FACTORES DESENCADENANTES Y MECANISMOS DE GENERACIÓN DE REMOCIONES EN MASA

Factores Desencadenantes o Gatillantes Lluvias Sismos Otros: erupciones volcánicas, intervención antrópica, derretimiento de nieve, cambios en niveles de stress, etc.

Lluvias Intensas Tormentas que se caracterizan por intensas precipitaciones líquidas en pocas horas, o aquellas que tienen intensidades medias pero una duración de varios días, gatillan numerosas remociones en masa.

El mecanismo capaz de generar estas remociones (en general superficiales) se asocia a un aumento del grado de saturación de los materiales (masa de suelo, fracturas) y a un aumento temporal de la presión de fluidos (presión del agua de poros).

La disminución en stress efectivo produce una baja en la resistencia de los materiales y por lo tanto de la estabilidad de la ladera por un período de tiempo pudiendo resultar en una remoción en masa. = c´+ s´ tan f´ s´= s - m

Incrementos en la presión de poros pueden estar relacionados a infiltración y percolación (saturación por arriba) y/o a alzas de la tabla de agua (saturación por abajo). Adicionalmente, lluvias intensas aumentan la escorrentía superficial, aumentando la erosión de material en laderas con material suelto.

Deslizamiento de Chima, Bolivia, dejó decenas de desaparecidos y viviendas destruidas tras lluvias intensas en Marzo 2003

Laderas de suelos débiles o sueltos son más susceptibles a RM gatilladas por lluvias intensas. En macizos rocosos, saturación y alza de presión de poros en fracturas o grietas de tensión también pueden gatillar deslizamientos.

Un caso especial son suelos afectados por incendios forestales, en los cuales se puede producir una capa repelente (hidrofóbica) bajo la superficie quemada, lo que sumado a la ausencia de la cubierta vegetal promueve la remoción de la capa superficial generando deslizamientos superficiales y flujos.

En Chile, durante las dos últimas décadas, los mayores eventos de RM registrados corresponden a los aluviones de Antofagasta y de quebrada Macul, debido a los cuales se ha tenido que lamentar la muerte de alrededor de 130 personas. Ambos fueron gatillados por lluvias intensas.

Imágenes de los flujos de Antofagasta en 1991.

Umbrales de Intensidad y Duración de Lluvias En general, distintas zonas necesitan lluvias cuya intensidad, duración o una combinación de ellas superen un umbral característico para que generen RM. Para la determinación de estos umbrales es necesario contar con datos de precipitaciones en lo posible contínuos o con alta frecuencia (ej. cada 1 hora) para poder hacer análisis estadísticos.

Umbrales se pueden determinar por: Inventario de eventos pasados y comparación con precipitaciones asociadas => umbrales a escala regional o sub-regional. Análisis de estabilidad de laderas en que se determina la presión de poros crítica y modelos hidrológicos para estimar la cantidad de lluvia requerida para lograr tales presiones => para casos de laderas individuales o zonas pequeñas.

Tipos de Umbrales Intensidad y duración de lluvias. Suelen aplicarse cuando hay datos continuos de precipitaciones y para deslizamientos superficiales. No consideran lluvias antecedentes. Los umbrales son para zonas específicas.

Terlien, 1998.

Tipos de Umbrales Lluvia diaria y antecedente. Considera lluvias por un determinado No. de días previos al evento de RM. Altas pp. en día del evento se asocian más a deslizamientos superficiales. Eventos más profundos se caracterizan por menor lluvia diaria pero mayor número de días con lluvias antecedentes.

Terlien, 1998

Dada la alta variabilidad de parámetros (clima, topografía, altitud, geología, etc.), los umbrales deben ser aplicados a regiones de características similares. Relaciones de lluvia gatillante y lluvia antecedente para Cuatro regiones de Colombia, definidas a su vez según umbrales de lluvia antecedente (González & Mayorga, 2004)

Técnicas estadísticas permiten estimar probabilidades de ocurrencia de remociones ante escenarios meteorológicos dados: Probabilidad de Ocurrencia de RM en Santiago Oriente calculada mediante Regresión Logística para el periodo 1980-2004 (Padilla, 2006; Sepúlveda & Padilla, 2008).

Funciones de regresión logística con una y dos variables para cálculo de probabilidades (Padilla, 2006)

Umbrales de precipitación del evento, lluvia antecedente (25 días) y altura de línea de nieve para un 20% de probabilidad de ocurrencia, Santiago Oriente (Padilla, 2006; Sepúlveda & Padilla, 2008).

Otros agentes gatilladores de grandes remociones en masa son los SISMOS.

Mecanismos Aceleraciones sísmicas generan un cambio temporal en el campo de stress de la ladera, afectando esfuerzos normales y de corte. Como efecto resultante la estabilidad de la ladera disminuye. W Fh Fv

Además, strain y pulsos sucesivos también pueden producir una disminución de la resistencia de los materiales y/o de las discontinuidades. G: Módulo dinámico (firmeza o resistencia del material ante esfuerzos dinámicos) Beta o Lambda: factor de amortiguación

Cuando el material es un suelo saturado, no cohesivo y suelto, la vibración puede causar también remociones (extensión lateral, deslizamientos superficiales, flujos) debido a la licuefacción de ese suelo.

El impacto de un terremoto en una región montañosa puede ser muy grande, ya que puede gatillar miles de remociones en masa en pocos minutos, cuyo impacto sobre la vida humana y la infraestructura es mucho mayor que el de cualquier deslizamiento individual.

Ejemplo: Terremoto de Chi-Chi, Taiwan Sobre 10.000 deslizamientos generados por el sismo Mw 7.6 en 1999. Superficie deslizada de ~ 130 km2 .

En Chile, los grandes deslizamientos ocurridos en el flanco norte del valle del río San Pedro, en la X Región, son los mayores eventos de este tipo, registrados en la historia. Los deslizamientos bloquearon la desembocadura del lago Riñihue.

Deslizamientos sobre el río San Pedro, 1960

Los violentos temblores que el día 22 de Mayo de 1960 afectaron al sur del Chile, causaron la licuefacción de uno de los estratos de la secuencia sedimentaria existente en los flancos del valle mencionado provocando los deslizamientos. El volumen total comprometido fue de alrededor 38*106 m3 . (Noguera y Garcés (1991) en Hauser, 1993).

Efectos secundarios: tsunami Terremoto de Aysén 2007>deslizamientos>tsunami

Clasificación de Keefer (1984) Basada en clasificación de RM de Varnes (1984). Agrega atributos secundarios como grado de cohesión interna de la masa movilizada y contenido de agua.

Clasificación de Keefer

Estudios (Keefer, 1984; Rodríguez et al Estudios (Keefer, 1984; Rodríguez et al., 1999) revelan que los tipos de remociones generados por sismos más abundantes son ´rock falls´, ´disrupted soil slides´ and ´rock slides´. Sin embargo, flujos de suelo y avalanchas de roca son los que generan mayor cantidad de daños y muertes.

Relaciones con parámetros sísmicos Landslides Límite superior de áreas afectadas Relación Magnitud/Distancia

Magnitudes Mínimas Aproximadas ML 5.5 para rock and soil falls, rock slides, disrupted soil slides, soil slumps and soil block slides; ML 6.5 para rock slumps, rock block slides, slow earth flows, soil lateral spreads, rapid soil flows; Ms 6.0 para soil avalanches Ms 6.5 para rock avalanches.

Otros Mecanismos

Las erupciones volcánicas por su parte, gatillan deslizamientos al derretir la nieve acumulada en las laderas de los volcanes. A veces, cuando las erupciones son seguidas de lluvias intensas, el material suelto depositado en las laderas durante la erupción puede movilizarse dando origen a flujos de importante magnitud.

Este tipo de flujo, directamente asociado a actividad volcánica, se denomina lahar. En nuestro país existen numerosos ejemplos de este tipo de flujo.

El ejemplo importante más reciente lo constituye el flujo lahárico asociado a la erupción del volcán Hudson, XI Región. Este fenómeno, ocurrido en 1991, movilizó 40-45*106 m3 de material. (Naranjo y Moreno en Hauser,1993)

Otros fenómenos responden a mecanismos más complejos y menos predecibles pero de alto potencial de ocurrencia en ambientes montañosos.

El aluvión del Alfalfal, por ejemplo, se debió a la caída de un enorme bloque de rocas, de aproximadamente 3*106 m3, que, al impactar contra el piso del valle del estero Parraguirre, habría removido el material allí depositado y desencadenado el flujo que alcanzó hasta el río Maipo. (Valenzuela y Varela,1991 ; Hauser, 1993).

Finalmente, hay que mencionar algunas de las intervenciones antrópicas que pueden alterar el medio físico y determinar la ocurrencia de fenómenos de remoción en masa.

Estos últimos, que son, en general, de menor magnitud que la mayoría de los “fenómenos naturales”, pueden causar grandes daños en términos económicos y sociales debido a su estrecha relación con centros urbanos.