Evaluación cuantitativa del riesgo por deslizamientos detonados por lluvia en una carretera del noroeste de Colombia

Cesar Hidalgo, André Assis

In the proceedings of: GEO2011: 64th Canadian Geotechnical Conference, 14th Pan-American Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, 5th Pan-American Conference on Teaching and Learning of Geotechnical Engineering

Session: Landslides

ABSTRACT: This paper aims to present a methodology to estimate quantitatively risk of landslides in roadways located in tropical and mountainous regions. The evaluation was carried out in a highway section located in the department of Antioquia, Colombia. The hazards were evaluated using statistical relationships between rainfall and the occurrence of landslides. Failure threshold values were established using daily rainfall data and landslide records for a period of 4 years. Statistical records of fatalities were used to estimate the annual probability of losses of life and consequently the risk of the road. The vulnerability was estimated using a methodology to obtaining an index named level of estimated risk (NRE). It was concluded that the estimative based on the index NRE produces consistent results that may help define the places where it is essential to execute more detailed studies and mitigation systems.

RESUMEN: En este trabajo se aplicó una metodología que permite estimar cuantitativamente el riesgo por deslizamiento de taludes en carreteras de zonas tropicales montañosas. La evaluación se realizó en un tramo de una carretera localizada en el departamento de Antioquia, Colombia. La amenaza se evaluó usando relaciones estadísticas entre la precipitación y la ocurrencia de eventos de inestabilidad. Los umbrales de falla se establecieron usando datos de lluvia diaria y registros de deslizamientos para un periodo de 4 años. La vulnerabilidad se estimó mediante la utilización de una metodología en la cual se asignan pesos a una serie de atributos relacionados con la exposición de las personas y vehículos obteniendo un índice denominado Nivel de Riesgo Estimado-NRE. Se concluyó que las estimativas por el método expedito usando el índice NRE producen resultados consistentes que ayudan a definir los sitios donde es indispensable realizar estudios más detallados y sistemas de mitigación. 1 INTRODUCCIÓN En principio, los movimientos de masa pueden ser detonados por sismos o por las lluvias. En Colombia y Brasil, al igual que en otros países, se ha comprobado que la mayor parte de los movimientos de masa son detonados por la lluvia. Existen varios trabajos que muestran que los deslizamientos ocurren cuando se presentan condiciones críticas de lluvia acumulada en el suelo (Okada et al, 1994, Echeverri y Valencia, 2004, Zêzere et al 2005, Moreno et al, 2006, Jaiswal y Van Westen, 2009). Estas relaciones han sido usadas en varias formas para la gestión de riesgos por ejemplo en la implementación de sistemas de alarma o de alerta temprana que se basan en la medición de la lluvia para la prevención de accidentes (Okada et al, 1994, Aristizábal et al, 2010). Sin embargo, el uso de estas relaciones para la evaluación cuantitativa del riesgo ha sido relativamente poco. En este trabajo se realizó la evaluación del riesgo en carreteras considerado como la probabilidad de pérdidas anuales de vidas, usando relaciones de lluvia y movimientos de masa para determinar la amenaza y una metodología de estimación de riesgo presentada por Stewart et al. (2002). La metodología usada para la evaluación de riesgo en este trabajo consiste de los siguientes pasos: 1.1 Estimación de la amenaza La probabilidad anual de falla de cada uno de los taludes críticos de la carretera se estima a partir de datos estadísticos de precipitación y de ocurrencias de movimientos de masa. Los pasos a seguir son los siguientes: 1. Determinación de umbrales de falla para los movimientos de masa registrados considerando la relación de lluvia precedente de 15 días y lluvia antecedente de 5 días. 2. Cálculo la probabilidad anual de excedencia del umbral de falla comparando los datos medidos de precipitación con los resultados de evaluar las ecuaciones del umbral de falla para cada día de lluvia (usando la función de distribución de probabilidades de Poisson). 3. Calcular la probabilidad condicional de falla de un talud dado que el umbral de falla es excedido TNDSNDTRRSDP/ [1]

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