Evaluación del riesgo ante caída de bloques en taludes de roca a partir de procesamiento de imágenes digitales y simulación de redes de fracturamiento y de trayectorias de bloques
Este documento presenta la formulación de un procedimiento para la evaluación del riesgo ante caída de bloques en taludes de roca, aplicado al caso de estudio de una mina a cielo abierto localizada en cercanías del municipio de Une, Cundinamarca. Haciendo uso de imágenes digitales tomadas con vehículos aéreos no tripulados y fotogrametría digital de corto alcance, se obtuvo información topográfica y estructural de la zona de estudio, mediante la construcción de modelos tridimensionales. La información obtenida de estos modelos fue utilizada para la simulación de redes discretas de fracturamiento y de trayectorias de bloques, lo cual sirvió para determinar el riesgo mediante la adaptación de una serie de metodologías desde diferentes perspectivas y con diferentes niveles de detalle. Inicialmente, se propone la construcción de mapas de amenaza ante caída de rocas, considerando los resultados de la simulación de trayectorias de bloques. Después, se plantea el uso de una metodología semicuantitativa para la determinación del riesgo; teniendo en cuenta información geológica, geotécnica, ambiental y de operación de los taludes de la zona de estudio, se realizaron análisis de estabilidad ante diferentes mecanismos de falla. En un paso siguiente, se propone el uso de redes discretas de fracturamiento para estudiar la estructura del macizo rocoso y formular la construcción de ecuaciones de magnitud-frecuencia sin la necesidad de inventarios de caídas de roca. Por último, mediante estas ecuaciones se realiza una estimación cuantitativa del riesgo y sus consecuencias.This document presents the development of a rockfall risk assessment procedure in rock slopes, applied to the case study of an open pit located near the municipality of Une, Cundinamarca. Based on digital images taken with unmanned aerial vehicles and short-range digital photogrammetry, three-dimensional models were constructed, and topographic and structural information of the study area was obtained. This information was used to simulate discrete fracture networks and rock block trajectories; those simulations were used to determine the risk to falling rocks, by adapting a series of methodologies from different perspectives and with different levels of detail. Initially, hazard maps construction from block trajectory simulation is proposed. Then, the use of a semi-quantitative methodology for risk assessment is applied; considering the geological, geotechnical, environmental and operational information of rock slopes in the study area, stability analysis for different failure mechanisms were carried out. In a next step, the use of discrete fracture networks to study the rock mass structure and to construct magnitude-frequency equations without rockfalls inventories, is proposed. Finally, quantitative risk assessment is carried out, using the constructed equation for risk determination and its consequences.Magíster en Ingeniería GeotecniaMaestrí
