Modelos para cuantificar el riesgo de la amenaza vulcanológica sobre la red vial : |b efectos de lahares en puentes
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Date
2017
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Abstract
Los eventos naturales han generado recurrentes e importantes impactos en la red vial, especialmente en el caso chileno debido a su alta vulnerabilidad. Esto se ve reflejado en pérdidas directas anuales del 1,2% del PIB nacional debido a desastres naturales. En particular, las erupciones volcánicas afectan de manera signifitiva a la infraestructura vial. Las erupciones de los volcanes Villarrica y Calbuco del año 2015 generaron la falla de cinco puentes. Esto permite desprender que un estudio de los riesgos asociados a esta amenaza es vital en el desarrollo sustentable del país. El desarrollo de los modelos de riesgo comienza con la identificación de los procesos volcánicos críticos y elementos de la red vial más vulnerables, destacándose la peligrosidad de los lahares sobre puentes. Posteriormente se identifican los mecanismos de falla del puente ante estos flujos, destacándose el volcamiento de cepas y estribos, junto con el deslizamiento de la superestructura. Mediante simulaciones de Monte Carlo se desarrollan curvas de fragilidad para cada mecanismo de falla y para dos categorías de puentes: sin cepas y con cepas. Estas últimas curvas fueron parametrizadas utilizando una distribución log-normal acumulada. De la modelación se desprendió que los puentes con cepas son más vulnerables que los sin cepas ante lahares. Los modelos son validados mediante el uso de registros empíricos de efectos de lahares históricos del Volcán Villarrica y Calbuco en puentes. Se realiza un contraste estadístico entre los puntos empíricos y analíticos asociados a los modelos desarrollados. El proceso fue realizado satisfactoriamente para las dos categorías de puentes (sin cepas y con cepas) para un nivel de significancia de 10%. Los modelos son aplicados a una sub-red ubicada en la zona del Volcán Villarrica, evaluando tres escenarios eruptivos. Para ello se desarrolla una herramienta computacional SIG que integra un modelo de la amenaza de lahares (LAHARZ) y los modelos de riesgo elaborados en la investigación. Ante esto se obtuvo que los puentes Madera S/N 2 y Zanjón Seco son los puentes más vulnerables ante lahares.
Description
Tesis (Magíster en Ciencias de la Ingeniería)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2017