Diseño y aplicación de un modelo difuso para el estudio de la estabilidad de taludes en terrenos volcánicos

Abstract

En este trabajo se diseña un método de evaluación de la estabilidad de taludes volcánicos mediante un sistema borroso basado en reglas, a partir de los parámetros específicos de estos terrenos y sus características, que permitirá conocer el Índice de Susceptibilidad de Taludes en terrenos Volcánicos (ISTV). Se describe el diseño del sistema difuso para el cálculo del ISTV, así como la metodología a seguir para la toma de datos e introducción de los mismos en el sistema de lógica borrosa o difusa y obtención del ISTV. Para ello se han estudiado y definido los parámetros que condicionan la estabilidad en terrenos tan heterogéneos como son los volcánicos, se han definido las reglas lingüísticas que relacionan los parámetros entre sí y componen el sistema de lógica difusa y se ha implementado el método en seis taludes con características distintas. El objetivo es que exista una herramienta que permita que personal no cualificado introduzca los datos como haría un experto pero a la vez permitiendo reflejar la percepción de cada individuo frente a un mismo parámetro. El ISTV ofrece una valoración de la susceptibilidad de los taludes a sufrir inestabilidades y permite ordenarlos en unción de está para priorizar su estudio según el grado de susceptibilidad obtenido.

This paper has conducted a design of an evaluation method for volcanic rock slopes stabilities using a fuzzy set system based on rules, using the specific parameters of volcanic materials and their characteristics, which allows knowing the susceptibility index of the slopes in volcanic materials (ISTV, of its initials in Spanish). The design of the fuzzy system to calculate the ISTV, as well as the methodology that guides through the data collection and their introduction in the fuzzy logic system to obtain the ISTV are described. For that purpose, the parameters that determine the stability of this kind of heterogeneous terrains has been studied, and the linguistic rules that relate the parameters between each other, as well as the fuzzy logic system have been established. Also, the method has been implemented in six rock slopes with different characteristics. The target is to create a tool that enables non-qualified personnel to obtain and introduce the data in the system as an expert would do. The ISTV offers an evaluation of the susceptibility of the slopes to the instabilities and allows them to be ordered in a database to prioritize their study according to the degree of susceptibility obtained.