Los taludes viales crean el espacio requerido por la sección transversal de un camino. La principal causa de falla de taludes son la erosión y deslizamiento debida a precipitaciones extremas, pudiendo causar la interrupción del tráfico, y requerir reparaciones mayores generando costos adicionales a los usuarios (Keller y Sherar, 2003). Hasta el 70% de las fallas de taludes en caminos se deben a inestabilidad de taludes (Hearn et al., 2008). En Chile, entre el 2010 y 2021, 315 taludes camineros se vierno dañados por precipitaciones extremas (SIEMOP-DV, 2022). Así, la oportunidad identificada consiste en que en Chile no existen modelos para estimar la interrupción de tráfico debido a fallas en taludes de caminos causados por condiciones climáticas extremas, por lo cual no resulta posible diseñar medidas de mitigación eficientes en términos de beneficio social y
resiliencia. Tampoco existen modelos que permitan integrar el diseño de taludes con el efecto de las precipitaciones, el efecto de la erosión, la magnitud del deslizamiento y la magnitud de las medidas de mitigación y recuperación de taludes después de eventos de precipitaciones extremas.
Esto impide determinar racionalmente los sectores de la red vial que son mas vulnerables a la pérdida de conectividad. En el estado del arte existen modelos de estabilidad de taludes como los de Bishop y Jambu. También existen modelos que integran las precipitaciones a estos modelos mediante la variable frente húmedo, como el de Zhang et al (2019). Estos modelos son independientes y no abordan el problema de interrupción de tráfico ni la contribución de la erosión hídrica. En Chile Bonilla y Vidal (2011) y Bonilla y Johnson (2012) desarrollaron modelos de erosividad y erodabilidad para Chile, que permiten modelar el potencial de erosión de taludes. Contreras – Jara et al. (2018) y Allen et al. (2021) propusieron modelos de interrupción de tráfico en redes viales por anegamientos y sismos. Las hipótesis científicas son:
(1) la geometría del talud, erodabilidad del suelo y erosividad hídrica son las variables que explican la erosión y potencial de deslizamiento de taludes de caminos por eventos climáticos extremos;
(2) la interrupción de tráfico en caminos debido a falla de taludes por eventos climáticos extremos es proporcional al volumen de deslizamiento del talud, la capacidad de la vía y el volumen de tráfico.
La hipótesis tecnológica es la integración de modelos de falla de taludes e interrupción de tráfico en una plataforma de gestión de riesgos permite evaluar los impactos sistémicos en una red vial debidos a escenarios climáticos extremos. El objetivo general es desarrollar y aplicar a escala real un modelo de interrupción de tráfico por falla de taludes de caminos por eventos climáticos extremos que afectan la red vial nacional, integrado al sistema SiGeR-R. El desafío de investigación es contar modelos validados de interrupción de tráfico debido a fallas en taludes de caminos causados por condiciones climáticas extremas, los cuales, mediante su implementación en SiGeR-RV, permitan diseñar políticas públicas de inversión, mitigación y mantenimiento de la red vial nacional. El resultado del proyecto es un “modelo de interrupción de tráfico por falla de taludes ante eventos climáticos extremos implementado en sistema SiGeR-RV a nivel pre-comercial”. Los beneficiarios son la Dirección de Vialidad del MOP, las Sociedades concesionarias, y los usuarios de la red vial de Chile.
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Ingeniería UC 2022
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