Resums XIII Reunió Nacional de Quaternar; Andorra 2011 Resúmenes XIII Reunión Nacional de Cuaternario Andorra 2011 AMPLIFICACiÓN DEL EFECTO DESTRUCTIVO DE LOS DESPRENDIMIENTOS ROCOSOS POR DESLIZAMIENTO SOBRE SUELOS VOLCÁNICOS (TENERIFE Y MADEIRA) J. Yepes Temirlo (1), M.J. Rodríguez-Peces (2), S. Marchesini (3. 4), S. Leyva (5) y J.L. Dlaz­ Hemández (6) (1) Departamento de Ingenieria Civil. Universidad de Las Palmas de Gran Canaria. jyeoes®dic UIDgC es (2) Departamento de Geodinámica. Univen;idad Complulense de Madrid. martinjr@geo.ucm.es (3) Laboralorio de Hormigones Tierras y Asfaltos. Universidad de Las Palmas de Gran Canaria. sarasclera@gmail.com (4) Dipartimento di Ingegneria Edile. UniversJta Politecnica delle Marche, Ancona (5) ServiCio de Conservación de Carreteras. Cabildo Insular de Tenenfe. sergiQk;@lenerite.es (6) IFAPA Camino del Purchil. Junta de Andalucia. iosel.diaz@juntadeandalucia es Abstrae! (Amplification of the destructlve effect of rock·falls by sllding on vo/canic solls, Tenerife and Madeira): This work provides geomorphological 9nd geofechnical observations on the amplificafion o( fM deSlfUc/ive behaviour o( rack (alls developed in rocky slopes wi/h a soil rich in organic malter. which are bolh exposed lo high rainfall regimes. The determinan/ faclor o( Ihis process would be relaled lo /he Iow geo/echnical quality Ihal Ihe organic malter gives lo Ihe soi/. which experience a sudden change in ils (abríc relaled lo Ihe dynamic load, similar 10 Ihose observed in Ihe quick clays in Ihe fjords Of Norway. Palabras clave: desprendimienlo rocoso, Tenerife, arcillas rilpidas, /slas Canarias Key words: Canary Islands, quick clays. rock fall, Tener/fe. INTRODUCCiÓN Tenerife es una isla volcánica con más de 7 Ma desarrollada a lo largo de cualro grandes ciclos (Ancochea et al. , 2004). En eUa se reconocen vestigios de tres edificios volcánicos antiguos (Anaga, Tena y Roque del Conde) desconectados entre sí y recubiertos parcialmente por los materiales de los ciclos recientes. Estos macizos antiguos están formados por potentes seties de coladas basálticas, en las que se alternan lavas y piroclastos. La ausencia de actividad volcánica reciente en estos sectores de la isla ha permitido que la erosión progresara con eficacia y se desarrollase un relieve abrupto con escarpes subverticales. En este marco geográfico se observa la existencia de frecuentes desprendimientos rocosos que se acumulan en las vertientes de forma aislada o en extensos canchales. El rastro de estos procesos suele permanecer visible durante varios años, ya que los bloques abren un corredor a su paso por la foresta . La peligrosidad de este proceso está acentuada por varios factores: a) la existencia de numerosos tramos de carretera que recorren los macizos basálticos antiguos; b) las fuertes rachas de viento que azotan (a zona, casi siempre en dirección NO y que alcanzan los 147 kmlh en la estación de lluvias (d. www.aemel.es) ; cl la existencia de un extenso horizonte edáfico que tapiza la vertiente norte de Tenerife y que es rico en materia orgánica. SITUACiÓN El estudio realizado se localiza en el macizo de Anaga . en el flanco NE de Tenerife. En este sector de la isla la pluviosidad alcanza (os 550 mm/año, habiéndose registrado precipitaciones mensuales de 448 Ifm2 , según datos de la Agencia Estatal de Meteorología. También en este sector, entre las cotas '.000 y 1.500 m, la acción de los vientos alisios produce un incremento de la humedad relativa del ambiente, al chocar contra la isla grandes masas de vapor de agua que son retenidas por el abrupto relieve. Ambos fenómenos han favorecido los procesos de meteorización del sustrato rocoso, la colonización de una cobertera vegetal de porte arbóreo y el consiguiente desarrollo de un horizonte edáfico rico en materia orgánica. METODOLOGiA Se consultaron los partes de incidencias registrados en el Servicio de Mantenimiento de Carreteras del Cabildo Insular, se realizaron encuestas a los vecinos de la zona y se reconocieron (as ortofotos de los últimos 40 años, con el objeto de evaluar la frecuencia de las caidas de bloques. Así mismo, se analizaron las propiedades geotécnicas del horizonte edáfico para evaluar los posibles factores amplificadores de la peligrosidad. DATOS El episodio más reciente del que se tiene noticia data del 16 de Noviembre de 2009. Después de una semana de lluvias intensas y persistentes, un bloque rocoso de basalto se desprendió del escarpe de El Bailadero (Anaga) y terminó impactando en (a carretera regional TF-134, a la altura del PK 1+500 m. la colisión rompió e( bloque en varios fragmentos y desencadenó la rotura y deslizamiento de un tramo de unos 15 m del terraplén sobre el Que se aporaba el vial. El bloque rocoso tenia unos 150 m de volumen y un peso específico estimado entre 25 y 30 kN/m3 . la diferencia de cota entre la carretera y el punto del Que se desprendió el bloque es de 110 m, de los cuales, 25 m corresponden a escarpe vertical y 85 m a una ladera natural recubierta por una densa masa forestal. La distancia recorrida por el bloque antes de impactar fue de 110 m, medidos en planta, y otros tantos después del impacto. Durante el primer recorrido, el bloque desprendido experimentó un deslizamiento traslacíonal a lo largo de la ladera, arrastrando consigo toda la vegetación existente en una franja de unos 20 m de ancho y una capa de unos 50 cm de un suelo. El efecto visual Que produjo la traza del bloque era fue similar al de un cortafuegos abierto por el ser humano (Fig. 1). El reconocimiento fotográfico del terreno muestra que este tipo de fenómeno es muy frecuente en las laderas de Tenerife más expuestas a la lluvia y , en concreto, en los macízos basálticos antiguos. EL CUATERNARIO EN ESPAÑA Y ÁREAS AFINES, AVANCES EN 2011 AVENC;OS EN 2011. EL QUATERNARI A ESPANYA I AREES AFINS 161 Resums XJ/J ReuniO Nacional de Qualernari Andorra 2011 Además, se han reconocido procesos similares en otras islas volcanicas como Madeira, siempre en las zonas con mayores precipitaciones. En todos los casos, la foresta constituye una laurisilva de fayal ­ brezal (Myrico fayae y Ericetum amoraae) con un porte arbóreo entre 10 Y 15 m de altura, mientras que el suelo se puede considerar como un manto de alteración rico en materia orgánica. Fig. 1: Corredor abierto en la foresta por el des!i;tamiento traslacional de un bloque caldo desde el escarpe rocoso de El Bailadero (Tenerife) el lo de Noviembre de 2009. INTERPRETACIÓN los ensayos geotécnicos de las muestras seleccionadas indican que el horizonte edáfico está formado por una arena limosa con arcillas, según la clasificación USCS. con unos valores de ángulo de fricción (27_34°) y cohesión (O-58 kPa) razonables para la granulometria obtenida. Sin embargo, la presencia de cierta cantidad de material arcilloso puede reducir la calidad geotécnica del conjunto. De hecho, la fracción fina se puede considerar como una arcilla de alta plasticidad (CH), según la carta de Casagrande. Además, el material presenta un indice de plasticidad significativo (24-37 %). una actividad alta (1 ,6-9), un indice de hinchamiento entre marginal y crítico (0,12-0,17 MPa), y un indice de compresión obtenKlo en el edómetro (0,11-0,34) propio de un material con una compresibilidad media a baja. Estos valores son indicativos de un cierto grado de plasticidad e hinchamiento que parece presentar el suelo. Este comportamiento no se ha podido atribuir a la presencia de minerales de la arcilla de origen volcánico potencialmente expansivos, ya que los análisis de rayos X practicados confirman la ausencia total de minerales de la arcilla. Sin embargo, la baja resistencia y la compresibilidad de este material se podrían justificar por la presencia de una abundante proporción de ácidos húmicos en la fracción arcillosa del suelo, lo cual es congruente con la existencia de una cobertera vegetal frondosa. Ademas, permite suponer procesos de hinchamiento del horizonte Re$úmene$ XIII Reuníon Nacional de Cuaternario Andorra 2011 edáfico durante la estación de lluvias, dando lugar a una fábrica isótropa y muy abierta, equiparable a la estructura "aculada de los minerales de la arcilla . El bloque rocoso se nabria deslizado, ladera abajo, como consecuencia de una brusca reducción de la resistencia al esfuerzo de cizalla del suelo (19 a 66 kPa ). Esta perdida de resistencia se ha evaluado con el ensayo de resistencia al corte directo. La capa de alteración habria experimentado una perdida de resistencia al superar el limite liquido. Este factor sería determinante para que el suelo adquiriese una consistencia semifluida y permitiese que el bloque rocoso permaneciera intacto y se deslizara con mayor facilidad a lo largo de la ladera , amplificando asi el efecto destructivo del desprendimiento . la capa de suelo afectada por este proceso seria bastante limitada «0,5 m), pero suficiente para que se deslizara el bloque entero a lo largo de la ladera. El resto del terreno mantuvo una consistencia entre plástica y semirrigida . Otro posible factor determinante de la pérdida de resistencia sería el colapso estructural de la fracción fina del suelo. Este faclor está pendiente de un estudio más detallado. El mecanismo sería similar al que se ha descrito recientemente para explicar los deslizamientos en los suelos arcillosos de Noruega (Khaldoun et al. , 2009). Debido a la carga dinámica producida por el desprendimiento, se habría desencadenado el colapso brusco de la fábrica mineral isótropa y abierta (estructura floculada) y habría dado paso a una estructura densa y anisótropa (estructura dispersa) con las particulas del suelo orientadas en planos paralelos a la topografia. Esta fábrica habria favorecido el deslizamiento del bloque rocoso a favor de la ladera. CONCLUSIONES La peligrosidad de este tipo de procesos y la existencia de numerosos tramos de carretera que recorren los macizos basálticos antiguos, aconsejan una caracterización mineralógica y geotécnica más completa de los suelos de alteración de origen volcánico. Estos estudios más detallados permitirán comprender mejor el mecanismo de generación de! proceso descrito en este trabajo, asi como elaborar una cartografía de riesgos que sirva para mejorar la planificación territorial de los terrenos volcánicos. Referencias bibliográficas Ancochea, E.. Barrera. J.l., Bellido, F .. 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