Ensayos de caída de bloques

Las variables que afectan la fragmentación de una masa rocosa son numerosas haciendo su modelación compleja. Las más relevantes son la resistencia de la roca y de las juntas presentes en masa desprendida, la del terreno y las características del impacto (p.ej. ángulo y energía de incidencia), que varían de un punto a otro. Pocas veces existe la oportunidad de obtener estas variables a partir de análisis retrospectivo de casos inventariados por falta de la información necesaria. Por ello se han realizado tres ensayos de lanzamiento de bloques en cantera para estimar la velocidad de los bloques y predicción de trayectorias y energías de impacto. Estos experimentos se usaran para calibrar los modelos de propagación de desprendimientos rocosos.

Antes de los ensayos, se colocaron en el terreno diferentes dispositivos de referenciación. Estos elementos se usaron como Puntos de Control del Terreno y/o como escalas métricas para georreferenciar todas las imágenes y los vídeos. También se realizaron levantamientos fotogramétricos con dron, capturando el escenario antes de la realización de los ensayos. Durante los ensayos estos dos métodos se usaron puntualmente para posicionar puntos significativos (posición final de los bloques o sus fragmentos, puntos de impacto etc.) (Gili et al. 2022; Ruiz-Carulla et al. 2020). En general, se realizó un levantamiento con dron cada 5 lanzamientos de bloque para captar la posición del bloque y/o sus fragmentos. Además de las vistas oblicuas, si el dron cubre toda el área de estudio, se han generado ortofotos. Además de cámaras fotográficas y de vídeo estándar (incluyendo dos GOPRO Hero4), la propagación de cada bloque fue registrada por tres cámaras de vídeo de alta velocidad (Sony NEX FS700R) colocadas estratégicamente para que tuvieran puntos de vista convergentes (Prades-Valls et al.2022).

Los días 17 y 18 de junio de 2015 se realizaron una serie de ensayos a escala real en una cantera de calizas situada en Vallirana (Barcelona, España).

Un total de 56 bloques de entre 0.2 y 4.8m³ fueron lanzados desde dos perfiles con diferentes morfologías y alturas de caída total entre 16.5 y 27.5m. Las trayectorias de los bloques y las velocidades fueron capturadas mediante tres cámaras de alta velocidad.

Un 43% de los bloques fragmentaron cuando impactaron con el suelo. La mayoría de los bloques eran macizos o presentaban diferentes densidades de fisuración. Las características de los bloques, en particular el tamaño, y su resistencia al martillo de Schmidt fueron medidas antes de los ensayos.

Ejemplo de vídeo de alta definición tomado a 400fps correspondiente al bloque 19

El día 8 de junio de 2016 se realizó un ensayo a escala real en la cantera La Ponderosa, situada en Riudecols (Tarragona).

Se lanzaron un total de 38 bloques de dacitas y 6 bloques de granito, entre 0.2 y 5.8m³, que fueron lanzados desde un perfil con altura de caída total de 24 m, orientado al suroeste. Las trayectorias de los bloques y las velocidades fueron capturadas mediante tres cámaras de alta velocidad. .

Un 20% de los bloques fragmentaron cuando impactaron con el suelo. La mayoría de los bloques eran macizos o presentaban diferentes densidades de fisuración. Las características de los bloques, en particular el tamaño, y su resistencia al martillo de Schmidt fueron medidas antes de los ensayos.

Ejemplo de vídeo grabado desde un dron.

El día 27 de septiembre de 2017 se realizó un ensayo a escala real en la Cantera Foj, situada en Vallirana (Barcelona, España).

Se lanzaron un total de 24 bloques de calcáreas, entre 0.5 y 2.5m³, que fueron lanzados desde un perfil con altura de caida total de 19m, orientado al sur. Las trayectorias de los bloques y las velocidades fueron capturadas mediante tres cámaras de alta velocidad. .

Cerca del 85% de los bloques fragmentaron cuando impactaron con el talud. La mayoría de los bloques eran macizos o presentaban diferentes densidades de fisuración.

Ejemplo de video en alta definición registrado desde UAV