Columnas

Vulnerabilidad y riesgo de la red vial ante la amenaza vulcanológica

Autor principal

Alondra Chamorro

Investigadores

Tomás Echaveguren

Linea de investigación

En Chile continental existen 95 volcanes activos, que son los causantes de que en Chile ocurra una erupción relevante cada 8 a 10 años. La red vial nacional, entendida como el conjunto de vías que permite la circulación y tránsito de personas, bienes y servicios, no queda ajena a los potenciales impactos que puede generar un evento de esta naturaleza. Las últimas erupciones importantes a nivel nacional ocasionaron efectos negativos en caminos y sus obras complementarias (puentes, alcantarillas, obras de señalización, etc.), y por consecuencia, en la conectividad entre distintas localidades del país. Con estos antecedentes surgen interrogantes acerca de la vulnerabilidad y nivel de riesgo de la infraestructura vial ante esta amenaza. ¿Cuáles son los procesos volcánicos críticos para la infraestructura vial? ¿Cuáles son los elementos de la infraestructura vial más vulnerables? ¿Cuál es específicamente el mecanismo de falla de los componentes de la infraestructura vial? ¿Cómo cuantificar el nivel riesgo ante la amenaza vulcanológica en la red vial chilena?

Este tipo de preguntas forma parte de las interrogantes que se espera responder en el proyecto Fondef IDeA titulado “Investigación y Desarrollo de Modelos para Cuantificar y Mitigar el Riesgo de Eventos Naturales en la Red Vial Nacional”, desarrollado por los investigadores Alondra Chamorro, Hernán de Solminihac y Tomás Echaveguren, junto a seis investigadores y estudiantes.

Tras los últimos eventos volcánicos ocurridos en Chile en el año 2015, en particular las erupciones del Volcán Villarrica y Volcán Calbuco, se observaron colapsos y daños estructurales importantes en algunos componentes de la infraestructura vial. Frecuentemente se investigan los efectos de la ceniza sobre las estructuras, como techumbre de viviendas, y sus efectos en la conectividad de la red vial. Sin embargo, tras analizar en terreno los efectos de las erupciones de estos volcanes, se pudo constatar que los lahares fueron los procesos más críticos para la infraestructura vial, afectando principalmente los puentes y obras de drenaje de la zona.

Los lahares son flujos de material volcánico (o sedimento) y agua que se movilizan por las laderas del volcán siguiendo el escurrimiento de los ríos. Estos flujos se caracterizan por alcanzar velocidades de hasta 120 km/h con peralte de curva y presentan mayores volúmenes y poder destructivo en aquellos volcanes con presencia de glaciares y nieve. En general, las altas velocidades y composición de los lahares son causantes de socavamiento profundo del lecho tanto en pendientes pronunciadas como en terrazas fluviales, y la erosión genera hendiduras, además del arrastre de mega bloques y de árboles.

Estos potenciales efectos de socavación asociados a los lahares, coinciden con el fenómeno observado en terreno, siendo causantes del colapso de cinco puentes en los eventos del año 2015. La revisión de los puentes y del lecho de los ríos evidenció que los lahares socavaron el suelo de fundación de cepas y estribos. Lo que ocasionó el debilitamiento de ambas estructuras, generando el colapso de cepas, falla de los accesos a estribos y el debilitamiento en los apoyos de tableros, los que finalmente colapsaron. Los tableros también evidenciaron posibles impactos de escombros que aumentaron los efectos de inestabilidad causada por la socavación. Esto, en los tableros que no fallaron, se evidenció por un desplazamiento relativo respecto al eje de la calzada.

Dadas las evidencias obtenidas empíricamente sumado a las experiencias del estado del arte y de la práctica internacional, es de vital relevancia estudiar en detalle la vulnerabilidad y nivel de riesgo de la infraestructura vial ante la amenaza vulcanológica, entendiendo en particular los efectos en elementos críticos, en presencia de ciertos fenómenos, como pueden ser los puentes a causa de lahares. Mantener una red vial operativa y resiliente ante eventos naturales es fundamental para el desarrollo del país tanto en términos económicos, sociales y ambientales.

Equipo de investigadores del proyecto Fondef IDeA: “Investigación y Desarrollo de Modelos para Cuantificar y Mitigar el Riesgo de Eventos Naturales en la Red Vial Nacional”: Alondra Chamorro (Directora), Hernán de Solminihac (Director Alterno), Tomás Echaveguren (Investigador Principal) y Joaquín Dagá