Introducció
Núria Mercè Pinyol Puigmartí Centre d’Investigació de Mètodes Numèrics en Enginyeria (CIMNE)
En l’estudi d’una possible esllevissada, i en particular quan aquesta pot afectar una massa d’aigua (llac, embassament o riu), són dos els aspectes a tenir en compte: l’estabilitat estàtica i, en segon terme, el risc de què es produeixi una moviment ràpid de la massa de terres que impacti contra l’aigua produint una onada destructora. Aquest és un risc habitual en projectes d’enginyeria que impliquen l’excavació del peu d’una vessant o de la seva inundació degut a la creació d’un embassament.
Hi ha programes d’hidrodinàmica que permeten calcular la generació i propagació de l’onatge en un embassament degut a l’impacte d’una massa de terres (Liu et al., 2005). En aquests tipus de càlculs és necessari introduir com a dada d’entrada, entre altres, la velocitat a la qual es desplaça la massa esllavissada, un valor difícil de determinar i objecte de l’estudi que presentem.
El risc de que una esllavissada assoleixi gran velocitat depèn bàsicament de la diferència entre les forces resistents i les accions desestabilitzadores aplicades sobre la massa inestable. Hi ha diferents factors que poden induir a accelerar la massa:
- Pèrdua de la resistència per causa d’un reblaniment (típic dels materials fràgils o quasi fràgils).
- Generació de pressió d’aigua en superfícies de lliscament saturades en condicions no drenades. Aquest fenomen està típicament associat a materials granulars de baixa densitat potencialment liqüefactaples.
- Generació de pressió d’aigua per causa de la fracturació de partícules a tall en materials granulars.
- Generació de pressió d’aigua a la banda de tall degut als efectse tèrmics que produeix el lliscament en sí mateix.
La discussió sobre els mecanismes que encadenen l’acceleració de les esllevissades és tema d’actualitat en aquest àmbit de recerca i s’han d’analitzar separadament segons el moviment estudiat. En aquest treball s’analitza la quarta causa esmentada, l’estudi dels efectes tèrmics i el seu paper en la generació de pressió d’aigua a la banda de tall que porten a la caiguda de la resitència efectiva.
En primer lloc es desenvolupen les equacions que defineixen els fenòmens termo-hidro-mecànics acoblats per al cas d’un lliscament pla. L’objectiu final de l’anàlisi és trobar criteris pràctics que permetin estimar la velocitat de la massa mobilitzada. Els resultats de la solució analítica es comparen amb la solució numèrica obtinguda mitjançant el desenvolupament de les equacions per diferències finites, la qual cosa permet quantificat els efectes de les hipòtesis introduïdes a la solució analítica.
Esllevissada de Cortes
La geometria de l’esllevissada és un aspecte clau en l’anàlisi de la dinàmica del moviment. La hipòtesi d’esllevissada plana implica que, fins i tot en absència dels efectes de la calor, el moviment, un cop desestabilitzat, s’accelera i avança de forma indefinida per efecte de la gravetat. Per contra, a la natura, les esllevissades tenen, amb freqüència, forma similar a un arc circular o amb forma d’“L oberta. Aquest tipus de geometries impliquen que, a mesura que el lliscament avança, s’autoestabilitza perquè augmenta el volum de massa a la part inferior (més estable) i disminueix el volum de massa de la part superior que desestabilitza. Per això, el problema termo-hidromecànic acoblat desenvolupat pel cas d’esllevissada plana, s’ha extès al cas d’un lliscament format per dues falques. Això permet tenir en compte l’efecte estabilitzador de la pròpia geometria durant el moviment.
Els resultats obtinguts s’han aplicat al cas ben documentat de l’esllevissada de Cortes (Alonso et al., 1993). Es tracta de la reactivació d’un antic lliscament situat immediatament por sobre de la presa d’arc-gravetat de Cortes en el marge esquerra del riu Júcar. En aquest cas, la causa va ser l’excavació d’una cantera a la part inferior del vessant. Davant els fenòmens d’inestabilitat observats, va preocupar la possibilitat que el lliscament envaís l’embassament a gran velocitat. A començament dels 90 no es va poder avaluar el potencial d’acceleració de lliscament. L’esllevissada es va estabilitzar mitjançant un moviment de terres de la zona alta a la part inferior. D’aquesta forma, s’augmentà el pes passiu estabilitzant de la part inferior i es va reduir el pes actiu de la part superior. En aquest article s’ha recuperat aquest cas real, del qual es disposa d’informació abundant, i s’ha modelat introduint els fenòmens termo-hidro-mecànics esmentats per mostrar la seva aplicació i respondre a la pregunta tan rellevant en el seu moviment: si existia la possibilitat d’acceleració de l’esllevissada de Cortes si no s’hagués estabilitzat.
Autors
Redactat per: Marga Torre i Pere-Andreu Ubach
Per saber-ne més: Pere-Andreu Ubach
