Sobre la estabilidad de grandes columnas rocosas en la Montaña de Montserrat: combinación de técnicas de monitorización con el análisis geomecánico termo-tenso-deformacional

Abstract

Este Trabajo de Fin de Máster analiza la estabilidad de grandes bloques rocosos en el macizo de Montserrat, un área de alto valor natural y con riesgo geológico significativo. El objetivo principal ha sido avanzar en el conocimiento básico del comportamiento geomecánico de las grandes columnas rocosas del macizo de Montserrat a través del comportamiento de bloques singulares mediante la combinación de mediciones de campo y modelización numérica. La investigación se centró en dos bloques concretos (Oliver y Panxo A), situados junto a la carretera BP-1103, que fueron instrumentados con clinómetros, termómetros y, en el caso de Oliver, también con escáner láser terrestre. Durante casi un año de seguimiento se registraron variaciones diarias de inclinación y cambios estacionales, lo que confirma la influencia directa de la temperatura en la estabilidad de estos bloques. Asimismo, se desarrolló un modelo numérico con el programa de elementos finitos Code Bright para estudiar otro bloque conocido como La Cadireta d'Agulles, con el fin de evaluar cómo la pérdida de soporte en la base de capas subhorizontales de argilitas más erosionables puede afectar a la estabilidad general. Los resultados obtenidos muestran la importancia de los ciclos ambientales y de los contrastes litológicos en la estabilidad de estos macizos. El uso combinado de técnicas de monitorización y simulaciones geotécnicas permite comprender mejor los riesgos potenciales y planificar medidas preventivas. Se recomienda mantener la vigilancia de estos bloques y ampliar los estudios para incluir los efectos térmicos y nuevas condiciones de carga.

Aquest Treball de Fi de Màster analitza l’estabilitat de grans blocs rocosos al massís de Montserrat, una àrea de gran valor natural i amb un risc geològic significatiu. L’objectiu principal ha estat avançar en el coneixement bàsic del comportament geomecànic de les grans columnes rocoses del massís de Montserrat a través de l’estudi de blocs singulars mitjançant la combinació de mesures de camp i modelització numèrica. La investigació es va centrar en dos blocs concrets (Oliver i Panxo A), situats al costat de la carretera BP-1103, que van ser instrumentats amb clinòmetres, termòmetres i, en el cas de l’Oliver, també amb escàner làser terrestre. Durant gairebé un any de seguiment es van registrar variacions diàries d’inclinació i canvis estacionals, la qual cosa confirma la influència directa de la temperatura en l’estabilitat d’aquests blocs. Així mateix, es va desenvolupar un model numèric amb el programa d’elements finits Code Bright per estudiar un altre bloc conegut com La Cadireta d’Agulles, amb la finalitat d’avaluar com la pèrdua de suport a la base de capes subhoritzontals d’argilites més erosionables pot afectar l’estabilitat general. Els resultats obtinguts mostren la importància dels cicles ambientals i dels contrastos litològics en l’estabilitat d’aquests massissos. L’ús combinat de tècniques de monitoratge i simulacions geotècniques permet comprendre millor els riscos potencials i planificar mesures preventives. Es recomana mantenir la vigilància d’aquests blocs i ampliar els estudis per incloure els efectes tèrmics i noves condicions de càrrega.

This Master’s Thesis analyzes the stability of large rock blocks in the Montserrat massif, an area of high natural value and significant geological risk. The main objective has been to advance the basic knowledge of the geomechanical behavior of the large rock columns of the Montserrat massif through the study of individual blocks, combining field measurements and numerical modeling. The research focused on two specific blocks (Oliver and Panxo A), located next to the BP-1103 road, which were instrumented with inclinometers, thermometers, and, in the case of Oliver, also with terrestrial laser scanning. Nearly one year of monitoring recorded daily variations in tilt and seasonal changes, confirming the direct influence of temperature on the stability of these blocks. In addition, a numerical model was developed with the finite element program Code Bright to study another block known as La Cadireta d’Agulles, in order to assess how the loss of support at the base of subhorizontal layers of more erodible argillites may affect overall stability. The results obtained highlight the importance of environmental cycles and lithological contrasts in the stability of these massifs. The combined use of monitoring techniques and geotechnical simulations provides a better understanding of potential risks and allows for preventive planning. It is recommended to maintain surveillance of these blocks and expand studies to include thermal effects and new loading conditions.