Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.
Moviments de Subsidència
a Sallent
Unitat de Prevenció de Riscos
Geològics - ICGC
Monitorització del terreny com a eina de...
Introducció
2
Introducció - Moviments de subsidència a Sallent
La població de Sallent es troba localitzada a la comarca de...
3
Introducció - Moviments de subsidència a Sallent
L’explotació de sals de la conca evaporítica
de Catalunya data del neol...
4
Introducció - Moviments de subsidència a Sallent
Com a conseqüència de les activitats mineres en galeria, els materials ...
5
Introducció - Moviments de subsidència a Sallent
A la població de Sallent, els límits d’explotació d’una de les mines,
a...
6
Introducció - Moviments de subsidència a Sallent
A la dècada de 1990 es van detectar un seguit de danys estructurals en ...
Subsidència a sallent
7
Subsidència - Moviments de subsidència a Sallent
Per a la determinació i anàlisi dels moviments de...
8
Subsidència - Moviments de subsidència a Sallent
Aquesta caracterització va permetre
identificar que la causa de les def...
9
Subsidència - Moviments de subsidència a Sallent
La possible evolució d’aquest procés va esser analitzada i modelitzada ...
10
Subsidència - Moviments de subsidència a Sallent
La auscultació en superfície va permetre determinar la magnitud i
l’ex...
11
Subsidència - Moviments de subsidència a Sallent
La distorsió angular (δ) és la relació
angular entre la distància de d...
12
Subsidència - Moviments de subsidència a Sallent
Aquesta distorsió indueix
assentaments diferencials que poden
comprome...
13
Subsidència - Moviments de subsidència a Sallent
Límits distorsió
angular (δ)
Danys esperables
1/500 Aparició d‘esquerd...
14
Subsidència - Moviments de subsidència a Sallent
Per a analitzar els danys potencials, en base a els límits de distorsi...
 Es van considerar i discutir diverses solucions tècniques
 Degut a les característiques del terreny, la magnitud del fe...
16
Subsidència - Moviments de subsidència a Sallent
A finals de l’any 2008 principis de 2009 es va produir una acceleració...
17
Subsidència - Moviments de subsidència a Sallent
A finals de l’any 2008 principis de 2009 es va produir una acceleració...
Com a conseqüència de l’activació del protocol, prop de 120 residents de 43 habitatges van ser
permanentment evacuats al l...
Tot i l’enderroc i evacuació de part del barri de l’Estació, la instrumentació instal·lada s’ha mantingut en
funcionament,...
El projecte Wi-GIM
20
Wi-GIM - Moviments de subsidència a Sallent
El projecte Wi-GIM s’orienta al desenvolupament d’una ei...
21
Wi-GIM - Moviments de subsidència a Sallent
El sistema Wi-GIM és un sistema experimental de mesura de distàncies mitjan...
El sistema es va instal·lar a finals d’Abril de 2016 en dos
clusters, SAL1 I SAL2:
Cluster SAL1 :
 1 master ubicat fora d...
23
Wi-GIM - Moviments de subsidència a Sallent
Tot i les avantatges del sistema Wi-GIM, les mesures del sistema son en la ...
Les dades adquirides per el sistema Wi-GIM a Sallent es validen mitjançant la seva comparació amb dades
d’una estació topo...
25
Wi-GIM - Moviments de subsidència a Sallent
-0,005
0
0,005
0,01
0,015
04/16 05/16 06/16 07/16 08/16 09/16 10/16 11/16 1...
26
Wi-GIM - Moviments de subsidència a Sallent
En funció de les distàncies entre nodes, s’ha determinat que els límits teò...
27
 El fenomen de subsidència és un procés relativament lent que en general costa d’identificar fins a
l’aparició dels pr...
Moltes gràcies per la
seva atenció
Institut Cartogràfic i Geològic
de Catalunya
Parc de Montjuïc,
E-08038 Barcelona
41º22’...
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

Moviments de subsidència a Sallent

260 views

Published on

Presentació realitzada per Xavier Rodríguez (ICGC) a la jornada sobre monitorització del terreny com a eina de gestió del risc i presentació del Projecte Europeu Wi-GIM (27/01/2017)

Published in: Environment
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

Moviments de subsidència a Sallent

  1. 1. Moviments de Subsidència a Sallent Unitat de Prevenció de Riscos Geològics - ICGC Monitorització del terreny com a eina de gestió del risc i presentació del projecte Europeu Wi-GIM 27/01/2017 Barcelona
  2. 2. Introducció 2 Introducció - Moviments de subsidència a Sallent La població de Sallent es troba localitzada a la comarca del Bages, sobre la denominada conca evaporítica de Catalunya, que forma part de la depressió de l’Ebre. Des d’un punt de vista geològic, aquesta és una conca sedimentària evaporítica , que conté una gran unitat salina composta per la intercalació de salts potàssiques. Sallent Sals potàssiques Evaporites Evaporites aflorants Esculls preevaporítics Plataformes marines somes Ventalls al·luvials Substrat
  3. 3. 3 Introducció - Moviments de subsidència a Sallent L’explotació de sals de la conca evaporítica de Catalunya data del neolític i encara és, a dia d’avui, l’activitat minera més important a Catalunya. Les extraccions de sals històricament han estat concentrades a l’entorn de les poblacions de Cardona, Súria, Balsareny i Sallent.
  4. 4. 4 Introducció - Moviments de subsidència a Sallent Com a conseqüència de les activitats mineres en galeria, els materials salins del subsòl presenten un significatiu sistema de cavernes (buits), causats bé com a conseqüència directa de l’explotació de les unitats salines, o com a resultat de processos de dissolució i erosió causats per fluxos d’aigua subterrània i agreujat per l’elevada solubilitat i erosionabilitat de les sals.
  5. 5. 5 Introducció - Moviments de subsidència a Sallent A la població de Sallent, els límits d’explotació d’una de les mines, anomenada mina Enrique, s’ubiquen en el subsòl dels barris de l’Estació i la Rampinya. Aquesta mina va se activa des de 1932 a 1974 i va ser abandonada per problemes d’inundació havent patit tres vingudes importants al 1954, al 1957 i al 1962 a les galeries de la zona de l’Estació i la Rampinya. Cavitat detectada sota el barri de l’Estació (Potasas Ibéricas S. A. 1954) Com a conseqüència de la primera vinguda de 1954 es va detectar una gran cavitat de 120 x 40 m a una profunditat d’uns 150 m per sota del barri de l’Estació. Sallent Barri de la Rampinya Barri de l’Estació Mina Enrique Vinguda 1 i cavitat Vingudes 2 i 3
  6. 6. 6 Introducció - Moviments de subsidència a Sallent A la dècada de 1990 es van detectar un seguit de danys estructurals en alguns edificis del barri de l’Estació. Per aquest motiu el govern de Catalunya, a través de l’Institut Cartogràfic de Catalunya (ara ICGC) va iniciar un seguit d’estudis per a determinar les causes d’ aquests danys I proposar possibles solucions.
  7. 7. Subsidència a sallent 7 Subsidència - Moviments de subsidència a Sallent Per a la determinació i anàlisi dels moviments del terreny causants dels danys a les edificacions detectats als 90, es va implementar un pla extensiu d’anàlisi i vigilància del terreny, incloent la caracterització geològica, hidrogeològica i geotècnica de la zona, la delimitació de les zones de mineria (explotada i per explotar), mesures periòdiques de topografia i modelització de la projecció dels moviments.
  8. 8. 8 Subsidència - Moviments de subsidència a Sallent Aquesta caracterització va permetre identificar que la causa de les deformacions superficials al barri de l’Estació es la presència de la gran cavitat detectada al 1954, que combinada amb la naturalesa sedimentària i evaporítica de les litologies locals afavoreix un procés de subsidència a superfície.
  9. 9. 9 Subsidència - Moviments de subsidència a Sallent La possible evolució d’aquest procés va esser analitzada i modelitzada amb l’objectiu de predir la seva evolució temporal i poder determinar tant la perillositat del procés com les mesures mes adients a considerar per a minimitzar l’afectació sobre persones i estructures. La modelització va justificar l’ existència de la cavitat, explicant la distribució de la subsidència i va permetre definir una baixa probabilitat de col·lapse a curt/mig termini.
  10. 10. 10 Subsidència - Moviments de subsidència a Sallent La auscultació en superfície va permetre determinar la magnitud i l’extensió de l’àrea afectada per subsidència que es va quantificar de l’ ordre de 5 cm/any (a l’any 2005). Es va determinar que el fenomen no suposava un risc imminent per a les persones però si per a les estructures degut a la distorsió angular, especialment a les zones de límit de mina. Barri de l’Estació Sallent Barri de la Rampinya Edificis més afectats
  11. 11. 11 Subsidència - Moviments de subsidència a Sallent La distorsió angular (δ) és la relació angular entre la distància de dos punts i la subsidència diferencial entre ells, i per tant no te perquè coincidir amb els punts de màxima subsidència.
  12. 12. 12 Subsidència - Moviments de subsidència a Sallent Aquesta distorsió indueix assentaments diferencials que poden comprometre la integritat de les estructures rígides, especialment les elongades com blocs de pisos.
  13. 13. 13 Subsidència - Moviments de subsidència a Sallent Límits distorsió angular (δ) Danys esperables 1/500 Aparició d‘esquerdes (lleus) 1/300 Esquerdes a envans i murs (moderats) 1/150 Danys estructurals a edificis (greus) basat en Skempton i Mac Donald (1965) Segons el grau de distorsió angular es poden classificar els danys esperables a les estructures.
  14. 14. 14 Subsidència - Moviments de subsidència a Sallent Per a analitzar els danys potencials, en base a els límits de distorsió angular i la subsidència mesurada en superfície es van implementar una zonificació de distorsions angulars esperables en un interval de 10, 20 i 50 anys. 10 anys 50 anys20 anys
  15. 15.  Es van considerar i discutir diverses solucions tècniques  Degut a les característiques del terreny, la magnitud del fenomen i la localització urbana, cap d’elles es va considerar tècnica o econòmicament realitzable.  Es va establir un programa a llarg termini de recol·locació dels habitants  Establiment d’un pla d’actuació i evacuació d’emergència lligat a un sistema de monitorització del fenomen.  El sistema de seguiment va entrar en funcionament al 2005, i va constar d’una xarxa d’extensòmetres i un sistema d’auscultació topogràfica automàtica. 15 Subsidència - Moviments de subsidència a Sallent
  16. 16. 16 Subsidència - Moviments de subsidència a Sallent A finals de l’any 2008 principis de 2009 es va produir una acceleració de la subsidència que va passar de 5 cm/any a més de 16 cm/any en alguns punts, el que va produir l’ activació del protocol d’evacuació.
  17. 17. 17 Subsidència - Moviments de subsidència a Sallent A finals de l’any 2008 principis de 2009 es va produir una acceleració de la subsidència que va passar de 5 cm/any a més de 16 cm/any en alguns punts, el que va produir l’ activació del protocol d’evacuació. to tfTemps Velocitat vo vf Nou equilibri Col·lapse Equilibri Acceleració (hiperbòlica) Basat en Casagli, 2008 Al llarg de 2010 es va produir una progressiva desacceleració, fins a una nova situació d’equilibri amb velocitats majors i diferencies més marcades que abans de l’acceleració.
  18. 18. Com a conseqüència de l’activació del protocol, prop de 120 residents de 43 habitatges van ser permanentment evacuats al llarg de 2009 i es va iniciar el pla d'evacuació, reallotjament, tancament al públic i enderrocament d’edificis de la secció del barri més afectada. Progressivament s’ha estès aquesta actuació a la resta del barri, fins a un total de 405 propietats, superant els 60 milions d’€ de cost. 18 Subsidència - Moviments de subsidència a Sallent Sallent 2008 Sallent 2016
  19. 19. Tot i l’enderroc i evacuació de part del barri de l’Estació, la instrumentació instal·lada s’ha mantingut en funcionament, de manera que actualment es prenen dades periòdiques mitjançant: 19 Subsidència - Moviments de subsidència a Sallent  124 punts d’ anivellació topogràfica  26 punts de control amb estació topogràfica robòtica  16 extensòmetres automàtics  4 inclinòmetres  Processat d’ imatge satel·lital d’interferometria diferencial radar (DinSAR) La disponibilitat d’una sèrie de dades de prop de 20 anys del procés de subsidència, fan de Sallent una zona ideal per aplicar noves tecnologies i tècniques d’auscultació i seguiment, orientades a detectar i millorar la resposta davant de riscos derivats de la subsidència.
  20. 20. El projecte Wi-GIM 20 Wi-GIM - Moviments de subsidència a Sallent El projecte Wi-GIM s’orienta al desenvolupament d’una eina de mesura dels desplaçaments del terreny de baix cost, resilient i de fàcil configuració. La selecció del barri de l’Estació de Sallent com a zona d’estudi s’ha basat en les següents consideracions:  Existeix una llarga sèrie de dades de control de desplaçaments  Està sotmesa a un fenomen de subsidència actiu  El fenomen comporta un risc alt  El fenomen te continuïtat temporal i necessita seguiments llargs (preferiblement de baix cost)  L'àrea d’estudi és de fàcil accés i està ben comunicada  La superfície de l’àrea d’estudi esta dins dels rangs de detecció dels sensors (< 140m entre nodes)  A la zona hi ha suficient cobertura GSM per a la transmissió de dades
  21. 21. 21 Wi-GIM - Moviments de subsidència a Sallent El sistema Wi-GIM és un sistema experimental de mesura de distàncies mitjançant tecnologia wireless de banda ultra ample (UWB) combinada amb mesures radar d’ona continua (CWR). Aquests sensors (nodes) es distribueixen a la zona d’ estudi creant una xarxa de mesura dels desplaçaments (cluster). Cada clúster inclou un node de comandament (master) i varis nodes perifèrics (slave). El master coordina els nodes del cluster, es pot equipar amb connexions externes (radar, mòdem, GPS,...) i emmagatzema i tramet les dades. Els slave mesuren , emmagatzemen i trameten al master la seva distància als altres sensors i fan de repetidors dels nodes sense visual al master.
  22. 22. El sistema es va instal·lar a finals d’Abril de 2016 en dos clusters, SAL1 I SAL2: Cluster SAL1 :  1 master ubicat fora de la zona de subsidència  6 slaves ubicats dins de la zona de subsidència Cluster SAL2:  1 master ubicat en una zona de subsidència lenta  2 slave coincidents amb slaves de SAL1 per tal de caracteritzar subsidencies diferencials entre ambdós clusters A Sallent, el sistema Wi-GIM està programat per a enregistrar dades cada 8 hores (3 cops al dia). 22 Wi-GIM - Moviments de subsidència a Sallent
  23. 23. 23 Wi-GIM - Moviments de subsidència a Sallent Tot i les avantatges del sistema Wi-GIM, les mesures del sistema son en la seva línia de visió i per tant eminentment horitzontals i el desplaçament de subsidència és vertical. Per aquest motiu, i degut a l’enderrocament dels habitatges, per a obtenir visibilitat entre els sensors del sistema, s’ha construït un conjunt de pilones de formigó. i s’ha reformulat la distorsió angular com segueix: Sal 1-1 Sal 1-2 l1 Sal 1-1 l1 l2
  24. 24. Les dades adquirides per el sistema Wi-GIM a Sallent es validen mitjançant la seva comparació amb dades d’una estació topogràfica robòtica que comparteix ubicació amb el master de SAL1, amb punts de control a tots els nodes d’ambdós clusters, i amb les dades del radar d’ona continua entre el master de SAL2 i un reflector instal·lat en un dels seus slaves. 24 Wi-GIM - Moviments de subsidència a Sallent
  25. 25. 25 Wi-GIM - Moviments de subsidència a Sallent -0,005 0 0,005 0,01 0,015 04/16 05/16 06/16 07/16 08/16 09/16 10/16 11/16 12/16 01/17 SAL1-2 SAL1-3 SAL1-4 SAL1-5 SAL1-6 SAL1-7 -0,005 0 0,005 0,01 0,015 0,02 04/16 05/16 06/16 07/16 08/16 09/16 10/16 11/16 12/16 01/17 SAL2-2 SAL2-3 Desplaçaments (m) respecte el node master de SAL-1 Desplaçaments (m) respecte el node master de SAL-2 Per a la seva comparació amb les lectures de Wi-GIM, les dades de l’estació topogràfica son transformades de posició absoluta (X,Y,Z) a distància lineal relativa entre tots els nodes de cada clúster. Aquesta transformació permet aplicar la fórmula de la distorsió angular modificada, per a interpretar les dades segons els límits definits per a cada tipologia de danys.
  26. 26. 26 Wi-GIM - Moviments de subsidència a Sallent En funció de les distàncies entre nodes, s’ha determinat que els límits teòrics dels valors de distorsió angular per a generar danys, es situen: Aquests valors, que no s’ han assolit, entren dins del límit de detecció del sistema Wi-GIM. Límits distorsió angular (δ) Danys esperables Valors respecte master SAL1 Valors respecte master SAL2 1/500 Lleus 15-20 cm 10-12 cm 1/300 Moderats 25-35 cm 17-19 cm 1/150 Greus 50 -70 cm 35-38 cm
  27. 27. 27  El fenomen de subsidència és un procés relativament lent que en general costa d’identificar fins a l’aparició dels primers danys (esquerdes).  El seguiment d’aquest fenomen es d’alt cost econòmic ja que implica la instal·lació de sensors o mesures periòdiques perllongades en el temps.  Els danys potencials sobre estructures i edificacions per causa de la subsidència es poden valorar mitjançant la distorsió angular.  La subsidència és un fenomen sobre el que és complicat actuar per el cost i la viabilitat de les solucions tècniques, per el que en general, quan es presenta en zones habitades, s’escau implementar sistemes d’alerta i protocols d’evacuació.  Les dades recopilades al llarg d’una sèrie temporal extensa, fan de Sallent una zona extraordinària per a l’ estudi de la subsidència i la implementació noves tècniques mesura d’ aquest fenomen.  Com a conseqüència de les característiques dels processos de subsidència, sistemes de seguiment de baix cost que es puguin mantenir llargs intervals de temps en funcionament com el Wi-GIM, son molt interessants per a l’estudi i seguiment d’aquests fenomens. Conclusions Conclusions - Moviments de subsidència a Sallent
  28. 28. Moltes gràcies per la seva atenció Institut Cartogràfic i Geològic de Catalunya Parc de Montjuïc, E-08038 Barcelona 41º22’12” N, 2º09’20” E (ETRS89) www.icgc.cat icgc@icgc.cat twitter.com/ICGCat facebook.com/ICGCat Tel. (+34) 93 567 15 00 Fax (+34) 93 567 15 67 28 Moviments de subsidència a Sallent

×