Memoria para optar al título de Geógrafo / Autor no autoriza el acceso a texto completo de su documento / Se analiza la susceptibilidad de la cuenca andina del río Mapocho a generar movimientos en masa, en específico la factibilidad de ocurrencia de flujos de detritos en la sección superior. Los eventos ocurridos en la quebrada de Macul y en la quebrada de San Ramón, en el año 1993, sumado a la creciente presión inmobiliaria que cada día se interesa más en la precordillera de la Región Metropolitana debido a la expansión urbana provocada por el sostenido crecimiento demográfico, deja en evidencia la sensibilidad del sector precordillerano de la zona central del país, y en particular los relieves precordilleranos de la cuenca andina del Rio Mapocho, a gatillar y desarrollar este tipo de fenómeno. Una vez desencadenado, un flujo detrítico tiene la capacidad de arrasar con todo a su paso, provocando serios daños sobre la vida, la seguridad y los bienes de los seres humanos, sumado a los daños en la infraestructura y hasta en la economía de un país, debido a los costos para la reconstrucción. Es por esto, que se hace necesario el conocer los sectores que son susceptibles a desarrollar este fenómeno en la zona andina de esta cuenca. Para determinar áreas de susceptibilidad, se utiliza una metodología de tipo mixta dividida en dos fases principales: la primera de cruce y ponderación de variables condicionantes de terreno de acuerdo a su incidencia, para determinar la “Energía del relieve”, y la segunda, la determinación y espacialización de las áreas susceptibles a generar flujos de detritos. Se postula como una herramienta para la gestión del riesgo por movimientos en masa en organismos institucionales del Estado, y también privados, esto por la evidente carencia de modelos simples que permitan determinar áreas de mayor amenaza, para prevenir consecuencias catastróficas como las ocurridas en el pasado histórico y reciente de la región.

Ingeniero Civil en Computación / Es conocida la importancia de la minería en Chile, tras lo cual cualquier mejora u optimización en sus procesos impacta de forma evidente en el crecimiento económico del país. Un aspecto de la faena minera que ha tenido una serie de cuestionamientos en este último tiempo ha sido la seguridad laboral. Accidentes con consecuencias fatales, como el ocurrido en la mina Radomiro Tomic, ponen de manifiesto las implicancias del costo humano y económico de estos eventos. Dada la naturaleza de esta actividad, la industria minera lleva a cabo una serie de procesos que necesitan de supervisión continua para su buen funcionamiento, así como para preservar la seguridad de los trabajadores y la estabilidad de estructuras naturales o creadas a partir de las actividades productivas. Si bien, es cierto que existe una gran cantidad de información proveniente de sensores instalados en terreno que ayudan a realizar esta supervisión, no se tiene conocimiento de la existencia de sistemas de gestión que integren toda esta información, y puedan entregarla procesada a la hora de tomar decisiones. En este trabajo de memoria se desarrolló de un Sistema de Información Geográfica Web que permite, entre otras funciones, la visualización y diagnóstico de deslizamientos de terrenos en zonas aledañas a faenas mineras en sectores cordilleranos. Esta herramienta apoya a la toma de decisiones para el área de Geotecnia de Minera Andina en temas como seguridad laboral y corte de caminos debido a riesgos de aludes. Las principales características de esta plataforma son las siguientes: Integración de la data: Existe una gran cantidad de data proveniente de múltiples sensores instalados en terreno, cuya información no es recopilada y procesada en tiempo real. La integración consiste en recopilar en un único repositorio de información toda esta data, para su posterior procesamiento y visualización on-line. Modelamiento: A partir de la información obtenida de los múltiples sensores se generan modelos matemáticos para abordar la problemática asociada al desplazamiento de terrenos o aludes en laderas aledañas a zonas mineras. La información es cargada en la plataforma, donde se generan alarmas de acuerdo a umbrales establecidos por los usuarios. Automatización: Toda la extracción y procesamiento de la data obtenida se realiza de manera automatizada, lo que permite acceder a la información actualizada en una única interfaz de visualización, y permite ejecutar los modelos matemáticos con ésta. Los resultados hasta la fecha han sido satisfactorios para Codelco división Andina, quienes han mostrado un real interés en seguir invirtiendo en el desarrollo de esta plataforma. A través de la aplicación tienen la posibilidad de consultar la data generada por los sensores de terreno, y en un mediano plazo visualizar la información proveniente de los modelos matemáticos de deformación ya validados, de manera de anticiparse ante eventuales colapsos de laderas en la faena.

En el país se presentan frecuentemente problemas de inestabilidad de taludes, esto debido al accidentado relieve existente en diversas zonas del país, además de las fallas geológicas que puedan existir en determinadas zonas; en algunos casos representan peligro para alguna determinada población, por lo cual es necesario que sean intervenidos por medio de sistemas constructivos adecuados para las características que se presenten en cada caso. El sistema ErdoX es un sistema nuevo en Perú para la contención de taludes, el cual presenta ventajas sobre la mayoría de métodos usados; por sus características, presenta similitudes con el sistema Terramesh (uno de los más usados en el país para la contención de taludes). En el proyecto de tesis, se presenta este nuevo sistema constructivo, sus características y procedimiento constructivo, asimismo los costos y rendimientos; los cuales son comparados con los sistemas de contención de taludes más usados en el país para poder apreciar los beneficios y ventajas que se pueden obtener con el sistema ErdoX, principalmente en los dos últimos, ya que estos son factores importantes a considerar al momento de elegir el sistema constructivo más adecuado para un determinado proyecto. / Tesis

Evalúa la geodinámica del deslizamiento que afecta la localidad de Madrigal en el departamento de Arequipa y su probable reactivación de gran magnitud. Evalúa el comportamiento del suelo-subsuelo mediante estudios geofísicos en el área del deslizamiento y el grado de estabilidad actual del deslizamiento mediante métodos geodésicos y geotécnicos (ensayos de mecánica de suelos). Realiza un modelamiento geotécnico mediante el uso de elementos finitos que permitan conocer las zonas con mayor probabilidad de ser afectadas por el deslizamiento en el corto y mediano plazo. Desarrolla una propuesta de tratamiento de mitigación o minimización del peligro de deslizamiento para reducir la vulnerabilidad física de Madrigal mediante el drenaje de coronación de 500 m a la altura de la cota 3290 m, un relleno estabilizador a la altura del pie de la escarpa principal (cota 3090 m) y una estructura de sostenimiento tipo gaviones en la parte baja. En la parte media se ubicarán banquetas con sistema de drenaje para disminuir la carga hidráulica. / Tesis

Magíster en Ciencias, Mención Geología / La historia geológica del Norte Grande de Chile presenta dos escenarios geomorfológicos, estructurales y sísmicos, que han mostrado ser propicios para la formación de remociones en masa a distintas escalas: el primero corresponde a una extensa región caracterizada por la morfología del acantilado costero, bajo cuyo contexto se generan remociones en masa asociadas, principalmente, a terremotos de subducción; el segundo, está dominado por profundos cañones de orientación E-W, cuya incisión en la Precordillera y Depresión Central permitió la formación de mega-remociones en masa desde el Pleistoceno tardío al Holoceno. Se realizó un mapa cualitativo de susceptibilidad a remociones en masa gatilladas por sismicidad, asociadas a la morfología del Acantilado Costero entre las ciudades de Iquique y Antofagasta. El Índice de Susceptibilidad (IS) fue estimado por medio de una metodología cualitativa de ponderación de factores, considerando cuatro factores relevantes: pendiente promedio, cercanía a estructuras geológicas, litología y evidencia de inestabilidad. El IS fue separado en 4 categorías relativas entre sí: muy alta, alta, media y baja. La zona desde Iquique a Tocopilla resultó ser la más susceptible, y además justamente contiene un segmento sísmico que aún no se ha activado y se esperaría que ocurriera un sismo de Mw > 8. A lo largo de la Depresión Central y la parte más occidental de la Precordillera, entre las quebradas de Camarones y Tarapacá se preservan al menos 407 deslizamientos con área superior a 2,4∗10^3 km^2, de los cuales 351 tienen volumen superior a 10^6 m^3 y son de falla profunda. Estas se distribuyen tanto en el bloque occidental como oriental del pliegue monoclinal alzado por las fallas ciegas asociadas a las Flexuras Humayani, Moquella, Calacala, Soga y Aroma. La mayoría de estas remociones en masa fueron clasificadas como deslizamientos rotacionales coherentes de roca, que pueden ser secuenciales o múltiples, señalando multiplicidad de eventos de remoción en masa. Se caracterizaron por encontrarse en rocas volcánicas y sedimentarias del Cenozoico, que a nivel mundial es reconocida su alta susceptibilidad a los deslizamientos. Si se acepta un gatillante sísmico, se favorece la opción de que estas remociones en masa fueron detonadas por ∼ 1000 terremotos corticales de MW ∼ 7, cuyas aceleraciones fueron amplificadas por efectos de sitio por sobre los valores teóricos de PGA hasta alcanzar ∼ 1 g . Versus que hayan sido todas generadas de una sola vez por al menos un terremoto (uno sería suficiente) de interplaca de magnitud MW > 9. Por otro lado, si se estima el comienzo de la generación de remociones en masa junto al inicio de la erosión (∼ 5,5 Ma), es posible calcular la recurrencia sísmica de 1 terremoto de MW ∼ 7 cada 5.500 años para el conjunto de fallas sismogénicas de la Depresión Central y Cordillera.

Memoria para optar al título de Geólogo / Los fenómenos de remoción en masa de gran magnitud son procesos geomorfológicos capaces de generar impactos significativos en la evolución de los valles cordilleranos, como es el caso de la Cordillera de los Andes. En particular las avalanchas de roca son capaces de generar grandes desastres debido a su gran movilidad y volumen. Pero, a diferencia de remociones en masa de menor volumen, el peligro asociado no radica solamente en la caída de este, sino que también en la capacidad que tienen de generar represamientos naturales de ríos, generando un riesgo potencial considerable para la población e infraestructura aguas abajo. El objetivo general de este trabajo es comprender el impacto de este tipo de remociones en masa en el valle del río Pangal y evaluar la peligrosidad asociada a estos. Para ello se realiza un análisis cualitativo del peligro, en base a la cantidad de avalanchas de rocas que afecta una zona particular y la capacidad de generar represamiento de estos posibles eventos. Para hacer este análisis se identifican fuentes potenciales de estos fenómenos y se realizan estimaciones de volúmenes, longitudes y espesores para tener una idea del comportamiento que tendrían en caso de ocurrir y, en base a esto, la capacidad que tienen de generar un represamiento natural. Se reconoció la geomorfología local del valle que corresponde a abanicos aluviales, terrazas fluviales, depósitos aluviales antiguos y recientes con distintas morfologías, depósitos fluviales recientes, depósitos coluviales y deslizamientos de roca. Estos varían su distribución dependiendo de la zona del valle en que se encuentren: en zonas asociadas a un valle fluvial predominan las morfologías de terrazas fluviales, abanicos aluviales de menor tamaño y deslizamientos de rocas. Por otro lado, en zonas asociadas a un valle glacial predominan las morfologías de abanicos aluviales de gran tamaño, depósitos aluviales de variadas formas y tamaños y depósitos recientes asociados al río. Se identificaron 18 fuentes potenciales de avalanchas de rocas en zonas con presencia de alteración hidrotermal en rocas volcánicas de la Formación Farellones. Para cada fuente se estimó el volumen de avalancha de rocas que podría generarse, el volumen de deposición, su longitud y su espesor, usando como referencia los depósitos de avalanchas de roca presentes en el valle. En base a esto, fue posible dilucidar que volumen estimado podría generar represamiento natural y cuanto volumen de agua podría acumularse en cada caso. En conclusión, existen 2 zonas importantes definidas con peligro alto, que corresponden a la zona de la bocatoma de la central hidroeléctrica Pangal y la zona donde confluyen los ríos Blanco y Paredones. Junto con el análisis se estimó el volumen de agua que podría generar cada represamiento, alcanzando una magnitud del orden de 10⁷ m³ de agua acumulada para el caso de mayor volumen.

Geóloga / El estudio de los mecanismos de generación de lahares secundarios por infiltración de lluvias busca favorecer el desarrollo de herramientas que delimiten zonas de alto riesgo asociadas a un evento eruptivo. Los eventos ocurridos luego de la erupción del Volcán Chaitén (2008) provocaron la removilización de hasta 8 × 106 m3 de sedimento en forma de lahar secundario hiperconcentrado, gatillado por las lluvias intensas que siguieron a la erupción. En contraste con este escenario, la erupción del Complejo Fisural Puyehue-Cordón Caulle (2011), luego de las lluvias acontecidas en el sector siguiendo a la erupción, no ocurrieron flujos de tipo lahar secundario, lo que abrió una interrogante respecto a cuales fueron los mecanismos gatilladores, o las características físicas de los depósitos que determinaron la generación o no de este fenómeno en cada sector; dadas características eruptivas y climáticas muy similares. Para evaluar la generación de los deslizamientos necesarios para gatillar el fenómeno, basándose en los trabajos de Volentik et al. (2009) y Amigo (2013), se propone el modelo de Iverson (2000) de fallamiento gravitacional para depósitos saturados, que se expresa una ecuación de Factor de Seguridad [FS] que contempla la saturación de los depósitos por infiltración de lluvia. Los parámetros necesarios para utilizar esta ecuación, en lugar de obtenerse a través de estimaciones, serán calculados directamente a partir de muestras obtenidas de los depósitos en cuestión. La metodología escogida para medir los parámetros de ángulo de fricción interna [β] y cohesión [c] fue mediante ensayos de corte directo, donde los resultados fueron de 51.19° y 1300 [kg/m2], y de 40.2° y 1517 [kg/m2], para los casos Cordón Caulle y Volcán Chaitén, respectivamente. También fueron medidas otras características físicas, tales como la densidad, contenido de humedad, peso específico, granulometría y composición de las muestras. De manera paralela, se cruzaron los mapas de isópacas y de las pendientes de los sectores, para de esta manera, haciendo uso de los parámetros medidos, evaluar la ecuación del FS dentro del área asociada a los depósitos. Los resultados obtenidos en cuanto a mapas de susceptibilidad de deslizamiento, predicen las zonas de peligro para casos documentados de ocurrencia de deslizamiento, y posteriores flujos emplazados en las cuencas de drenaje aledañas a los centros volcánicos. Sin embargo, también muestran zonas de susceptibilidad para las cuales no ocurrieron deslizamientos ni flujos asociados. La utilidad de la herramienta para el caso de un episodio volcánico incipiente se restringe a delimitar áreas de susceptibilidad de generación de lahares secundarios por infiltración de lluvia, en caso de generarse el factor gatillante, que sería una intensidad determinada de precipitaciones en el sector, suficientes para producir la saturación parcial o total del depósito. Es importante mantener presentes las limitaciones del método, referidas principalmente a la estimación de las isópacas, y la obtención de parámetros físicos β, c e γs representativos. La permeabilidad y capacidad de infiltración de los depósitos, así como la presencia de vegetación e intensidad de las lluvias en las zonas de estudio son factores que igualmente determinan la generación de lahares secundarios, y que no están contemplados dentro del método. A pesar de las limitaciones asociadas, el estudio de los parámetros físicos en el marco de este estudio permite acercarse a una caracterización más certera del comportamiento de depósitos piroclásticos saturados en cuanto a la generación de deslizamientos y flujos.

Geóloga / Durante el 24, 25 y 26 de Marzo del 2015, un frente de mal tiempo desarrolló abundantes e intensas lluvias en las regiones de Coquimbo, Atacama y Antofagasta, siendo Taltal una de las ciudades afectadas por los aluviones que se generaron durante este evento climático. El presente trabajo pretende mostrar que la historia de las catástrofes o de los daños que han afectado la zona urbana de Taltal, debido a procesos de remociones en masa, puede ser usada como herramienta elemental para elaborar una evaluación y una zonificación de peligro de la zona urbana actual. Para realizar la evaluación de peligro se estudiaron las cuencas aportantes a distintas escalas según su magnitud y morfología. En una primera instancia, se elaboró un catastro de eventos de remociones en masa, inundaciones, sismos y maremotos con daños en la zona urbana de Taltal, que permitió reconocer los procesos más recurrentes que han ocurrido en la ciudad, estimar su frecuencia y en algunos casos, determinar su alcance y distribución espacial. Luego, se evaluó la susceptibilidad a escala local e intermedia, considerando la caracterización de los factores condicionantes en el área de estudio y la superposición de los mismos en un mapa. Por último, se evaluó el peligro a partir la elaboración de un mapa de frecuencia para el área de estudio, utilizando la recaracterización de los eventos del catastro, mediante sus descripciones y su contextualización en la ciudad. Como resultado de este estudio se reconoció dos procesos generadores de daños en la ciudad de Taltal: caídas y flujos o inundaciones, que son principalmente desencadenados por precipitaciones. También se estimaron los distintos efectos de estos procesos según la intensidad y el área de influencia de las precipitaciones, asociándolos a un grado de intensidad de daños y a una estimación del período de retorno. Además, se observó una correlación de las fechas de los eventos con la Oscilación de El Niño y la Oscilación Decadal del Pacífico, que valida los períodos estimados.

Geólogo / El valle del río Lluta, ubicado en la región de Arica y Parinacota, presenta una geomorfología muy encajonada, producto del clima y de procesos tectónicos y erosivos. En este valle, las precipitaciones asociadas al Invierno Altiplánico generan diversos procesos que afectan plantaciones e infraestructura impidiendo un desarrollo económico sustentable del valle. Dado lo anterior, en el presente trabajo se realiza un estudio de susceptibilidad asociado a 3 tipos de remociones en masa: caídas de rocas, deslizamientos de suelo y deslizamientos de rocas. Para el análisis de susceptibilidad se utiliza la metodología de Lara (2007), la cual pondera factores condicionantes, dando como resultados índices de susceptibilidad (IS). Las unidades que presentan IS≥50 se consideran susceptibles a generar uno de los procesos mencionados. Los resultados muestran que la zona de estudio presenta un índice de susceptibilidad a caídas de rocas que oscila, principalmente, entre 60 y 85; para deslizamientos de suelos un IS entre 50 y 74 y, para deslizamientos de rocas un IS entre 62 y 80. A partir de los resultados se confeccionaron 3 mapas que muestran que la zona es altamente susceptible a estos tipos de remociones en masa. Adicionalmente, se realizó un análisis de las precipitaciones asociadas al Invierno Altiplánico y su relación con la ocurrencia de aluviones. Como resultado se comprobó la relación entre precipitaciones y altura, además, que estos fenómenos meteorológicos son variables a escala de cuenca hidrográfica. Como antecedente se estimó que precipitaciones de 11 a 18 mm/día generaron aluviones históricos en la Región de Tarapacá. Los 11 mm fueron registrados en un lapso de 4 horas en la estación QDA Camiña para el evento hidrometeorológico de Tarapacá 2016.

Geólogo / En los últimos años, diversas zonas del mundo han sufrido grandes pérdidas al ser alcanzadas por inundaciones y aluviones (flujos de detritos), por lo que desarrollar estudios relacionados a estos fenómenos se ha transformado en una necesidad. Para abordar esta problemática, en este estudio se desarrolla una metodología determinística para evaluar la amenaza de flujos de detritos, la cual contempla dos etapas con sus respectivas aplicaciones en la cuenca del estero San Alfonso, afluente del río Maipo de la Región Metropolitana. La primera consiste en una metodología orientada a evaluar la susceptibilidad de flujos de detritos mediante la ponderación de factores condicionantes con el uso de Sistemas de Información Geográfica (SIG) y la implementación de un análisis jerárquico de procesos (AHP). Los resultados muestran que el AHP permitió realizar un análisis comparativo entre propiedades que no tienen una escala de medición entre sí, bajo tres principios fundamentales: la construcción de jerarquías, el establecimiento de prioridades y la consistencia lógica. Además, esta metodología es aplicable a nivel de cuencas en cualquier ambiente geológico y escala de trabajo. La segunda etapa consiste en una metodología para evaluar la amenaza de flujos de detritos. Como criterios para zonificar en grados de amenaza se incorporan morfologías (abanico y vías aluviales) y áreas de alcance de flujos (conocidos y posibles), en base a la clasificación de tamaño de flujos de detritos de Jakob (2005), agregando como hipótesis que, a mayor volumen de flujo, menor probabilidad de ocurrencia y, por tanto, menor grado de amenaza. Los posibles flujos se simulan con el programa RAMMS-debris flow v.1.6 y sus áreas de generación se definen en base a una evaluación de susceptibilidad de flujos de detritos. Los parámetros de resistencia de las simulaciones se obtienen a partir del retroanálisis de un evento conocido, cuyos datos de entrada se calculan mediante la metodología para estimar parámetros físicos de un flujo de detritos mediante trabajo en terreno y de gabinete (MPF), propuesta en este estudio. De los resultados finales, se desprende que la cuenca del estero San Alfonso presenta zonas de alta, media y baja susceptibilidad de flujos de detritos, siendo la subcuenca NE aquella con mayor inestabilidad. Además, muestra grados de amenaza de este tipo de remoción en masa: muy alto, alto, medio y bajo; siendo los eventos de Clase III, como el ocurrido el 21 de enero de 2013, los de mayor amenaza. Los mapas elaborados para esta cuenca son válidos a una escala 1:20.000.