motril (2004)
28VI Jornadas de Proyectos y Obras
Colapsos y averías en obras portuarias
3ª parte: Muelles de gravedad
Características
Obra rígida
Averías instantáneas
Esquema de fallos
29
Esquema de fallos
Grandes colapsos
VI Jornadas de Proyectos y Obras Colapsos y averías en obras portuarias
Esquema de fallos
30VI Jornadas de Proyectos y Obras Colapsos y averías en obras portuarias
Grandes colapsos
año puerto muelle avería causa lección
1974 Cádiz Repara-ciones
deslizam. capa blanda + rell. hidráulico
repasar zanja + ϕϕϕϕ adecuado del trasdós
1976 Cádiz Alfonso XIII
deslizam. arco entre bloques
juntas verticales
31
2000 Kobe deslizam. sismo trasdós de pedraplén
2003 Málaga Nueve deslizam. mal dragado + relleno rápido
repasar zanja + plazo
2007 Barcelona Prat deslizam. mal trasdós + rell. hidráulico rápido
ϕϕϕϕ adecuado del trasdós + drenaje
VI Jornadas de Proyectos y Obras Colapsos y averías en obras portuarias
Kobe (2000)
32VI Jornadas de Proyectos y Obras
Colapsos y averías en obras portuarias
Málaga (2003)
33VI Jornadas de Proyectos y Obras
Colapsos y averías en obras portuarias
Barcelona (2007)
34
DESPLAZAMIENTO APROX. 100m
VI Jornadas de Proyectos y Obras Colapsos y averías en obras portuarias
Barcelona (2007)
35VI Jornadas de Proyectos y Obras
Colapsos y averías en obras portuarias
La componente horizontal
Manga equivalente del cajón M' = kM , Fd cte.
3,54,04,55,0
k
36VI Jornadas de Proyectos y Obras
Colapsos y averías en obras portuarias
1,01,52,02,53,03,5
40 35 30 25 20 15 10 5 0Φ =
La componente horizontal
Manga equivalente del cajón M' = kM , Fd cte.
2,5
3,0
3,5
k
37VI Jornadas de Proyectos y Obras
Colapsos y averías en obras portuarias
1,0
1,5
2,0
2,5
30 25 20 15 10 5 0Φ =
Barcelona (2007) Transporte XXI, 15/7/07
38VI Jornadas de Proyectos y Obras
Colapsos y averías en obras portuarias
4ª Parte: Muelles de pilotes y tablestacas
Características
Cimentación profunda
Colapsos
39
Colapsos
Averías en servicio
VI Jornadas de Proyectos y Obras Colapsos y averías en obras portuarias
Colapsos y averías
año puerto muelle avería causa lección1950 Santander Maliaño deslizam.
profundo‘presa’ s/ fango
pilotes sobre firme
1998 Algeciras atraque rotura pilote
atraque bulbo
mejor aproximación del barco
1999 Huelva Juan rotura atraque mejor
40
1999 Huelva Juan Gonzalo
rotura pilote
atraque bulbo
mejor aproximación del barco
2000 Biarritz puerto deportivo
socavación sobre-dragado
incrementar resguardo
2004 Valencia armamto. socavación prueba de motores
dejar suficiente pasivo
VI Jornadas de Proyectos y Obras Colapsos y averías en obras portuarias
Maliaño (1950)
41VI Jornadas de Proyectos y Obras
Colapsos y averías en obras portuarias
Agradecimientos
• Juan Ignacio Grau
• Pablo Molinero
• Vicente Negro
42
• Vicente Negro
– “Diseño de diques verticales”
– “Diseño de diques rompeolas”
VI Jornadas de Proyectos y Obras Colapsos y averías en obras portuarias
Citas
La experiencia es el nombre que todo el mundo da a sus errores
43VI Jornadas de Proyectos y Obras
Colapsos y averías en obras portuarias
Oscar Wilde
MUCHAS
GRACIAS
44
GRACIAS
VI Jornadas de Proyectos y Obras Colapsos y averías en obras portuarias
METHODOLOGY FOR RISK
ASSESSMENT IN COASTAL ZONES
IN SPAIN
Gonzalo Gómez Barquín
Jefe de Área de Análisis Técnico de Puertos del Estado
ANTWERP, December 11, 2003
Background (I)
• Directive 2002/59/CE of the European Parliament and
of the Council of 27 June 2002
– establishing a Community vessel traffic monitoring and
information system
– article 20, Places of refuge: “Member States shall draw
up plans to accommodate ships in distress”
• IMO Guidelines relative to places of refuge
• European Sea Ports Organization
– definition of “place of refuge” vs. port
• “Prestige” experience
– alternative strategies for ships in distress
Background (II)
• Puertos del Estado (State Ports Public Agency) is
committed to analyze:
– a global risk approach to maritime navigation safety
– a specific study on places of refuge at coasts of Spain
• Contents of this presentation:
– general guidelines relative to risk assessment
– particular guidelines relative to maritime navigation safety
– application to places of refuge along Spanish coasts
Risk Assessment
• Rational and systematic methodology to identify, analyze
and communicate the risks associated to a process or
activity, in order to allow organizations to:
– minimize losses
– maximize safety and/or benefits
• Guidelines relative to risk assessment based on:
– Previous experiences: UK, Germany, Australia
– International Maritime Organization (IMO)
Main elements of Risk Assessment’s process
Establecer el contexto
Tratar los riesgos
Evaluar los riesgos
Analizar los riesgos
Identificar los riesgos
Seguir
y
Revisar
Comunicar
y
Consultar
Establish context
Identify risks
Analyse risks
Evaluate risks
Address risks
Co
mm
un
ica
te a
nd
Co
nsu
lt
Fo
llow
an
d R
evis
ion
Risks Studies
• Systematic analysis of all events involving risk, evaluating
for each:
– Frequency (probability); and
– Consequences
• In order to assess:
– Acceptability (or not) of each risk
– Corrective measures to ensure acceptability of each risk
• Feedback process:
1 Define context
2 Identify events which involve risk
3 Calculate frequency of presentation of each event
4 Evaluate consequences of each event
5 Establish criteria to evaluate risks
6 Analyze corrective measures for unacceptable risks
7 Select the more suitable corrective measures
Risks Analysis
• Objectives:
– separate minor risks (acceptable) from major risks
(unacceptable)
– assess data to evaluate and address risks
• Type of risks analysis:
– qualitative
– quantitative
– combination of both
• Methodology for risks analysis:
– determine separately the risk of each individual event, which
allows to identify and act on the more critic
– develop a global verification on the set of events
Matrix model
“Tree” model
Risks Matrix model
Estimación de frecuencias
Frecuenciaversus daños
5
4
3
2
1
EVALUACIÓN DE LAS CONSECUENCIASVida humana
Impacto ambientalPérdidas económicas, etc.
Consecuencias/daños
1 2 3 4 5
No aceptable
Corregible
Aceptable
Suceso
MATRIZ DE DAÑOS
EVALUATION OF CONSEQUENCESHuman life
EnvironmentEconomic Loss
Consequences / Damages
UNACCEPTABLE
CORRIGIBLE
ACCEPTABLE
EVENT
ESTIMATION OF
FREQUENCIES
Frequencies vs.
Damages
DAMAGES MATRIX
1
5
4
3
2
1
2 3 4 5
Risks “Tree” model
P5
EXPLOSIÓN
CONSECUENCIASMUY IMPORTANTES
P1.P2.P3.P4.P5
CONSECUENCIASIMPORTANTES
P1.P2.P3.P4.(1-P5)
1-P5
NO EXPLOSIÓN
CONSECUENCIASMENORES
P1.P2.[P3.(1-P4)+(1-P3).P4]
SIN CONSECUENCIAS
P1.[P2.(1-P3).(1-P4)+(1-P2)]
SIN CONSECUENCIAS
P1.(1-P2)
P4
IGNICIÓN
1-P4
NO IGNICIÓN
P3
NO DISPERSIÓN
1-P3
DISPERSIÓN
1-P2
NO ROTURA
1-P2
NO ROTURA
P1
ACCIDENTECASUALTY
NO BREAKINGNO CONSEQUENCES
BREAKING
NO CONSEQUENCESNO DISPERSION
DISPERSION
NO IGNITION
IGNITION
MINOR
CONSEQUENCES
EXPLOSION
NO EXPLOSIONIMPORTANT
CONSEQUENCES
MAJOR
CONSEQUENCES
Risks Qualitative analysis
FREQUENCY
CONSEQUENCES
Insignificant1
Minor2
Significant3
Severe4
Catastrophic5
5 Frequent H H E E E
4 Probable M H H E E
3 Possible L M H E E
2 Remote L L M H E
1 Extremely rare L L M H H
E: extreme risk
H: high risk
M: medium risk
L: low risk
Risks Quantitative analysis (I)
Quantitative scale for frequency
LEVEL DESCRIPTIONINDICATIVEFREQUENCY
(FOR VESSEL AND YEAR)DEFINITION
5 FREQUENT > 10-2 Frequently produced
4 PROBABLE 10–2 > 10-3 It can happen several times
3 POSSIBLE 10–3 > 10-4 It can happen during usefullife
2 REMOTE 10–4 > 10-5 It can happen during usefullife with low probability
1 EXTREMELYREMOTE < 10-5 It can hardly occur during
useful life
Risks Quantitative analysis (II)
Quantitative scale for consequences
• Requires:
– classify damages
– determine consequences as a function of damages involved
• Consequences scope:
– space: place of accident + affected zones
– time: time of accident + lasting affection
• Consequences analysis:
– Human life (direct and third persons)
– Environment
– Other goods (direct, third persons, social and political
affection...)
Risks Quantitative analysis (III)
Risks evaluation
• Criteria for risks evaluation:
– Fit to analyzed risk cases
– Reflect national and international legislation
– Objective and easy to apply
– Consider local conditions
– Have general acceptance
– Different criteria for different goods involved
– Able to measure both individual risk and social risk
• Risk levels:
– Unacceptable
– Corrigible
– Acceptable
Risks Quantitative analysis (IV)
Matrix model
FREQUENCY
CONSEQUENCES
Insignificant1
Minor2
Significant3
Severe4
Catastrophic5
5 Frequent A C C UA UA
4 Probable A C C UA UA
3 Possible A A C C UA
2 Remote A A A C C
1 Extremely rare A A A A A
UA: unacceptable risk
C: corrigible risk
A: acceptable risk
Risks Quantitative analysis (V)
“Tree” model
1.E-07
1.E-06
1.E-05
1.E-04
1.E-03
0.1 1 10 100
Numero de bajas anuales (N)
Fre
cuen
cia d
e b
aja
s an
uale
s >
=N
Personal vinculado
1.E-07
1.E-06
1.E-05
1.E-04
1.E-03
0.1 1 10 100
Numero de bajas anuales (N)
Fre
cuen
cia d
e b
aja
s an
uale
s >
=N
Terceras personas
NO ACEPTABLE
CORREGIBLE
ACEPTABLE
NO ACEPTABLE
CORREGIBLE
ACEPTABLE
Number of annual casualties (N)
Fre
quency
of annual casualtie
s >
N
Number of annual casualties (N)
Direct affection Indirect affection
UNACCEPTABLE
UNACCEPTABLE
ACCEPTABLE
ACCEPTABLE
CORRIGIBLE
CORRIGIBLE
Addressing risks
• Options:
– Avoid risk
– Reduce frequency
– Reduce consequences
– Move risk
– Hold risk
• Actions:
– Evaluate options
– Select more suitable options
– Establish new controls
– Set up treatment plans
– Implement treatment plans
Application to places of refuge along Spanish coasts (I)
• Analysis focused on:
– Identify places of refuge for ships in distress
– Contribution of places of refuge to reduce consequences of
casualties
• Stages to identify places of refuge:
• STEP 1: Identify all possible places of refuge for vessels,
for each coastal zone, taking into account:
- depth (>12m)
- natural conditions (i.e. shelter from waves, currents and winds)
- added conditions (i.e. equipment to transfer oil)
231 AREAS
Results from stage 1 - Example: NW Coast
Application to places of refuge along Spanish coasts (II)
• STEP 2: Select more
suitable places of refuge,
as a function of:
– Situation
– Topography / depth
– Shelter degree
– Maritime Accessibility
– Tug boats requirements
– Land Accessibility
– Infrastructures
– Equipment
– Anchoring possibilities
– Social affection
– Environmental affection
Results from stage 2 - Example place of refuge
Application to places of refuge along Spanish coasts (III)
• STEP 3: Select a reduced
set of places of refuge, as
a function of:
– Best shelter conditions
– Global covering of all
coasts
– Less social impact
– Best equipment for
emergencies
35 PLACES
Results from stage 3 - Example place of refuge
ADDITIONAL
RELEVANT DATA
PHOTOGRAPHIES
DEPTH AND SEA
BOTTOMS
IDENTIFICATION
WAVES AND WINDS
LAND ACCESS,
CLOSEST TOWNS
SYNTHESIS OF
RELEVANT DATA
Acknowledgements
PROES
Carlos Sanchidrián,
Civil Engineer
METHODOLOGY FOR RISK ASSESSMENT IN
COASTAL ZONES IN SPAIN
Thanks for
your attention!