Estimación de la probabilidad de fallo frente a deslizamiento de una presa de hormigón en Suecia

Abstract

[EN] The aim of this paper is to analyze the stability of a concrete dam in Sweden, obtaining its failure probability for different scenarios. Dams are structures that require a high level of safety, because its failure could produce very high consequences for both people and their environment. In this fragility analysis, two different scenarios are addressed: the normal load case and the flood load case. In order to analyze the sliding stability of the dam, the safety factors corresponding to the concrete-rock contact and a rock joint present in the foundation are calculated. For these two safety coefficients, two state functions are defined. Hence, failure probabilities corresponding to the four different explained cases are obtained. In this process, some of the variables used in for the stability analysis are considered as random following different statistical distributions, for example: water level, compressive strength of rock mass, friction angle of the concrete-rock and of the joint foundation. Finally, a sensitivity analysis is made for the input data of these cases. The results of this analysis allow to achieve conclusions about the sliding reliability of the dam as a system.

[CA] L'objectiu d'aquest treball és analitzar l'estabilitat d'una presa de formigó a Suècia, obtenint la seua probabilitat de fallada per a diferents escenaris. Les preses són estructures que requerixen un alt nivell de seguretat, ja que el seu fallada podria produir conseqüències molt altes per a les persones i el seu entorn. Al¿anàlisi de fragilitat, s'aborden dos escenaris diferents: el cas de càrrega normal i el cas de càrrega de laminació. Per a analitzar l'estabilitat al lliscament de la presa, es calculen els factors de seguretat corresponents al contacte formigó-roca i una junta de roca present en la fonamentació. Per aquestes dos coeficients de seguretat, es definixen dues funcions d'estat. Per tant, s'obtenen probabilitats de fallada corresponents als quatre diferents casos explicats. En aquest procés, algunes de les variables utilitzades per a l'anàlisi d'estabilitat es consideren aleatòriament seguint diferents distribucions estadístiques, per exemple: el nivell d'aigua, la resistència a compressió de la massa rocosa, l¿angle de fricció del contacte entre roca i formigó i de la base de la junta. Finalment, es realitza una anàlisi de sensibilitat per a les dades d'entrada d'aquestes casos. Els resultats d'aquest anàlisi permeten arribar a conclusions sobre la fiabilitat de lliscament de la presa com a sistema.

[ES] El objetivo de este trabajo es analizar la estabilidad de una presa de hormigón en Suecia, obteniendo su probabilidad de fallo para diferentes escenarios. Las presas son estructuras que requieren un alto nivel de seguridad, ya que su fallo podría producir consecuencias muy adversas para las personas y su entorno. En este análisis de fragilidad, se abordan dos escenarios diferentes: el caso de carga normal y el caso de carga de laminación. Para analizar la estabilidad al deslizamiento de la presa, se calculan los factores de seguridad correspondientes al contacto hormigón-roca y una junta de roca presente en la cimentación. Para estos dos coeficientes de seguridad, se definen dos funciones de estado. Por lo tanto, se obtienen probabilidades de fallo correspondientes a los cuatro diferentes casos explicados. En este proceso, algunas de las variables utilizadas para el análisis de estabilidad se consideran aleatoriamente siguiendo diferentes distribuciones estadísticas, por ejemplo: el nivel de agua, la resistencia a compresión de la masa rocosa, ángulo de fricción del contacto entre roca y hormigón y de la base de la junta. Finalmente, se realiza un análisis de sensibilidad para los datos de entrada de estos casos. Los resultados de este análisis permiten llegar a conclusiones sobre la fiabilidad de deslizamiento de la presa como sistema.