ANLISIS Y EVALUACIN DE RIESGO DE TNELES CARRETEROS EN EXPLOTACINTras los fatales accidentes en los ltimos aos, la seguridad en la explotacin de tneles de carreteras se ha convertido en una prioridad de la poltica de transportes a nivel internacional y en especial en la Unin Europea. Esta circunstancia se ha traducido principalmente en la exigencia del anlisis y evaluacin de riesgo en aquellos tneles que por sus singulares caractersticas as lo aconsejan. A lo largo del presente artculo se analiza el marco conceptual del riesgo en ingeniera, as como las principales opciones metodolgicas existentes para el anlisis de riesgo en tneles en explotacin, determinista y probabilsticas. La conclusin del estudio es la utilizacin generalizada de las primeras completadas con un estudio determinstico o centrado en aquellos casos cuyas consecuencias presentan unas mayores prdidas en trminos absolutos para la sociedad.1. INTRODUCCINEl desarrollo y modernizacin de las redes de carreteras en los pases conlleva necesariamente el alejarse de trazados sumidos y adaptados a la topografa por donde discurren. Las exigencias de mayor velocidad de los proyecto con diversas situaciones orogrfica conllevan un mayor nmero de tramos en viaducto y en tneles. En la actualidad, el nmero de tneles existentes en todo el mundo crece da a da y los que superan la longitud de 1000 metros son ms que considerables (UNECE, 2001).En relacin con las caractersticas y seguridad de los tneles de carreteras, la longitud supone uno de los parmetros que en primer trmino se consideran. Existe cierto consenso en el hecho de que los tneles son cortos hasta los 500 metros, son largos a partir de los 1.000 metros y entre dos longitudes su consideracin es funcin de otros parmetros como la intensidad de trfico y mercancas peligrosas, geometra de la va, etc. (Martnez et al., 2001). En este sentido en la Unin Europea, se ha establecido la longitud de 500 m desde el punto de vista de seguridad (EU, 2004).Hasta 1999 la percepcin y la sensibilidad social frente a las posibles consecuencias o daos que se pudieran producir en el interior de un tnel eran relativamente bajas hasta el punto de no detectarse una demanda cierta de actuaciones por parte de la sociedad.Es en este ao cuando el 24 de marzo se produce el incendio en el interior del Tnel del Mont-Blanc, de titularidad italo-francesa cuyas principales consecuencias, adems de cuantiosos daos materiales, 39 muertos. A ellos hay que sumar otros grandes accidentes como los de Tauern, tambin en 1999, donde se produjeron 12 vctimas mortales y ya en el 2002, en el tnel de San Gotardo, 11 vctimas mortales (Knoflacher et al., 2004). Otros incidentes y/o accidentes con fatales resultados se detallan en la Tabla 1.

Estos hechos, con unos costes individuales y sociales elevados, fueron exhaustivamente analizados, especialmente el acaecido en el tnel del Mont-Blanc, de manera que se pueden sacar interesantes conclusiones de las circunstancias que dieron lugar a los mismos para evitar que se vuelvan a reproducir y para poder disear medidas de emergencia que minimicen sus efectos. Entre estas se destacan las siguientes (Ministre de l'Interieur etal., 1999; Lacroix, 2001):El transporte de mercancas peligrosas a travs de grandes tneles debe analizarse con detalle, estableciendo estudios sobre rutas alternativas, tipologa y peligrosidad de cargas, etc. Los sistemas de deteccin automtica de incidentes deben de incorporarse a la totalidad de los tneles de cierta longitud. Las responsabilidades sobre la conservacin, explotacin y operacin de los tneles ha de recaer sobre una entidad, que ha de concentrar toda la informacin y el centro de toma de decisiones en un nico punto. La respuesta inmediata (primeros diez minutos) es esencial para la evolucin y el desarrollo posterior de cualquier incidente. Es completamente imprescindible asegurar un mnimo de energa en el tnel durante los incidentes y en particular las comunicaciones entre tnel y centro de control. Deben de desarrollarse planes de emergencia que incluyan protocolos de actuacin e incluso simulacros y pruebas que permitan calibrar la efectividad de las medidas previstas en caso de accidentes y/o incidentes.Por ello, a partir de este momento se produce una demanda de mayor seguridad por parte de la sociedad, circunstancia que se ha traducido en la constitucin en multitud de paneles de expertos, proyectos especficos de investigacin y el desarrollo de un marco legislativo cada vez ms exigente de manera que a la fecha de hoy se est produciendo una revolucin en los estndares de seguridad en el diseo, construccin y explotacin de tneles carreteros, no sin tener presente que si bien la seguridad absoluta no es posible, esta es un funcin directa de las inversiones que se realicen en infraestructuras e instalaciones de los tneles (Jonkman, 2003).A lo largo de este artculo se repasan los conceptos de riesgo ligados a la explotacin de tneles carreteros, se analizan los distintos modelos de evaluacin de riesgo y se finaliza con las principales conclusiones del estudio.2. RIESGOEl concepto de riesgo est presente en la prctica, en la totalidad de las actividades que realiza el ser humano, y es importante aclarar el alcance y significado del mismo para poder llevar a cabo un estudio adecuado y consistente de su tratamiento en tneles carreteros (ya que en algunos casos se confunden trminos como peligro y riesgo).El Diccionario de Real Academia Espaola define los mismos como (RAE, 2007): Riesgo: contingencia o proximidad de un dao. Peligro: contingencia inminente de que suceda algn mal. Por consiguiente la diferencia esencial entre los dos trminos es la inminencia de ocurrencia. Se puede por tanto aseverar que el concepto de riesgo implica dos aspectos: La probabilidad de ocurrencia, ya que el hecho no es inminente, cuando se habla de riesgo hay que ligarlo a un concepto estadstico que concrete de manera alguna las posibilidades de ocurrencia. La consecuencia. Que podr ser en uno u otro sentido (prdidas materiales, econmicas e incluso humanas).El concepto de riesgo en la ingeniera es una de las bases fundamentales para el correcto desarrollo de estudios previos, de alternativas e incluso de soluciones constructivas (ISO, 1998; ISO, 2000; ISO/IEC, 1999; ISO/IEC, 2002). Este hecho es tal que existen definiciones de proyecto de ingeniera que suponen la asignacin de riesgos para la construccin e instalacin entre todos y cada uno de los agentes que intervienen en el mismo (Martnez et al., 2006).El estudio del riesgo en tneles exige un conocimiento previo del sistema y agentes que participan en el mismo, ya que la complejidad del mismo, en naturaleza y disposicin condicionar los distintos mtodos y modelos que permitan obtener resultados que se ajusten a la realidad. Los distintos elementos y sus relaciones presentes en tneles en explotacin quedan sintetizados en la Figura 1.

La gestin de la seguridad en tneles de carreteras exige acciones antes, durante y despus de cualquier accidente e incidentes. Todas las medidas de concepcin, diseo, construccin y explotacin de que se disponen tienen como primer objetivo evitar la ocurrencia del accidente, si bien hay que disponer de medios para conseguir reducir las consecuencias, y posteriormente llevar a cabo un seguimiento y evaluacin de lo ocurrido para as poder aprender de las posibles deficiencias de los sistemas y mejorar no solo el que ha sufrido la contingencia sino el resto de las caractersticas similares (Lacroix, 2001; Molag, 2001; Persson, 2002).Las cadena de acciones posibles para abordar la seguridad en tneles de carreteras presenta las etapas de pro-accin, prevencin, reduccin, eliminacin, seguimiento y evaluacin (Meter, 2004).Existe mucha literatura en relacin con las definiciones de riesgo en tneles (Vrouwenvelder et al., 2001; Knoflacher et al., 2004) y criterios para establecer umbrales crticos admisibles (Stewart et al., 1997; Melchers, 1999).Los riesgos presentes pueden responder a la siguiente clasificacin: Riesgo Individual (Rind) (Obsrvese que si se considera un agente externo en la formulacin de Vrijling, y dado que el factor propuesto es 10 2, el riesgo admisible viene dado por 10 4*10 2=10 6, que coincide exactamente con el propuesto por Lowrance cuando el riesgo es prcticamente no reconocido), es el que afecta a una persona considerada de forma aislada y corresponde a unas determinadas y especficas condiciones de explotacin de la infraestructura.

Riesgo esperable (Rexp); se expresa en trminos de nmero de muertes por tnel y ao.

Riesgo Social (Rsoc)', corresponde al nmero de individuos afectados por el incidente y/o accidente. Normalmente se expresa en trminos de frecuencia acumulada F= P(Rm>N) de que el nmero de muertes exceda un nmero N por unidad de tnel o kilmetro de tnel a lo largo del ao (esta funcin es conocida como Curva F-N)En cuanto a umbrales de aceptacin del riesgo, existen publicaciones que vinculan estos a la actitud y aceptacin por parte de los individuos y de la sociedad de manera que a partir del riesgo de muerte por persona y ao por exposicin la actitud queda perfectamente determinada (Tabla 2)

Especficamente para el riesgo individual, Rin(j, destacan las propuestas que tienen en cuenta el hecho de que la actividad sea o no voluntaria as como el beneficio percibido (Vrijling et al., 1998). La formulacin responde a la expresin RinaN) de que el nmero de muertes exceda un nmero N por unidad de tnel o kilmetro de tnel a lo largo del ao (esta funcin es conocida como Curva F-N), siendo un ejemplo de la misma la de la Figura 2. En la figura se pueden distinguir diversas reas de riesgo en funcin de los valores adoptados de los parmetros A y k de la expresin F< Ft= A*N"k. Las reas quedan definidas por cada uno de los lmites dados por:(1) Lmite ms alto moderado; A=0.1 y k=1(2)Lmite ms alto severo; A=0.01 y k=1(3)Nivel Medio; A=0.1 y k=2(4) Lmite ms bajo moderado; A=0.01 y k=2(5) Lmite ms bajo severo; A=0.0001 y k=1Existen trabajos que las condiciones de riesgo de un determinado tnel, expresadas por la curva F-N podrn quedar enmarcadas en una de las tres reas delimitadas por los bordes superior e inferior (Knoflacher et al., 2004). Por encima del lmite superior se encuentra la zona de Riesgo No Admisible, lo que obliga a una reconsideracin total del tnel ya que las posibilidades de ocurrencia de una catstrofe son ms que ciertas. Si la curva F-N se encuentra por debajo del lmite inferior el tnel se encuentra en la zona de Riesgo Tolerable, por lo que no son necesarias medidas adicionales. Si por ltimo la curva se encontrase en la zona intermedia, conocida como ALARP, de sus iniciales en ingls, As Low As Rational Posible el modelo holands de evaluacin de riesgo define el mismo concepto pero modificando las siglas del ingls, hablando de ALARA, que corresponde a As Low As Reasonably Achievable), se debern llevar a cabo medidas adicionales de seguridad de manera que se consiga mejorar el riesgo tanto como razonablemente sea posible (Figura 3). 3. EVALUACIN DEL RIESGO EN TNELES CARRETEROSLa evaluacin del riesgo ligado al transporte por carretera y en particular a lo largo de un tramo que discurra por tnel, puede ser abordada siguiendo de forma metodolgica seis pasos: definicin del sistema, identificacin de posibles accidentes y/o incidentes, anlisis de consecuencias y probabilidad de ocurrencia, presentacin del riesgo y evaluacin del mismo. Los aspectos tratados en cada una de las etapas se exponen de forma esquemtica en la Figura 4. En relacin con la primera etapa, de identificacin y caracterizacin del sistema, es una obligacin que recae sobre el titular de la infraestructura y normalmente no reviste una complejidad importante existiendo hoy aplicaciones basadas en Sistemas de Informacin Geogrfica (SIG), que facilitan la gestin y actualizacin de todos los datos que pueden ser de inters para el gestor del tnel.Existen multitud de tcnicas que permiten la identificacin y cuantificacin de posibles accidentes e incidentes (DARTS, 2002), tal y como puede verse en la Tabla 4. Mediante Checklist se evalan equipamientos, materiales o procedimientos. Los resultados facilitan e identifican reas que requieren un estudio ms detallado. Los resultados que se obtienen son a nivel cualitativo, normalmente vinculados a los procedimientos estndar. Los mtodos "What if Analysis" se basan en la determinacin e identificacin de las consecuencias derivadas de un posible incidente o funcionamiento defectuoso del sistema.El mtodo HAZOP (Ramos, 1987) es uno de las ms desarrollados y estructurados para la tratamiento de posibles peligros vinculados a infraestructuras del transporte. Trata de identificar todas las desviaciones que se puedan producir del funcionamiento correcto del sistema.Posteriormente, mediante reuniones en donde, mediante el mtodo de tormentas de ideas (del ingls brainstorming), se identifican junto a las desviaciones, las causas y las consecuencias, concluyndose con la elaboracin de una lista de palabras gua como documento de trabajo. Los resultados de la apliCacin del mtodo es un listado cualitativo que incluye: Identificacin de peligros y problemas de explotacin; Cambios recomendados relativos al diseo y a los procedimientos de conservacin y explotacin con objeto de mejorar los estndares de seguridad; Recomendaciones para la realizacin de nuevos estudios y seguimientos.El mtodo FMECA es que se implementa mediante la ordenacin de los datos relativos a los equipamientos de tnel, los distintos modos de fallo, y el establecimiento de un "ranking" relativo de los efectos de cada uno de los fallos posibles (Clement et al., 2006).El mtodo FTA es un proceso deductivo de anlisis que parte de la previa seleccin de un "suceso no deseado o evento que se pretende evitar" sea ste un accidente de gran magnitud (explosin, fuga, derrame, etc.) o sea un suceso de menor importancia (fallo de un sistema de cierre, etc.) para averiguar en ambos casos los orgenes de los mismos. La explotacin de un rbol de fallos puede limitarse a un tratamiento "cualitativo" o acceder a un segundo nivel de anlisis a travs de la "cuantificacin" cuando existen fuentes de datos relativas a las tasas de fallo de los distintos componentes. El mtodo ETA, rbol de sucesos, es una sencilla tcnica de anlisis cualitativo y cuantitativo de riesgos que permite estudiar procesos secuenciales de hipotticos accidentes a partir de sucesos iniciales indeseados, verificando as la efectividad de las medidas preventivas existentes. (McGrath, 1990).De todos estos modelos existen unos ms adecuados en la fase de explotacin y conservacin de tneles carreteros (Molag, 2006). A ellos hay que sumar las inspecciones y auditorias de las infraestructuras e instalaciones, que su propia definicin y objeto son de gran utilidad en dicha fase. La adecuacin de mtodos ha sido resumida en la Tabla 5. En cuanto a los mtodos de anlisis de riesgo existen dos grandes lneas de trabajo. La determinista y la probabilstica (ILF, 2004).La primera de ellas considera las consecuencias y la severidad de las mismas en un determinado escenario, que normalmente es considerado el peor de los casos. Un mtodo determinista consiste en un determinado nmero de modelos que son utilizados de forma integrada o por parejas. Los modelos usuales son: Modelo de efectos fsicos; Modelos de daos; Modelos de evacuacin.Ejemplo de estos modelos desarrollados es el SIMULEX, es una aplicacin informtica para simulacin de escapes en tneles de carreteras (Lynn Lee et al., 2003). Otros ejemplos de modelos son el SOLVENT+TunnEVAC (Lecointre et al., 2003) y el TNO-trainfire Model (Darts, 2002).Con un enfoque ms general destaca el Mtodo MCA (del ingls Maximun Credible Accident Analysis). Este mtodo procede al clculo de los mayores daos y efectos que un accidente puede producir en el tnel objeto del anlisis. El accidente considerado en el caso de los tneles de carreteras se vincula al incidente de un transporte de mercancas peligrosas y/o inflamables analizando los efectos en trminos de radiacin, onda explosiva, intoxicacin y fuego. Usando tcnicas de modelizacin fsica de flujos, evaporacin, etc., los efectos son concretan y definen. Finalmente se hace un anlisis externo de los estndares de seguridad obtenindose normalmente resultados conservadores (SafeT, 2005).El problema de la aplicacin de los mtodos deterministas es que no consideran en ningn momento la frecuencia o probabilidad de ocurrencia de los accidentes y/o incidentes que se modelizan, pudiendo estar trabajando en escenarios excesivamente conservadores. Es en este punto cuando se implementan y aplican los mtodos probabilsticos, los cuales consideran por igual las consecuencias y la frecuencia de ocurrencia de los distintos escenarios (Charters, 2003). Esto aporta el valor aadido de considerar el nivel de riesgo para un rango de posibles escenarios analizando la efectividad de las medidas de seguridad implementadas as como los procedimientos de gestin. Igualmente son ms adecuados cuando se trata de analizar la relacin coste beneficio, ya que permite la simulacin del comportamiento del sistema frente a determinadas medidas de seguridad, las cuales pueden valorarse previamente en trminos econmicos (Worm et al., 1998; Stewart et al., 1997; Cassini etal., 2003).Los modelos de anlisis probabilstico se pueden estructurar en dos grandes partes: el estudio de probabilidades y las conservacuencias. Para lograr articular de forma adecuada la primera pueden utilizarse diversas tcnicas de cuantificacin estadstica. En el caso de las consecuencias se utilizan herramientas similares a las utilizadas para los modelos deterministas, adems de incorporar anlisis probabilsticos a nivel de detalles (SafeT, 2005). Por consiguiente parece razonable la utilizacin combinada de ambos modelos, consiguiendo con el anlisis de escenarios desde el punto de vista determinista mejorar la informacin sobre las consecuencias de casos especficos de accidentes y/o accidentes que por su gravedad y/o frecuencia de ocurrencia deben ser estudiados de forma adecuada. Este hecho puede comprobarse en la Tabla 6, ya que son muchos los pases que as lo aplican en sus metodologas de anlisis de riesgo en tneles de carreteras. 4. CONSIDERACIONES FINALESA lo largo del presente captulo se ha dejado patente la sensibilidad social frente a catstrofes ocurridas en tneles carreteros. Frente a esta circunstancia existe en los ltimos aos una frentica actividad encaminada a mejorar los estndares de seguridad, no solo en tneles e infraestructuras que se construyan a partir de ahora sino en la actualizacin y mejora de los ya existentes. La magnitud del problema obliga a abordarlo de una forma rigorosa y cientfica. En el caso de los tneles carreteros en explotacin es posible la utilizacin de instrumentos, herramientas, mtodos y modelos suficientes y adecuados para l, la evaluacin del riesgo, tanto probabilsticos como deterministas, siendo una utilizacin conjunta de ellos la solucin que se est adoptando por la mayora de los pases que llevan a cabo anlisis de riesgo en tneles.Esta solucin obliga al establecimiento de bases de datos histricas de incidentes y accidentes, lo ms completas posibles, de manera que puedan llegar a implementarse de forma efectiva en todos los modelos que exijan de dicho anlisis estadstico mejorndose la habilidad de los mismos.5. REFERENCIAS Cassini P., Hall R. y Pons P. (2003), Transport of Dangerous Goods Through Road Tunnels Quantitative Risk Assessment Model (Version 3.60), Reference Manual, OECD/PIARC/EU (CD-ROM), February 2003. EU (2004), Directiva 2004/54/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, de 29 de abril de 2004, sobre requisitos mnimos de seguridad para tneles de la red transeuropea de carreteras (Diario Oficial de la Unin Europea L 167 de 30 de abril de 2004).