Un terraplén de protección contra caídas de rocas es una obra de tierra construida en elevación con respecto al suelo para interceptar fragmentos de roca que caen antes de que se alcancen elementos de riesgo, como carreteras y edificios.
Este término se utiliza ampliamente en la comunidad de desprendimientos de rocas, pero los términos diques y muros a veces se utilizan como alternativas. [1]
Los terraplenes de protección contra caídas de rocas pertenecen a la familia de estructuras de protección pasiva contra caídas de rocas, que comprende en particular barreras flexibles o galerías. [2] Están destinados a caídas de rocas con energías cinéticas de hasta decenas de megajulios y son preferibles a las barreras flexibles cuando el impacto de diseño es superior a 5000 kJ. [3] Sus ventajas declaradas sobre otras estructuras pasivas de mitigación de caídas de rocas son los bajos costos de mantenimiento y el impacto visual reducido. Sin embargo, no son apropiados en pendientes pronunciadas y su construcción generalmente requiere un amplio espacio y accesibilidad para vehículos pesados.
El primer uso de terraplenes de protección contra caídas de rocas se remonta a la década de 1950. Originalmente, los terraplenes se hacían principalmente de suelo natural compactado y estaban diseñados para eventos de energía de impacto relativamente baja. [3] La mayoría de las veces, los terraplenes tenían forma trapezoidal en la sección transversal, a veces con un revestimiento de rocalla. [4] Los terraplenes reforzados con tierra se desarrollaron en la década de 1980 con vistas a aumentar la altura de los terraplenes, así como la inclinación de su frente y la resistencia al impacto. [5]
En la actualidad, existe una amplia variedad de diseños. Los terraplenes pueden diferenciarse en particular por la forma de su sección transversal y por sus materiales constitutivos, como rocalla, geotextiles , geomallas , neumáticos reciclados, malla de alambre o jaulas de gaviones . [3] Las estructuras más comunes son terraplenes compactados con un revestimiento de rocalla, mientras que las más impresionantes consisten en terraplenes reforzados con tierra (con una altura que a veces supera los 10 metros). Una especificidad francesa también consiste en utilizar neumáticos reciclados interconectados rellenos de tierra como material de revestimiento únicamente o como materiales de núcleo y revestimiento. [6]
Los desarrollos recientes se refieren a terraplenes con huella reducida (coeficiente de esbeltez superior a 1), [7] o a la asociación de diferentes componentes estructurales o rellenos para mejorar la resistencia al impacto de la estructura global y/o las capacidades de disipación de energía. [8]
En la mayoría de los casos, los terraplenes de protección contra caídas de rocas se construyen en la base de las laderas, cerca de los elementos en riesgo. Los rangos típicos para su altura y longitud son de 2 a 10 metros (10 a 30 pies) y de 50 a 300 metros (200 a 1000 pies) respectivamente. En la gran mayoría de los casos, se asocia una zanja al terraplén para contener los fragmentos de roca interceptados.
La capacidad de un terraplén para actuar adecuadamente sobre la propagación de caídas de rocas depende de su altura y de la inclinación de su frente ascendente. La altura del terraplén se define en función de la altura de paso del bloque de roca en la ubicación del terraplén, estimada a partir de herramientas numéricas de simulación de trayectoria. [9] Un talud vertical bajo del frente evita que el bloque se deslice hacia afuera. [3]
Además de los problemas relacionados con el control de la trayectoria de caída de rocas y los problemas geotécnicos clásicos (por ejemplo, la estabilidad externa), los terraplenes de protección contra caídas de rocas están diseñados para soportar la carga dinámica localizada resultante de la intercepción de las rocas en rápido movimiento (fragmentos de roca con una masa de hasta decenas de toneladas que a veces superan los 30 metros por segundo (70 mph) en velocidad de traslación). Se pueden utilizar diferentes enfoques para evaluar su resistencia al impacto, [3] [10] incluidas simulaciones numéricas. [5]
