PROTECCIÓN FRENTE A DESPRENDIMIENTOS 68 Si la barrera se llena y posteriormente se desborda, los siguientes procesos de conversión actúan sobre el material detenido en el flujo de detritos: • Al principio, hay agua entre los granos del detrito. En suelos cohesivos con baja permeabilidad (valor kf bajo), la tensión presente s se disipa por la presión del agua de poro pp. El material de flujo no exhibe resistencia debido a la fricción, porque los granos no se tocan entre sí. • El aumento de presión causado por el desbordamiento del flujo desplaza cada vez más agua de los intersticios y espacios porosos. La presión del agua de poro pp(t) disminuye con el tiempo, ya que cada vez más agua fluye a través de la barrera, este proceso también se denomina consolidación (fig. 5). • Cuanta más agua de poro se extruya, mayores serán las tensiones efectivas σ’(t) = σ − pp(t) que actúan sobre la estructura granular. El ángulo de fricción φ aumenta a medida que aumenta la consolidación y se acerca al ángulo de fricción interna efectivo φ’. El material de flujo en el trasdós de la barrera ha logrado entonces, la compresión y el contenido de agua, óptimos. • Dado que la barrera puede deformarse hacia el frente (en la dirección del flujo), la presión hidrostática se transforma en una presión de tierra activa con ángulo de fricción φ’. Para el período de tiempo entre estos dos casos de carga (2): se aplica, con Ka, h como factor de presión de tierra activa. La rapidez con la que el flujo de detritos es drenado, se aproxima al estado de presión activa del suelo y depende principalmente de la composición del material del flujo. Si el material del flujo tiene una fracción fina muy alta (los tamaños de grano de d < 0,06mm constituyen más del 20%), generalmente tiene un valor Kf bajo y, en consecuencia, el proceso de consolidación lleva más tiempo. Si el material es más gravoso y contiene bloques más grandes, el drenaje tarda mucho menos tiempo y la presión activa del suelo se alcanza antes. La distribución de la carga a través de los cables de soporte es un problema estructural que afecta a las zonas de red de anillos involucrados. En este caso, es necesario tener en cuenta las diferentes distribuciones de presión en las opciones 1 y 2. 2.1.- Comparación de carga: frente granular - lodoso Si se comparan los datos de un evento de flujo de detritos lodosos con los de un evento granular con respecto a las distribuciones de presión mostradas anteriormente [9], las velocidades de impacto se estiman en vfron = 3m/s y 5m/s a profundidades de flujo de 1 m. Para flujos de detritos lodosos, la densidad se establece en γ = 16kN/m3 y para flujos de detritos granulares en 20 kN/m3. Esto produce las siguientes cargas que impactan sobre las barreras (Tabla 2). FASE DE LLENADO υ FRONT (m/s) FLUJO DE DETRITOS LODOSO FLUJO DE DETRITOS GRANULAR FSTR (kN/m) FDYN (kN/m) FSTR (kN/m) FDYN (kN/m) 1 3 8 14,4 10 24,7 2 3 32 14,4 40 24,7 3 3 72 14,4 90 24,7 1 5 8 40 10 50 2 5 32 40 40 50 3 5 72 40 90 50 Fig. 5 Esquema del proceso de consolidación conceptualizado en un modelo: Inicialmente (A), la carga es soportada por el agua intersticial. Después de la consolidación (B, C), la estructura granular soporta la carga. Tabla 2. Comparación de carga entre flujos de detritos granulares y de lodo [9].
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