Aceleración de deslizamientos por efectos térmicos: modelación mediante el método del punto material

Abstract

La ocurrencia de deslizamientos rápidos se ha ligado a la pérdida de resistencia efectiva a lo largo de la superficie de rotura debido a excesos de presión de agua inducidos por el calor generado durante el propio movimiento. La simulación numérica de estos procesos se ha enfocado resolviendo la ecuación de la dinámica del movimiento de forma acoplada con la resolución de las ecuaciones de balance de masa y temperatura a la escala de la banda de corte. Para ello se debe definir a priori la geometría y la posición de la superficie de rotura. En este artículo se presenta la simulación numérica de deslizamientos incluyendo los efectos térmicos utilizando el Método del Punto Material, método numérico bien adaptado a la simulación de grandes desplazamientos. Ello permite simular de manera general el proceso de inestabilidad y el comportamiento post-rotura sin la necesidad de definir a priori la posición de la superficie de rotura crítica. Las ecuaciones de equilibrio dinámico y las de balance de masa y de energía se plantean de manera acoplada y se resuelven mediante el MPM en todo el dominio. A partir del análisis del comportamiento de un talud, se evalúa el efecto del calor en el movimiento de la masa inestable y se presenta un análisis de sensibilidad del efecto de la permeabilidad, parámetro clave en la acumulación de la presión de agua y, por tanto, en la reducción de la resistencia friccional. Con ello se presenta una herramienta numérica potente para la simulación integral de deslizamientos incluyendo los efectos térmicos.