Geobrugg 3 debris_flo
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Protección contra flujos de detritos („debris flow“)
Protección contra “debris flow”
Barreras dinámicas contra flujo de detritos (“debris flow”)
Sistemas dinámicos de alta eficiencia aprobados a escala real
Protección contra flujos de detritos („debris flow“)
Ejemplos de amenaza y consecuencias
Chummerbach (GR / Suiza): Zona de depósito
Protección contra flujos de detritos („debris flow“)
Ejemplos de amenaza y consecuencias
Pully (Suiza), Octubre 2000: Zona de depósito
Protección contra flujos de detritos („debris flow“)
Ejemplos de amenaza y consecuencias
Destrucción y obstrucción de vías:
Protección contra flujos de detritos („debris flow“)
Ejemplos de amenaza y consecuencias
Protección contra flujos de detritos („debris flow“)
Ejemplos de amenaza y consecuencias
Val Schluein (GR / Suiza), 2004: Destrucción de puente y fundación
Protección contra flujos de detritos („debris flow“)
Distintos casos de carga
Ilustración de diferencia entre Videos
«Caída de roca o Caído» y «Derrumbe o Flujo de roca»:
(Hoek E., 1986) (Suarez J., 1998)
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Protección contra flujos de detritos („debris flow“)
Distintos casos de carga
Ilustración de distintos casos de carga entre
«Masa distribuida / Flujo» y «Masa concentrada / Caído»:
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Protección contra flujos de detritos („debris flow“)
1. Introducción
Situación de partida Buenas experiencias > 20 años con barreras flexibles
certificadas contra impactos dinámicos por caídas de rocas
Eventos incidentales como estos:
Daños en Suiza (en 25 años): > USD 200 millones y 20 muertes por 520 flujos en 30’000 km2
Protección contra flujos de detritos („debris flow“)
Sitios a escala real / laboratorios para I+D
Amenaza “Flujos de detritus / aluviones / huaicos”
Protección contra flujos de detritos („debris flow“)
2. Investigación y desarrollo
Instituto Suizo Federal de investigación para Bosque, Nieve y Medio Ambiente (WSL)
Comisión de Tecnología e Inovación (KTI/BBT-EVD)
Geobrugg AG
Proyecto de investigación “KTI” en nivel nacional (y a escala real único en nivel mundial)
Investigación de interacción flujo de detritos – red de anillos
Desarrollo y calibración de modelo numérico
(2002: pre-test) 2005 – 2007
Protección contra flujos de detritos („debris flow“)
2. Investigación y desarrollo
Barrera de prueba con celdas de carga y grabación integrada de datos en cables de soporte
Protección contra flujos de detritos („debris flow“)
2. Investigación y desarrollo
Datos medidos en barrera (entre otros)
-4
-2
0
2
4
6
8
10
12
18:45:58 18:46:48 18:47:38 18:48:28 18:49:18 18:50:08 time
Laser- flow height [m]
0
50
100
150
200
250
300
Ropes - Force [kN]
Laser meanZelle 4 meanZelle 1 meanZelle 3 meanZelle 2 meanZelle 5 mean Bottom support ropes
Top support ropes
Laser
Activación de elementos de frenado
Protección contra flujos de detritos („debris flow“)
Modelo numérico para desarrollo
Desarrollo de sistemas Calculo con método “Elementos Finitos” Programa de simulación “FARO” (ETH Zürich / WSL-SLF)
Impacto diferente Carga distribuida Tiempo, velocidad Deformación
Carga estática
Protección contra flujos de detritos („debris flow“)
Evidencia de funcionamiento
Impacto en barrera vacía 1er evento: 18.5.2006 Aprox. 15’000 m3 Ningún daño a la barrera
Impacto en misma barrera,
ya llena 2do evento: 24.6.2006 Sobrepasaron 50’000 m3
Ningún daño a la barrera
Protección contra flujos de detritos („debris flow“)
Evidencia de funcionamiento
Protección contra flujos de detritos („debris flow“)
3. Dimensionamiento
Herramienta en línea con base en concepto DEBFLOW®
Prueba de seguridad de capacidad de sistema Factor de seguridad global
Protección contra flujos de detritos („debris flow“)
Retención de volúmenes menores: …1‘000…2‘000… m3, depende de depósito, espacio disponible, altura de barrera
4. Aplicaciones – 1 Barrera individual
Protección contra flujos de detritos („debris flow“)
Retención de volúmenes mayores
Proyecto GUMMEN-HASLIBERG, Suiza con 13 barreras en concepto “multi-nivel” para retener 10’000 m3, evento grave en 2005 combinación “retención y desvío” del flujo
4. Aplicaciones – Barreras “escalonadas”
Protección contra flujos de detritos („debris flow“)
13 barreras con longitudes hasta 25 m y alturas hasta 7 m
4. Aplicaciones – Barreras “escalonadas”
Protección contra flujos de detritos („debris flow“)
2 barreras
dinámicas
tipo VX-spec
Proyecto CASA TEJA
Protección contra flujos de detritos („debris flow“)
9 barreras implementadas en concepto multi-nivel, protegiendo una vía de montaña hacia un resort turístico
Proyecto PORTAINE
Protección contra flujos de detritos („debris flow“)
Proyecto ALPAMARCA:
4. Aplicaciones – Barreras “escalonadas”
Protección contra flujos de detritos („debris flow“)
Proyecto ALPAMARCA:
4. Aplicaciones – Barreras “escalonadas”
Protección contra flujos de detritos („debris flow“)
Proyecto ALPAMARCA:
4. Aplicaciones – Barreras “escalonadas”
Protección contra flujos de detritos („debris flow“)
Proyecto ALPAMARCA:
4. Aplicaciones – Barreras “escalonadas”
Protección contra flujos de detritos („debris flow“)
4. Aplicaciones – Barreras “escalonadas”
Protección contra flujos de detritos („debris flow“)
Proyecto OSORIO, Estado de Vargas, Venezuela:
4. Aplicaciones – Barreras “escalonadas”
Protección contra flujos de detritos („debris flow“)
4. Aplicaciones – Barreras “escalonadas”
Protección contra flujos de detritos („debris flow“)
Protección contra la obstrucción de tuberías / alcantarillas
4. Aplicaciones – Contra obstrucción
Protección contra flujos de detritos („debris flow“)
Disminuir pendiente de cauce y reducción de velocidad y socavación; dar soporte a ladera y/o retención de sedimentos
4. Aplicaciones – Regularización de cauce
Protección contra flujos de detritos („debris flow“)
Caso de emergencia:
“Check-dam” parcialmente fallado
Erosión del talud externo y desvío del cauce
Rápida ejecución:
3 días de perforación
+ 3 días de instalación
4. Aplicaciones – Sustituir estructuras rígidas
Protección contra flujos de detritos („debris flow“)
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Barreras contra flujos de detritos
Requisito técnico:
Calificación e idoneidad de la barrera Sistema flexible tipo UX/VX Investigación y desarrollo detallado (varios años) con
instituto calificado (WSL, ver publicación IRASMOS, 2009), incluyendo ensayos en laboratorio, modelo numérico el cual debe ser verificado y calibrado a escala real con eventos naturales (Quebrada Illgraben), incluso:
Modelo constitutivo y aprobado para dimensionamiento del sistema (DEBFLOW, Wendeler, 2008), incluyendo investigación de capacidad frente a impacto dinámico, carga estática y desborde del sistema
Protección contra flujos de detritos („debris flow“)
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Barreras contra flujos de detritos
Capacidad mínima de soporte del sistema contra carga dinámica y estática por el empuje inicial en [kN/m2]
Sistema aprobado por instituto especializado WSL, incluyendo los siguientes informes: Summary Report 2009 “Full-scale Testing and
Dimensioning of Flexible Debris Flow Barriers 2005 – 2008
Structural Analysis Reports UX-#/VX-#, 2010
Protección contra flujos de detritos („debris flow“)
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Barreras contra flujos de detritos
Requisito:
Calificación y responsabilidad del fabricante Certificación gestión de calidad ISO 9001:2008 Certificación de conformidad de materiales EN 10204-2.1
“Certificates of Conformity” Seguro de responsabilidad civil que es internacionalmente
vigente con USD 50 millones
Protección contra flujos de detritos („debris flow“)
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Importante
Objetivo de medidas de mitigación / protección Seguridad de usuarios Eficiencia de operación vial
Sustentabilidad de inversiones Costo-eficiencia de sistemas Durabilidad a largo plazo Minimizar mantenimiento
Sustento técnico y dimensionamiento Ética y responsabilidad
Protección contra flujos de detritos („debris flow“) 45
GEOBRUGG AG – Sistemas de Protección
Muchas gracias !
Vielen Dank !