Anàlisi estructural i detecció de despreniments rocosos a partir de dades LiDAR a la Muntanya de Montserrat

Abstract

El massís de Montserrat és una de les zones turístiques més visitades de Catalunya. Els forts episodis de riscos naturals que s’han anant produint al llarg del temps han malmès en diverses ocasions les infraestructures d’accés així com alguns edificis de serveis. Per aquest motiu el massís sempre ha estat un focus d’atracció per a l’estudi dels riscos geològics amb la intenció de mitigar-ne els efectes i reduir-ne l’exposició. Des d’aquesta perspectiva en aquest treball es pretén realitzar l’anàlisi dels despreniments produïts en una zona que encara no ha estat estudiada amb anterioritat i que afecta la carretera que uneix Collbató amb Monistrol de Montserrat. L’estudi dels despreniments ens permet calcular-ne els volums i obtenir la relació magnitud freqüència que s’utilitza per caracteritzar l’activitat d’un escarpament. En aquest treball es presenten els resultats dels 30 despreniments detectats amb volums variables des de 0,0039 dm3 fins a 14,0 dm3 . Per altra banda, també és un objectiu d’aquest treball, la realització de l’anàlisi estructural que ens permet caracteritzar el massís, obtenir més coneixement de tot el sistema de fractures que divideix la zona d’estudi i calcular els espaiats que caracteritzen cada família. Totes aquestes dades, combinades amb les diverses sortides al camp, ens han permès caracteritzar el massís detectant un total de 6 famílies de fractures amb les seves respectives orientacions i cabussaments. A més a més, també s’han obtingut els espaiats i les corbes d’ajust amb les respectives equacions exponencials que caracteritzen cada una de les famílies detectades. Tots aquests estudis s’han realitzat a partir de les dades LiDAR obtingudes en diversos escanejos realitzats a la zona d’estudi, contribuint a l’ús d’aquest instrument i a la millora de les metodologies emprades. A més a més, en aquest treball també s’ha fet ús de dades fotogramètriques a partir d’un model 3D generat amb la intenció de veure en el futur com es poden compaginar les diferents fonts d’informació.

The Mountain of Montserrat is one of the most visited tourist areas of Catalonia. Strong episodes of natural risks that have been produced over time have repeatedly damaged the infrastructures of access and some service buildings. For this reason, the mountain has always been on focus for the study of geological hazards with the intention of mitigating its effects and reduce their exposure. From this perspective, this paper aims to make an analysis of the rockfalls occurred in an area that has not previously been studied and that can affect the road from Monistrol de Montserrat to Collbató. The study of rockfalls allows us to calculate the volumes and reaching the magnitude-frequency relation that is used to characterize the activity of an escarpment. This paper presents the results of the 30 rockfalls detected with variable volumes from 0.0039 dm3 to 14.0 dm3 . On the other hand, the structural analysis enables us to characterize the mountain. Getting more knowledge of the entire system of fractures that divides the study area that allow calculate the discontinuity spacing generated by each family. All these studies have been made analyzing LiDAR data obtained in several scans taken in the study area. This paper contributes to the use of this instrument and the improvement of the methodologies that have been used. In addition, this paper has also use photogrammetric data from a 3D model generated with the intention to see in the future how to combine different sources of information. All these data, combined with some observations realized on the escarpment have allowed us to characterize the mountain, detecting a total of six families of fractures with their dips and dip directions. Furthermore, we have obtained the spacing and their adjustment curves with its corresponding exponential equations that characterize all the families detected.