Simulación y análisis con CRSP 3D de factores condicionantes de la distancia de parada de los desprendimientos en taludes volcánicos

Abstract

La caída de rocas sobre las vías de comunicación supone un peligro para sus usuarios. Una medida económica y eficaz para reducir la cantidad de bloques que puedan alcanzar la carretera son las cunetas. Su eficacia reside en el diseño empleado. La cuestión ha sido objeto de algunos estudios empíricos. Este trabajo ofrece un enfoque complementario: una simulación con Colorado Rockfall Simulation Program (CRSP-3D). La aplicación permitió analizar un gran número de condiciones de contorno (150 configuraciones talud-cuneta y 7 variables). Se manejaron 2 litologías para modelizar los taludes (hard rock and soft rock), hormigón en la cuneta y asfalto en la calzada. Las propiedades intrínsecas de los materiales (densidad, elasticidad, rugosidad) se ajustaron a 2 litologías volcánicas frecuentes (basalto olivínico piroxénico masivo e ignimbrita fonolítica no soldada). Además, se consideraron una variedad de bloques atendiendo a las diferentes combinaciones posibles de geometría (cubo, cilindro, esfera) y tamaño (0.31, 0.62 y 0.94 m). En todos los casos, el punto de partida del bloque fue aleatorio y su velocidad inicial nula. En el caso de taludes altos (≥ 18 m) se incorporó al diseño una berma intermedia (1 m de ancho, a 12 m de altura), para adecuarse a la praxis habitual. Como resultado, se elaboraron unos ábacos que permiten optimizar las dimensiones de cuneta necesarias para taludes susceptibles de experimentar desprendimientosrocosos. El cálculo se basa en la relación entre la distancia de parada de los bloques y el porcentaje de acumulación a lo largo de la trayectoria. El análisis consideró una retención mínima del 95 %, un valor habitual en proyectos de planificación y conservación de infraestructuras viarias.