Desarrollan modelo que mejorará  la resiliencia de la red vial en Chile ante desastres 

Son 85.983,9 kms los que conforman la red vial nacional a lo largo y ancho de Chile, de acuerdo al reporte “Dimensionamiento y características red vial nacional”, publicado en 2020. El 43 % de esta red se encuentra entre las regiones de Valparaíso y Los Ríos, incluyendo la Región Metropolitana. Se trata de caminos, puentes y otras construcciones viales, que se ponen a prueba a las autoridades y sus esfuerzos por mantener la movilidad y conectividad ante todo evento, si consideramos la diversidad de condiciones climáticas y morfología que tiene el país de norte a sur, y el aumento sostenido de los eventos climáticos extremos.

Entre otros estresores viales, la falla de taludes puede causar la interrupción del tráfico, requiriendo reparaciones mayores y generando costos adicionales a los usuarios. La principal causa de deterioro y falla de taludes durante su vida útil son la erosión debida a las precipitaciones, seguidas por flujo de detritos (aluviones) y el viento.

“El patrón de comportamiento de los eventos climáticos, se ha visto alterado debido al cambio climático, intensificado su magnitud y duración”, advierte Alondra Chamorro, investigadora principal de CIGIDEN y académica de Ingeniería UC, quien lidera el proyecto “Desarrollo y aplicación de un modelo de interrupción de tráfico por falla de taludes de caminos por eventos climáticos extremos”. La iniciativa obtuvo el máximo puntaje de evaluación del Concurso IDeA de I+D FONDEF 2022 impulsado por la Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo, ANID.

Mecanismos de falla de taludes

En el proyecto también participa un grupo de investigadores y estudiantes, entre ellos, Tomás Echaveguren, profesor de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Concepción; Carlos Bonilla, académico de Ingeniería UC; y Robert Ament, asesor internacional y ecólogo de Montana State University, EE.UU..

Alondra Chamorro explica que resulta relevante comprender los mecanismos de falla de taludes de caminos ante nuevas condiciones climáticas. “Esto permitirá establecer medidas para reducir el impacto en la interrupción de tráfico y recomendar mitigaciones costo eficientes”, agrega.

De acuerdo a la académica, el proyecto tiene un fuerte componente científico y significa un gran desafío al constituir una colaboración público - privada entre la academia, y entidades como la Dirección de Vialidad del Ministerio de Obras Públicas (MOP) y la Asociación de Concesionarios de Obras de Infraestructura Pública (COPSA), a lo que se suma la colaboración del Consejo de Políticas de Infraestructura (CPI), para el desarrollo de políticas públicas que mejoren la resiliencia en la red vial y que garantice la reducción del riesgo de desastre en el tiempo.

Este nuevo proyecto Fondef, explica los autores, es fruto de otros estudios anteriores que han concluido distintos investigadores de CIGIDEN, la UC y la Universidad de Concepción. Por lo tanto, el estudio contempla una integración de parte de los resultados obtenidos del proyecto FONDEF de riesgo de la red vial, donde se desarrolló la plataforma computacional SiGeR-RV y proyectos FONDECYT sobre erosividad y erodabilidad de suelos.

Plataforma computacional

“Del proyecto Fondef se obtendrán los aprendizajes de caracterización de amenazas, como inundaciones y flujos de detritos, y modelación de fragilidad de activos viales estudiados en dicho proyecto. De los proyectos Fondecyt será posible relacionar la erodabilidad de los suelos, para representar el comportamiento sitio específico de taludes ante la erosión provocada por precipitaciones. Esta relación entre amenaza, activo vial, en conjunto con la representación de la vulnerabilidad que entrega la erosividad y la erodabilidad, permitirá estimar el riesgo de deslizamiento de taludes”, comenta Alondra Chamorro.

La investigación contempla el desarrollo de un modelo para predecir la falla de taludes por eventos climáticos extremos y un modelo que permita evaluar la probabilidad de interrupción de tráfico. La componente tecnológica, en tanto, consiste en la escalabilidad de los resultados de la modelación de falla e interrupción de tráfico a las diversas condiciones climáticas y de operación de la red vial nacional.

Para ello, comenta la académica, se desarrollarán los escenarios necesarios para la caracterización de taludes tipo, suelos y climas a nivel nacional. Se desarrollarán algoritmos computacionales necesarios para integrar los resultados del proyecto a la plataforma computacional SiGeR-RV y aplicar los resultados del proyecto a casos de estudio para su validación y escalamiento.

La iniciativa incluye un equipo interdisciplinar: una parte importante de Ingeniería, pero también de Agronomía y Ecología. “A eso se suma un experto internacional, dice la académica, que es ecólogo, que traerá conocimiento que existe respecto a distintas soluciones que se aplican internacionalmente desde la ecología para la estabilidad de taludes debido a precipitaciones y la erosión”.