Un terraplén de protección contra caída de rocas es un movimiento de tierras construido en elevación respecto del suelo para interceptar la caída de fragmentos de roca antes de que se alcancen elementos de riesgo como carreteras y edificios.
Este término se usa ampliamente en la comunidad de desprendimientos de rocas, pero los términos diques y muros a veces se usan como alternativas. [1]
Los terraplenes de protección contra caídas de rocas pertenecen a la familia de las estructuras pasivas de protección contra caídas de rocas, compuestas en particular por barreras flexibles o galerías. [2] Están destinados a desprendimientos de rocas con energías cinéticas de hasta decenas de megajulios y se prefieren 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 desprendimientos de rocas son los bajos costos de mantenimiento y el impacto visual reducido. Sin embargo, no son apropiadas en pendientes pronunciadas y su construcción requiere generalmente de amplio espacio y accesibilidad para vehículos pesados.
El primer uso de diques de protección contra caídas de rocas se remonta a los años cincuenta. Originalmente, los terraplenes se hacían principalmente a partir de suelo natural compactado y estaban diseñados para eventos de bajo impacto energético. [3] La mayoría de las veces, los terraplenes tenían forma de sección transversal trapezoidal, a veces con un revestimiento de rocalla. [4] Los terraplenes reforzados con suelo se desarrollaron en la década de 1980 con el fin de aumentar la altura de los terraplenes, así como la inclinación de su cara y su resistencia al impacto. [5]
Hoy en día existe una gran variedad de diseños. Los terraplenes pueden, en particular, diferenciarse por la forma de su sección transversal y por los materiales constitutivos, como rocalla, geotextiles , geomallas , neumáticos reciclados, mallas metálicas 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 rellenos de tierra interconectados como material de revestimiento únicamente o como material del núcleo y del revestimiento. [6]
Los desarrollos recientes se refieren a terraplenes con una huella reducida (relación de esbeltez superior a 1), [7] o que asocian diferentes componentes estructurales o rellenos para mejorar la resistencia al impacto de la estructura global y/o las capacidades de disipación de energía. [8]
La mayoría de las veces, los terraplenes de protección contra caídas de rocas se construyen al pie de las pendientes, cerca de los elementos en riesgo. Los rangos típicos de 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, al terraplén se le asocia una zanja para contener los fragmentos de roca interceptados.
La capacidad de un terraplén para actuar adecuadamente sobre la propagación del desprendimiento de rocas depende de su altura y de la inclinación de su cara 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] Una masa vertical baja de la cara evita que el bloque se desplace excesivamente. [3]
Además de las cuestiones relacionadas con el control de la trayectoria de los desprendimientos de rocas y las cuestiones geotécnicas clásicas (por ejemplo, la estabilidad externa), los terraplenes de protección contra los desprendimientos de rocas están diseñados para soportar la carga dinámica localizada resultante de la interceptación de los cantos rodados que se mueven rápidamente (fragmentos de roca con hasta decenas de toneladas de masa). a veces excede 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]
