Cuando el suelo falla

A lo largo de la historia de la ingeniería civil se han producido algunas catástrofes por el desplome o colapso de estructuras, pero no todas de ellas se han producido por un estricto problema estructural o del diseño de materiales. Aquí vamos a incluir una pequeña recopilación de algunos de estos desastres más o menos conocidos, en los que la geología tuvo una gran importancia, en la mayoría de los casos por no haber tenido lo suficientemente en cuenta el comportamiento del suelo cuando se interacciona con él.OfiGeo.

  • Sin duda uno de los edificios mundialmente mas conocidos y que ademas se ha hecho famoso por su patología es la Torre de Pisa. A los cinco años del inicio de su construcción en 1173, mientras se estaba ejecutando la tercera planta comenzaron los problemas de asentamientos diferenciales. Esto provoco varios paros en su construcción lo cual es probable que evitara que finalmente cuando se terminó no colapsara.
  • Silos de Transcona en Canada. 1913. Cuando el silo se lleno de grano, la losa asentó 30 cm de manera muy rápida sin que las presiones de la arcilla saturada subyacente pudisilos de transcona canadaeran disiparse. Se trataba de un suelo blando al que se sometió a demasiada carga.
  • Rotura de la Presa de St Francis en California.1928. Inestabilidad geológica del cañón que pudo haber sido detectada con tecnología disponible en aquel tiempo, combinado con un error humano que evaluó el desarrollo de las grietas como “normal” para una presa de este tipo. El pueblo de Santa Clara quedo sepultado bajo 6 metros de lodo y escombros y en otros puntos del valle se midieron hasta 21 m.

  • En la Presa de Baldwin Hills, en Los Angeles, en 1963, aunque se activo un proceso de evacuación, hubo 5 muertos y casi 300 viviendas arrasadas.  Cuando se construyó la presa se sabia de la existencia de una pequeña falla próxima y por eso se proyectó el uso de un revestimiento asfaltico especial. Por un lado se culpó a la que los materiales que recubrían la presa no eran tan elásticos como se pensó y por otro a compañías petrolíferas que extraían petróleo en las proximidades de la zona y que inyectaban agua a presión, que aumentaba la presión subterránea.

  • Schoharie Creek Bridge, en el estado de Nueva York. 1987. Los pilares estaban apoyados en zapatas empotrados en el lecho dSchoharie Creek Bridge3el rio. La falta de una escollera que protegiera esta cimentación superficial, provoco que la erosión acabara por descalzar dos de los pilares.
  • Complejo residencial de Lotus River Side, en Shangai. 2009. Un bloque de viviendas a punto de ser entregadas a sus futuros propietarios en el que fallo la cimentación parece que debido a la excavación de un aparcamiento subterráneo en su fachada Sur al mismo tieriver side3mpo que se almacenó la tierra extraída en el lado Norte del edificio. Fruto del agujero de 4.6 m de profundidad y de la pila de unos 10 m de altura en fachadas opuestas, se generó una presión lateral que los pilotes de la cimentación no fueron capaces de soportar.

Existen muchos mas casos en los no se han tenido muy en cuenta aspectos geológicos o de la ingeniería geológica y que han provocado grandes pérdidas económicas y sobre todo en vidas. Cuando el hombre toma la Tierra debe respetarla y sobre todo entenderla.

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El escarabajo verde – Ciclo volcánico 2. Cuando la ciencia amenaza

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Muchas veces todos los acontecimientos ligados a la actividad de la Tierra se tratan de manera exagerada con el fin de crear mas espectacularidad. Parece que si algo no va vinculado a una catástrofe, entonces no tiene tanto interés. En las películas, documentales, etc, en muchas ocasiones se presenta a los geólogos como exploradores en tierras inhóspitas. Y puede que aveces sea así, pero la mayoría son científicos que basan sus teorías en años de estudio y en pruebas científicas no tan espectaculares. En este documental de TVE, El escarabajo Verde fue a La Palma para realizar un contrareportaje con verdaderos científicos y encontrarse con la realidad geológica, pero también social, de la isla, deliberadamente ignorada por ‘HORIZON’.

http://www.rtve.es/alacarta/videos/el-escarabajo-verde/escarabajo-verde-ciclo-volcanico-2-cuando-ciencia-amenaza/1293940/

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La estructura de Richat.

La  estructura de Richat conocida tambien como “El ojo del desierto” se encuentra en el desierto del Sahara de Mauritania. Se trata de un accidente geología singular, qimagesue llamo la atención en las primeras misiones espaciales (oficialmente descubierta en 1965), por romper la monotonía en medio del desierto, con esta estructura en forma de espiral.

Con un diametro de mas de 50 km, es un punto de referencia desde el espacio. Debido a sus dimensiones, desde el suelo no podriamos apreciarla.

En un principio se considero producido por el impacto de un meteorito, pero en ninguno de los estudios realizados se encontraron evidencias de impacto meteorítico (metamorfismo de impacto). Posteriormente se ha demostrado que es el producto de la erosión de un domo anticlinal.

Y como se formo?

Pues bien, la corteza terrestre no tiene un espesor homogéneo en todas las partes de la Tierra. Hay zonas donde esta es muy fina, como en las zonas de dorsal y otras donde es mucho mas gruesa, como ocurre en los continentes. En cualquier caso, es una capa muy fina comparada con el resto de la estructura del planeta.

Debido a las corrientes conectivas de la capa de magma del manto, a veces hay zonas donde este se concentra mayormente y busca la manera de salir. En aquellas zonas donde la corteza es mas fina, sale por medio de volcanes pero en zonas donde la corteza es mas gruesa, lo que hace es empujar hacia arriba y deformar esta corteza. En resumen, se trataría de un volcán frustrado.

El resto es fruto de la erosión del aire, que ha ido descubriendo las capas mas internas.

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El centro de la estructura está constituido por rocas de edad Proterozoico a Ordovícico, con carbonatos(calizas y dolomías) que contienen brechas silíceas originadas por disolución y colapso kárstico, e intruidas por diques anulares de basalto, kimberlita y rocas volcánicas alcalinas durante el Cretácico. La estructura y su núcleo de brechas se interpretan como la expresión superficial de un complejo magmático alcalino de edad cretácica que afectó a rocas más antiguas dando lugar a un relleno kárstico de origenhidrotermal.

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Coober Pedy, la capital mundial del Ópalo

Si nos damos un paseo por las nubes del norte de la región Meridional de Australia encontraremos una pequeña ciudad rodeada de innumerables montículos y acopios de un material blanquecino-ocre, de los más diversos tamaños.

El aspecto es el que se puede ver en la fotografía. Esta ciudad, llamada Coober Pedy, está considerada como la capital mundial del Ópalo, un mineraloide del grupo de los Tectosilicatos. Se trata de sílice amorfa o sílice hidratada, formadas por capas sucesivas de cristobalita y tridimita (polimorfos del cuarzo). Las partículas de estos minerales se disponen formando un enrejado tridimensional que hacen que el ópalo sea la única gema conocida capaz de reflectar los rayos de luz y presentar los colores del arco iris de una forma tan bonita y espectacular.

La fiebre por encontrar esta preciada gema ha hecho que la región esté plagada de pozos de excavación y galerías que convierten a Coober Pedy en una auténtica ciudad subterránea en la que hay que andar con mucho ojo cuando caminas por la superficie.

minería, geologia

DOLINA EN ACCIÓN, impresionante video

Vídeo

Muchas veces las dolinas se forman por causas naturales por la disolución del terreno que el agua provoca en algunos tipos de materiales, pero otras veces la causa puede tener un origen humano. Casualmente, en el lugar donde se produce esta gigantesca dolina hubo unas minas de sal hoy abandonadas.
El fenómeno comenzó en agosto de 2012 tras inexplicables movimientos sísmicos y aparición de burbujas en el agua y hubo incluso que evacuar el pueblo mas cercano. El estado demando a una compañía petroquímica como responsable por un supuesto proceso de fracking.
Aquí os dejamos el impresionante video donde la sima de 5000 m2, que se encuentra bajo el agua, se traga arboles de gran tamaño enteros.

Lugar: Bayou Corne, Louisiana, E.E.U.U.

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INYECCIONES COMO SOLUCIÓN PARA MINIMIZAR PATOLOGÍAS EN RELLENOS

Con la expansión de las ciudades que se ha producido en los últimos años, se han creado nuevos barrios donde se han levantado bloques de viviendas con 2 ó 3 sótanos, y que disponen de una zona comunitaria interior destinada a un uso recreativo con piscinas y jardines.

En gran parte de los casos, para la ejecución de los sótanos se han excavado grandesAsiento zona cesped taludes hasta la cota de cimentación, dejando sin tocar el terreno natural en las zonas interiores donde posteriormente se situaran las zonas comunitarias.

Una vez acabada la ejecución del muro del sótano, en la mayoría de estas obras se ha realizado un relleno del trasdós con los materiales excavados hasta alcanzar la cota de planta baja.

Esto ha ocasionado que a veces el material con el que se ha asiento pavimentorellenado y del que se disponía no fuera el adecuado, por tratarse de materiales finos sin esqueleto granular, como ocurrió en el caso que aqui planteamos. La propia morfologia del hueco a rellenar entre el trasdos y el terreno natural sin tocar, ha hecho que no se haya realizado una compactación adecuada de estos materiales en su puesta en obra, al menos en las capas más profundas.

Finalmente, la puesta en uso de estas zonas comunitarias con piscinas y jardines con abundante riego, con ciertas pendientes hacia zonas concretas y la no existencia de un sistema de evacuación de aguas superficiales, pueden provocar patologías, que se originan como consecuencia de la combinación de varios factores, la presencia de un importante espesor de rellenos constituido por un material poco adecuado por la gran presencia de finos y escaso esqueleto granular, una deficiente o nula compactación del mismo y el vertido de agua al mismo procedente tanto de los riegos del césped como del agua de lluvia y las posibles pérdidas de los servicios que atraviesan la zona. De esta manera a la hora de plantear una posible solución esta debe ir encaminada a paliar estas deficiencias mencionadas.

En primer lugar se deben adoptar medidas para evitar o minorar cualquier infiltración de agua al nivel de rellenos, ya que dada su mayor permeabilidad ésta tendera a circular hacia ésta zona provocando un colapso del material de relleno, en el que dada su escasa compactación se producirá también arrastré de partículas finas que acelerarán el proceso. Entendemos que se deberían minimizar los riegos de jardines y evitando como ya se ha dicho, la infiltración de agua hacia la zona del trasdós. En este sentido puede ser aconsejable tomar medidas como diseñar la zona de embaldosado con pendientes hacia fuera de esta zona, saneamientos fácilmente observables o colgados, utilizar tuberías y juntas flexibles del tipo P.V.C. y similares con arquetas impermeables de hormigón o de fibrocemento, en resumen, tener en cuenta cualquier medida que permita minimizar el aporte de agua al subsuelo.

El otro factor apuntado anteriormente es la naturaleza del nivel de rellenos y  su deficiente compactación, que hace que las  propiedades mecánicas de los mismos sean muy irregulares. En general suelen presentar una compacidad baja, índice de huecos muy alto, trabazón interna pero sin cohesión, compresibilidades muy altas y periodos de asentamientos muy largos. Dadas estas condiciones esto implicaría en un principio que como mejor solución sería la sustitución por un material adecuado que fuera posteriormente controlado y compactado. No obstante y dadas las particularidades de este tipo de obras y, el gran espesor de relleno a sanear, en la práctica se podría optar por realizar actuaciones que produjeran una mejora en los parámetros resistentes del terreno, que fueran lo suficientes para que unido a la medida anteriormente mencionada posibilitara el cese del asiento de los rellenos, ya que, en principio, hay que tener en cuenta que las solicitaciones de carga para la zona  suelen ser muy bajas.

Según la siguiente tabla extraída de la “Guia de cimentaciones en carreteras”, para conseguir la mejora de los diferentes parámetros de un suelo, pueden elegirse entre los siguientes procedimientos clásicos. Aunque casi todas las guías consultadas y las soluciones disponibles consideran la mejora de un terreno natural, generalmente deficiente, debe recordarse que en este caso se trataría de la mejora de un suelo aportado con una compactación deficiente. A continuación se exponen estos métodos según la citada guía:

Guia de cimentaciones en carreteras

En el caso que proponemos como ejemplo, el material utilizado para el relleno del trasdos es un material fino, limos y arenas con algo de plasticidad. Con la mejora del terreno se pretendería conseguir un aumento de los parámetros resistentes y una disminución de la deformabilidad. Si consideramos que, por un lado, la solicitación de carga es pequeña, y por otro que, la zona de actuación es de dimensiones reducidas y limitada por la edificación, entendemos que una posible solución sería realizar una actuación mediante una malla de inyecciones que provoque una mejora del terreno por desplazamiento, para este caso concreto.

Dada la naturaleza del terreno sobre el que en este caso se propone actuar, rellenos de material fino, podría recurrirse al empleo de inyecciones de baja movilidad, como un mortero de granulometría fina con poca proporción de agua, que haga que presente una viscosidad tal que al ser inyectado a alta presión no rompa el terreno ni rellene los poros, generando columnas de  bulbos de inyección dentro del relleno, que provoque un aumento de la compacidad del terreno y su tensión efectiva, así como una disminución de la deformabilidad.inyecciones suelo

En cualquier caso, en este post, se ha especificado como ejemplo un caso de un suelo en concreto. Para cada tipo de terreno debe definirse una solución adecuada. Ademas dada la problemática de este tipo de situaciones, normalmente será necesario adoptar un conjunto de soluciones y no una sola, que consigan minorar, en la mayor medida posible el desarrollo de patologías.

Inyecciones. Según el articulo 676 “Inyecciones”, del Pliego de Prescripciones Técnicas Generales para Obras de Carreteras y Puentes PG-3, existen diferentes tipos de inyección con distintos procesos.

Tipos de inyección:

Impregnación, Relleno de fisuras, Relleno de huecos, Inyección por compactación, Fracturación hidraúlica.

Procesos de inyección:

Inyección desde la boca de perforación, Inyección por fases descendentes, Inyección por fases ascendentes, Inyección por fases repetitivas mediante tubos manguito

Materiales de inyección:

Conglomerantes hidraúlicos, Materiales arcillosos, Arenas y filleres, Agua, Productos químicos, Lechadas

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¿Conoces el Proyecto Castor?…ahora seguro que sí.

El Proyecto Castor es una instalación de almacenamiento de gas natural submarino capaz de contener 1,3 millones de metros cúbicos de gas: 3 meses de consumo de la región española de Valencia.
Esquema proyecto CastorLas instalaciones de la planta toman el gas de la red general de gas para el almacenamiento en el subsuelo submarino. Para ello, el gas se transfiere a través de un gasoducto de aproximadamente 30 km de longitud, en su mayoría se ejecutan en el mar, que conecta la planta de la tierra Ignacio Pérez a la plataforma en alta mar situado a 22 km de la costa.
Cuando el sistema de gas requiere, estas instalaciones podrán volver gas del almacenamiento en las mismas condiciones en que fue recibido por el mismo gasoducto submarino.

¿Qué es un almacenamiento de gas?
Es una formación geológica porosa y permeable (“almacén”) que puede servir de almacenamiento de gas natural a condición de que:
– Esté cubierta por una caEsquema proyecto Castorpa impermeable (“cobertera”) para evitar cualquier migración de gas hacia la superficie.
– Tiene una forma de cierre (anticlinal, por ejemplo) para asegurar un confinamiento lateral. 
– Esté situada a una profundidad tal (entre 1.000 y 3.000 m) que permita una compatibilidad óptima entre los regímenes de presión en la red de transporte y en el almacén.

Esta formación puede ser un yacimiento de hidrocarburos agotado o una capa acuífera que no haya contenido hidrocarburos.

Conceptos básicos:

Inyección de gas al almacén. La función de un almacén es captar el gas natural de la red general de gasoductos y almacenarlo hasta que la demanda haga necesario su uso.

– Los poros de la roca están saturados de agua 
– El gas desplaza el agua y la reemplaza parcialmente 
– Extracción de gas del almacén. Cuando el Gestor del Sistema Gasista detecta la necesidad de disponer de más gas natural da orden a los almacenes para que extraigan el gas y lo inyecten nuevamente a la red general para su consumo. 
– Parte del gas queda atrapado entre los poros (Gas Colchón) 

enlaces de interés (fuentes):
http://www.escalugs.com/
http://www.proyectocastor.com/

¿Y TENGO QUE HACER EL ESTUDIO GEOTÉCNICO?, SI LO QUE ME QUIERO CONSTRUIR ES MUY PEQUEÑO….

Pregunta habitual…. y la respuesta siempre es SI.
La geotécnia….., para el usuario de a pie, puede resultar distante. Es como que no va con nosotros. Pero no es así, desde la entrada en vigor del Código Técnico de la Edificación (CTE) en 2007, es obligatorio y cito:

Geotecnia, estudio geotecnico” El CTE se aplicará a las obras de edificación de nueva construcción, excepto a aquellas construcciones de sencillez técnica y de escasa entidad constructiva, que no tengan carácter residencial o público, ya sea de forma eventual o permanente, que se desarrollen en una sola planta y no afecten a la seguridad de las personas.”

Osea, prácticamente en la totalidad de las edificaciones.
Pero no vamos a hablar de la obligatoriedad sino de la necesidad. Por que cuando compramos una casa miramos la calidad de las ventanas, que la calefacción funcione, la caldera, o si tiene el cuadro eléctrico bien instalado… y, sin embargo, por que no tenemos en cuenta el estado y propiedades del suelo, que a fin de cuentas es un elemento mas del proyecto. Si lo mas importante para todo son siempre los cimientos, por que en ocasiones no se le da tanto valor a la cimentación de la casa donde viviremos? Para que una cimentacion sea la mas optima, no es obvio que deberemos saber donde apoya? No haciendo una correcta investigación del terreno podremos pecar por exceso y por defecto¨en el cálculo de las cimentaciones:
 Patologias.
  • Pecado por exceso: tenemos un suelo estupendo, que admite bastante carga y cimentaciones aisladas, pero en nuestra preocupación de asegurarnos de que la casa no se caerá, sobredimensionamos la cimentación, gastando en hierro y hormigón mucho mas de lo que hubiera sido necesario.
  • Pecado por defecto: tenemos un terreno que admite poca carga, que esta formado por materiales finos que pueden sufrir lavado, o cosas peores que esta. Por mucho que gastemos en hierro y hormigón, esto no nos evitara que si en un futuro ciertos condicionantes externos (el vecino que esta todo el día regando, por ejemplo) o internos (colapsos) se ponen en marcha, nuestra edificación pueda sufrir patologías y de repente veamos que las puertas de nuestra casa o nuestro almacen ya no cierran.
Problemas con el terrenoEn fin, que en nuestro afán de abaratar costes, a veces, por no gastar 1000€ en un estudio del terreno, cuando el conjunto de nuestro proyecto nos va a costar 100 veces mas (haced la cuenta, estamos hablando de un 1% del coste y a cambio una garantía de saber lo que tenemos debajo), estamos exponiéndonos o a un sobredimensionamiento o a sufrir algún día alguna patología, de la que será dificil definir responsables.
Quizá hay que replantearse que es necesario y que no lo es. Un estudio geotecnico, en realidad será una medida de ahorro.
ESTUDIO GEOTECNICO = COSTE AJUSTADO EN CIMENTACIONES = SOLUCION ADECUADA DE CIMENTACIÓN

LAVADO DEL RIO AMARILLO

Uno cree que en este mundo donde las imágenes van y vienen al instante de suceder, piensa que no se pierde nada. Pues bien, esta es la prueba de que no siempre es así. Publicamos aquí, sorprendentes fotos recogidas en la red de del río amarillo y el proceso de limpieza que se lleva a cabo cada año en la presa de Xioaolangdi, en la provincia de Henan. Desde luego a mi, al menos, me ha dejado con la boca abierta.
Se descargan 2600 metros cúbicos de agua por segundo. De esta forma, abriendo las esclusas del embalse, las autoridades chinas limpian el limo del curso medio e inferior del río Amarillo. Se calcula que se mueven hasta 30 millones de toneladas de arena, el equivalente al peso de seis millones de elefantes, calcula BBC.
Las corrientes generadas se llevan consigo toneladas de arena al mar. El río Amarillo se ha visto afectado por una creciente cantidad de lodo y arena. Cada año, el lecho del río se eleva por la acumulación de depósitos de sedimentos, lo que frena el flujo de agua en la parte baja
Un total de 762 millones de toneladas de arena han sido vertidos en el mar durante los últimos 10 años.
Y como no, se ha convertido en un fenómeno turístico…
Curiosidades
Rio Amarillo
Presa. Rio Amarillo

 

En este link, podeis encontrar un video de como se realiza la descarga.

El Ayuntamiento demolerá el bloque afectado por una dolina en Valdefierro

La medida solo afecta a la escalera 5 del inmueble de la avenida de las Estrellas, pero los técnicos reconocen que la demolición repercutirá en el resto de las escaleras. La propiedad deberá afrontar el coste de la demolición.
Dolina en Valdefierro
El Ayuntamiento de Zaragoza impulsa la declaración de ruina económica de la escalera 5 del edificio 1-3 de la avenida de Las Estrellas, que obligará al desalojo y la demolición del mismo, y pondrá fin a cualquier efecto pernicioso que se pueda transmitir por arrastre al resto de los números del bloque residencial. Paralelamente, el consistorio asumirá las acciones que sean precisas para garantizar el realojo de los vecinos afectados.
 
Los informes que sobre la evolución del bloque de la avenida de las Estrellas han emitido técnicos municipales, juristas y expertos externos, fundamentalmente arquitectos y geólogos han puesto de manifiesto la existencia constante de desplazamientos en la escalera 5 del bloque residencial que, “aunque no están generando un riesgo inminente para la seguridad, si obligarían a realizar intervenciones que supondrían un coste superior al 50% del valor del edificio,constituyendo, por lo tanto un caso de ruina económica“, sostiene un comunicado del Ayuntamiento de Zaragoza.
Por eso, el Ayuntamiento afirma que ha comenzado a poner en conocimiento de los grupos municipales y de los vecinos de todo el edificio 1-3 de la avenida de Las Estrellas, a través de los presidentes de las comunidades de vecinos, la previsión de someter al Consejo de Gerencia, que es el órgano competente, la declaración de ruina de la escalera 5. Previo al pronunciamiento de la Gerencia, los afectados deben tener, como establece la ley, un periodo de alegaciones de 10 días, plazo que previsiblemente empezará a contar desde este viernes.
Solo la escalera 5
La iniciativa municipal no implica a ninguna otra escalera, porque la 5 es la única que tiene una parte del edificio dentro del perímetro de seguridad de la dolina. Sin embargo, los informes técnicos sí señalan las repercusiones negativas que la escalera 5 tiene para el resto de los números, ya que aunque los edificios son independientes entre sí, están unidos por la cimentación.
Una vez que se resuelva la ruina económica, el edificio deberá ser desalojado y demolido, no obstante los vecinos tendrán un plazo suficientemente amplio para abandonar sus viviendas, apuntan desde el Ayuntamiento de Zaragoza. “Es precisamente la propiedad la que está obligada a afrontar la demolición y solo en el caso de que no lo hiciera, el Ayuntamiento actuaría de manera subsidiaria”, señalan. De hecho, el consistorio ya intervino en el edificio en el año 2008, cuando un auto judicial le ordenó, como medida cautelar positiva, impulsar las medidas necesarias para contener los efectos de la dolina; algo, por otra parte, que se logró en buena medida, aunque el movimiento no se paralizó completamente.
El juez dejó claro entonces que el mandato que se daba al Ayuntamiento no suponía considerarlo responsable de los daños generados al edificio, pero sí entendía que la Administración Local era la única que podía actuar con inmediatez y eficacia.
Asimismo, el Ayuntamiento, con la unanimidad de todos los grupos municipales, según se señala en una nota remitida por el Consistorio,asumirá las actuaciones que sean necesarias para realojar a las familias de la escalera 5, de manera temporal inicialmente, hasta que sea posible alcanzar un realojo definitivo.
 (fuente: Heraldo de Aragón)