OBRAS DE PROTECCIÓN ANTI CAÍDA DE ROCAS. El desprendimiento y la caída de rocas (masas rocosas) en paredes y laderas constituyen un gran riesgo geológico tanto para las personas como para las diferentes infraestructuras presentes en el territorio.
Para este tipo de intervención es sumamente importante un reconocimiento e investigaciones preliminares con el fin de evaluar aspectos de naturaleza geológica, geomorfológica e hidrogeológica, propios del sitio de interés, y así contrastar eficazmente el fenómeno de caída de rocas.
Las técnicas de protección contra el fenómeno de caída de rocas se diferencian entre activas y pasivas.
GEOROCK 2D, el software para la simulación de caída de rocas y para el diseño de obras de protección de tipo pasivo
En el primer caso se trata de todas las obras que tienen la función de prevenir, impedir o mitigar el desprendimiento de masas de roca: clavos, tirantes, redes con clavos, túneles drenantes, etc.
Las técnicas pasivas, en cambio, tienen como tarea mitigar, desviar u obstaculizar la caída de rocas. En función de la de la deformabilidad de la obra, se diferencian entre rígidas y elásticas.
Tipo de respuesta del terreno a la caída de la porción rocosa desprendida de la pared: (a) roca, (b) suelo deformable), (c) suelo elástico
Entre las técnicas pasivas están las trincheras y los terraplenes anti caída de rocas.
Las trincheras y los terraplenes anti caída de rocas son intervenciones de defensa pasiva realizados generalmente en la base de laderas rocosas inestables sujetas a fenómenos de colapso y/o vuelco, desprendimiento de masas, bloques y flujos de escombros de grandes proporciones. Según las características morfológicas de la ladera, de la necesidad y de los vínculos, geométricos o de otros tipos, existentes en el sitio, la intervención puede consistir en una sola trinchera o en un sistema defensivo compuesto por una trinchera y un terraplén anticaída de rocas.
El terraplén está constituido por una muralla con sección trapezoidal realizada con material grueso, incoherente, proveniente de la excavación o que se encuentra disponible en la zona.
El sistema, como se ha dicho, puede estar completado con una excavación (trinchera), colocada inmediatamente al lado ladera del mismo. La trinchera, cuyo fondo está cubierto con un estrato de material suelto absorbente, asume la doble función de atenuar la energía cinética de las masas y los bloques antes de que alcancen las paredes del terraplén y de recoger el material detrítico interceptado.
A modo de ejemplo, murallas de material grueso incoherente sostenido en el lado ladera por muros, o terraplenes realizados con tierra reforzada que permiten contar con un revestimiento interno en el lado monte, con una inclinación casi vertical, que garantiza una acción más eficaz al bloquear la roca. Este tipo de estructuras defensivas se pueden desarrollar linealmente, inclusive por cientos de metros, constituyendo un obstáculo para el libre flujo de aguas corrientes superficiales. Por lo tanto, es necesario realizar un adecuado sistema de drenaje y alejamiento de las aguas superficiales provenientes del sector cuesta arriba de la ladera.
Los terraplenes anticaída de rocas de tierra reforzada, con estructura trapezoidal y compuestos de material grueso, eventualmente armado con geomallas, sirven para proteger estructuras muy extensas, tanto que la longitud de la obra puede superar el centenar de metros, con alturas de 6 ÷ 8m y anchos de 10 ÷ 12 m en la base y 4 ÷ 5 m en la parte superior.
Para la comprobación de terraplenes anticaída de rocas de tierra reforzada, Geostru ha desarrollado la aplicación Comprobación terraplenes caída rocas
Los muros rígidos, usados para crear un obstáculo a rocas de hasta 2 m3, se dimensionan como un muro de gravedad sometido a la acción dinámica de la masa y generalmente también estos presentan una trinchera al lado ladera.
Por último, existen también estructuras mixtas donde el terraplén está sostenido, en lado ladera, por un muro o por un engavionado.
Para dimensionar la obra «terraplén» se deben efectuar las comprobaciones requeridas para estructuras con materiales sueltos:
- Comprobación de la capacidad de carga
- Comprobación de asientos
- Análisis de estabilidad de los dos lados, cuesta arriba y cuesta abajo, de la muralla.
- Análisis de estabilidad global de la ladera donde está la obra.
Un terraplén disipa la energía cinética de impacto de la masa rocosa por medio del trabajo que la misma debe hacer para penetrar en la estructura de tierra.
Por lo tanto, se debe calcular la profundidad de penetración del bloque rocoso y verificar que sea inferior al espesor de la obra.
En caso contrario, la estructura se considera subdimensionada.
La profundidad de penetración se puede estimar con la relación de Kar (1978), en caso de impacto directo con el material terroso
Tipos de terraplenes anti caída de rocas
La “trincheras anti caída de rocas” se realiza excavando una gran cuneta en función de la morfología y de la pendencia del escarpe al lado monte de la obra. En el fondo de la excavación se extiende un estrato de material granular suelto (arena y/o grava) o de material detrítico proveniente del hoyo, de un espesor de alrededor 40-100 cm.
La capa de material granular suelto tiene como función absorber y amortiguar lo más posible la energía cinética de las masas o bloques rocosas desprendidos de la pared del lado monte y/o rodados por la pendiente. La geometría de la excavación se debe proyectar de manera tal que garantice tanto la interceptación como la contención y la acumulación del material.
En algunos casos, las paredes de la trinchera cuesta abajo se sostienen con muros de contención con cobertura inclinada (por ejemplo, muros en tierra reforzada), mientras que la pared del lado monte, la cual está más directamente sometida a los golpes, se suele proteger con estructuras resistentes y deformables como por ejemplo muros de gaviones metálicos con cobertura vertical en gradas internas, de gran eficiencia al frenar las rocas.
La GEOAPP Terraplenes y muros anti caída de rocas permite calcular las medidas adecuadas para el óptimo dimensionado de las obras.
