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Palabras clave
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Caída de rocas, macizo rocoso, herramientas digitales, riesgos geotécnicos, Arequipa.
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Justificación del proyecto
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La planificación y ejecución de obras civiles en ciudades como Arequipa requieren un enfoque integral que comienza con estudios geológicos y la caracterización de parámetros para identificar peligros y zonas de riesgo. La ciudad, debido a su ubicación geográfica, enfrenta múltiples amenazas, incluyendo la actividad sísmica, precipitaciones y actividad volcánica; así como, la sobrecarga de la alta demanda vehicular, cuyas consecuencias están influenciadas por las características del suelo, la geología y la morfología local.
Uno de los riesgos principales es la caída de rocas, un fenómeno común en áreas montañosas con taludes escarpados y laderas socavadas. Este riesgo se ve exacerbado por el rápido crecimiento urbano sin una adecuada planificación, lo que resulta en obras civiles cercanas a zonas de riesgo sin suficiente control estructural o de estabilidad. El alto riesgo sísmico de la región también contribuye a la inestabilidad de las estructuras e infraestructuras, especialmente en carreteras como en la red vial nacional Sur Ruta PE-34A, carretera principal que permite la integración y conectividad vial de la provincia con la región, específicamente en el tramo Km 17+000 al Km 24+000, el cual presenta una carente información y caracterización significativa geológica, geomecánica y de riesgos asociados. La identificación de puntos críticos y la gestión de riesgos se vuelven imperativas para evitar impactos sociales, económicos y humanos.
Dado el impacto económico y social de la zona de estudio, para la provincia de Arequipa, es esencial la recopilación, análisis y evaluación de información geotécnica para comprender el nivel de riesgo y tomar medidas preventivas. La gestión de dichos riegos asociados debe incluir un enfoque práctico que abarque la gestión de información, el monitoreo, la evaluación predictiva y la aplicación de programas computacionales para un análisis detallado de la estabilidad de las estructuras rocosas.
En síntesis, la evaluación de parámetros geotécnicos, la gestión de riesgos y el uso de herramientas tecnológicas digitales avanzadas son fundamentales para mejorar la seguridad y la resiliencia no solo de las principales redes viales de interconexión económica y social de la región Arequipa ante las caídas de rocas, sino de importancia en la evaluación de la infraestructura vial de la ciudad como caminos departamentales y vecinales de condiciones similares por taludes de hasta 15 metros de altura, a fines de la mejora del estado de transitabilidad, a lo largo de los 155 caminos en el territorio de Arequipa (MTC, 2020). El enfoque en la integración de datos y el análisis detallado redefine el panorama de evaluación de riesgos y proporciona resultados más precisos y eficientes que los métodos tradicionales.
Es crucial destacar la relevancia de utilizar herramientas digitales y enfoques numéricos, como el análisis de elementos finitos, para realizar análisis detallados, evaluaciones e interpretaciones de datos que reflejen la realidad de los desafíos geotécnicos en zonas de influencia. La aplicación de herramientas digitales permitirá analizar y simular la probabilidad de caída de rocas de taludes de macizos rocosos y el análisis de riesgos asociados de estos. Mediante la interacción de datos de laboratorio como parámetros de entrada y el uso de múltiples simulaciones en el análisis geotécnico. Este enfoque será fundamental para llevar a cabo un estudio exhaustivo de seguridad espacial en las zonas de riesgo identificadas en Arequipa, considerando las características específicas de las estructuras y características del macizo rocoso presentes en el área de estudio.
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Hipótesis del proyecto
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La caída de rocas en los taludes de macizo rocoso en más de un 50% del tramo de conexión vial, principalmente en tramos críticos de la Variante de Uchumayo en la vía nacional sur Ruta PE-34A, Km 17+000 al Km 24+000, que presentan un alto porcentaje de probabilidades de ocurrencia de falla condicionando un bajo factor de seguridad de riesgo debido a la existencia de un mayor número de fracturamiento, deslizamiento, caída y rebote de rocas y una baja calidad del talud rocoso, a consecuencia de la evaluación geológica-geotécnica, así como análisis en condiciones estáticas y pseudoestáticas del modelamiento y simulación de la dinámica de caída de rocas.
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Resultados esperados del proyecto
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Artículos científicos publicados en revistas indizadas en SCOPUS, Web Of Science, u otras similares ubicadas por búsqueda en SJR Scimago Journal & Country Rank.
Congresos y/o eventos similares (ponencias orales y/o posters)
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Impactos esperados
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Los resultados esperan caracterizar y proporcionar información de carácter geológico y geomecánico de la zona de estudio, ante la carente información local, que enfrenta riesgos significativos de caída de rocas a la influencia de los factores condicionantes y desencadenantes, centrando al proyecto en la evaluación de la probabilidad y simulación a partir de la aplicación de herramientas digitales a través del análisis de dependencia de este fenómeno en zonas de incertidumbre ligadas a un cálculo de peligrosidad futuras o posibles en carreteras de gran tránsito vehicular, sectores críticos a lo largo del tramo de conexión vial nacional sur Ruta PE-34A, Km 17+000 al Km 24+000, Distrito de Uchumayo, de ese modo, sugerir medidas de mitigación que incluya el desarrollo de estrategias de prevención y de respuestas adecuadas, adicionalmente, concientizar a la población y autoridades a través de una simulación digital de las situaciones críticas identificadas y puedan conocer e identificar los niveles de riesgo sobre la zona de estudio. Ello fomentará y permitirá generar sinergia entre los actores primarios involucrados para la búsqueda de soluciones ante una problemática no caracterizada.
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