Descripción del proyecto
Un análisis más detallado del agrietamiento de rocas para evitar desprendimientos
Los desprendimientos de rocas modifican los paisajes y amenazan a infraestructuras y personas. La idea tradicional de que las rocas fallan cuando la tensión supera el límite de fluencia se ve desafiada por la observación de grietas subcríticas, en las que la acumulación gradual de tensiones provoca la aparición de grietas muy por debajo del límite de fluencia. Factores como las fluctuaciones de temperatura y las precipitaciones contribuyen a fallos incrementales, pero la escasez de datos cuantitativos dificulta la comprensión de los procesos. El proyecto CRACK THE ROCK, financiado por el Consejo Europeo de Investigación, pretende colmar esta laguna empleando una innovadora técnica multisensorial de obtención de imágenes acústicas en afloramientos rocosos naturales. Ello permitirá vigilar los cambios de tensión y la producción de grietas con una alta resolución espacial y temporal, mejorando en última instancia las predicciones de desprendimientos de rocas y evaluando los efectos del cambio climático en la erosión de las rocas.
Objetivo
The general idea that a rock mass cracks when the external stress-loading exceeds the rock strength, leading to catastrophic failure (critical cracking), is challenged when considering outcrop erosion. Many observations in the field and the laboratory evidence slow, incremental crack developments well below the yield stress of the material, for which repetitive stress load and fatigue induce progressive failure, also called sub-critical cracking. It is largely accepted that the weather (temperature changes, rain, frost) is a major source of stress cycles and slow cumulative damage, but the literature shows too limited quantitative field observations to confirm the mechanics behind rock outcrop cracking. Today, we cannot predict rockfalls nor quantify the relation between daily or seasonal weather forcings to rock crack production. And yet, rock fracturing plays a leading role in most surface processes, from landscape building to vegetation, hydrology and natural hazard prediction. There is an urgent need to reveal the mechanics of sub-critical failure within rock outcrops. Fracturing processes initiate and develop at small scales (from the grain size to a few mm), and meteorological forcing evolve over daily to seasonal time scales, but existing field observation tools hardly meet these scales. In order to lift this issue, the project will deploy an original active multisensory acoustic imaging technique on natural rock outcrops, to map and monitor stress changes and crack production (in m2/m3/time) over timescales ranging from a few hours to a few months, with a centimetric spatial resolution and a stress sensitivity down to a few kPa. Stress will be deduced from acoustic waves, thanks to the acousto-elasticity principle, allowing us to determine the physics of sub-critical cracking of rock outcrops in their natural environment. This work will pave the way for predicting rockfalls and, further, the impact of climate change on rock erosion.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural.
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- ciencias agrícolasagricultura, silvicultura y pescaagriculturagranos y semillas oleoaginosas
- ciencias naturalesciencias de la tierra y ciencias ambientales conexashidrología
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Palabras clave
Programa(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Régimen de financiación
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstitución de acogida
75794 Paris
Francia