Santamarta & Hernández: “Ingeniería Geológica en Terrenos Volcánicos”

Métodos, Técnicas y Experiencias en las Islas Canarias

He de hacer uso del buscador para recordar cuando nombré por última vez los terrenos volcánicos. Hay dos apariciones. La primera es de hace mucho tiempo, en una entrada eliminada (el lunes que viene lo explico) en la que señalaba la escasa atención que les prestaba la normativa geotécnica estatal. La última aparición es de septiembre de 2013, en un libro de Juan Carlos Santamarta.

Bien, pues hay novedades al respecto, y casi de los mismos autores, además, porque son Juan Carlos Santamarta y Luis Enrique Hernández los que, como coordinadores, encabezan este archivo de 434 páginas que se colapsó el día que se anunció en twitter. Y no exagero, el primer autor me tuvo que enviar un enlace por correo porque me quedé sin copia.

Santamarta & Hernández: "Ingeniería Geológica en Terrenos Volcánicos"

Mucha gente ha participado en su redacción (24 autores, para ser exactos), lo que hace que sus 15 capítulos abarquen un montón de temas distintos.

Por aquello de la deformación profesional, como ingeniero prefiero los capítulos más geotécnicos, como los de clasificaciones geomecánicas (3), problemas geotécnicos en obras de captación de aguas (7), la restauración de la bóveda del auditorio de Los Jameos del agua (10), el de metodología de diseño de muros de gravedad con anclajes pasivos (12) o los dedicados a estabilización y saneamiento (14 y 15), aunque debo reconocer que el que más me ha gustado ha sido el dedicado a las infraestructuras marítimas (8).

Puedes descargar el libro pulsando en el icono inferior, esta vez sin problemas gracias a la nueva sección de Descargas de la Sociedad Española de Mecánica de Rocas.

Santamarta & Hernández: Ingeniería Geológica en Terrenos VolcánicosSantamarta & Hernández: “Ingeniería Geológica en Terrenos Volcánicos” (70 MB)

“Problemas de Mecánica de Rocas: Fundamentos e Ingeniería de Taludes”

Libros de mecánica de suelos hay muchos, tanto de teoría como de problemas. Libros de mecánica de rocas ya no hay tantos, y si hablamos de problemas, el número todavía se reduce más, mucho más, de hecho, ahora mismo sólo me viene a la cabeza el completo segundo tomo (“Illustrative Worked Examples“) del “Engineering Rock Mechanics“, de Harrison & Hudson.

Bien, pues tenemos un nuevo libro de problemas de mecánica de rocas que añadir a esa lista, en castellano y de libre acceso, por cortesía de la Sociedad Española de Mecánica de Rocas, que ha alojado el archivo en su nueva sección de descargas.

Vamos, que todo son ventajas.

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Problemas de Mecánica de Rocas: Fundamentos e Ingeniería de Taludes” está escrito por Javier Arzúa, Leandro Alejano e Ignacio Pérez-Rey, de la E. T. S. de Ingeniería de Minas de Vigo. El libro recopila los problemas de la asignatura de los últimos años, tiene 44,8 MB, 312 páginas y está bastante bien, así que ya tardáis en descargarlo si os interesan estos temas.

Problemas de Mecánica de Rocas: Fundamentos e Ingeniería de Taludes (44,8 MB)

Problemas de Mecánica de Rocas: Fundamentos e Ingeniería de Taludes (44,8 MB)

El único punto negativo es que algunos esquemas no se ven del todo bien, un problema muy habitual al insertar figuras en los archivos pdf. No termino de estar muy de acuerdo con la introducción, cuando dice que la Mecánica de Rocas debería denominarse, más rigurosamente, Ingeniería de los Macizos Rocosos. En mi opinión, Mecánica de Rocas es un término lo suficientemente descriptivo y conciso, pero para gustos, colores, claro.

Por cierto, este libro complementa un primer tomo, de teoría, de (casi) los mismos autores. Tengo pendiente reseñarlo por aquí desde hace un montón de tiempo. Un día de estos lo hago, prometolo :-)

¿Puede un simple acopio de tierras desestabilizar la pila de un viaducto?

Por supuesto que si, y eso es lo que ocurrió en junio de 2014 en este tramo (google maps) en viaducto de la autopista interestatal I-495 (Delaware, EEUU).

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He aquí el culpable del problema

El viaducto, que no es precisamente pequeño (3 carriles por sentido y 90.000 vehículos diarios) fue cerrado al tráfico tras verificar una llamada al 911 que advertía que “el puente parecía estar separándose” (puedes oír la llamada aquí).

La inspección comprobó que, efectivamente, las pilas de las secciones 11 a 14 estaban inclinadas (hasta un 4%), con un asentamiento vertical máximo relativo de 46 cm entre calzadas, por lo que el tramo quedó cerrado al tráfico el 2 de junio.

El viaducto, construido en 1974, tiene una longitud total de 1.463 metros, formado por 38 vanos de 35 metros apoyados en pilas columna de 18 metros de altura. La cimentación de las pilas está resuelta por zapatas arriostradas de 1,70 m de canto sobre pilotes metálicos (perfil en H) hasta el nivel de roca, a algo más de 30 metros de profundidad.

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Como se puede comprobar, la alerta estaba justificada.

Lo primero que llamó la atención de los inspectores fue un enorme acopio de rellenos (aprox. 45.000 toneladas) próximo a la cimentación de la zona afectada, alrededor del cual se podían apreciar asientos y grietas, un acopio que no estaba ahí en la última revisión bianual de la FHWA, de octubre de 2012, pero que si aparecía en fotografías aéreas de 2013.

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Por experiencias previas, primero se sospechó de una corrosión de los pilotes metálicos pero una vez realizadas las catas se pudo comprobar que los pilotes, pese a haber pandeado, se conservaban en buen estado, no así las zapatas, con fisuras horizontales y diagonales.

El hecho de que las dos zapatas de cada sección estuvieran dañadas del mismo modo parecía confirmar la causa, un desplazamiento del terreno debido a la extrusión lateral del suelo blando bajo la carga creada por el acopio de tierras.

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Según el informe oficial, hubo una “perfect storm of factors“, una perfecta mala combinación de factores “si y sólo si” que hicieron posible el fallo:

  • El terreno: Suelos orgánicos muy blandos y muy compresibles en un espesor medio de 30 metros, algo más bajo la pila más afectada.
  • La cimentación: Pilotes metálicos (perfil en H, no se indican dimensiones) de más de 40 metros de longitud, hasta el nivel de roca, que no pudieron soportar la carga lateral y pandearon.
  • La carga: Un acopio de tierras de aproximadamente 45,000 toneladas que produjo la extrusión lateral del terreno.

La autopista se cortó al tráfico el 2 de junio. Los rellenos se retiraron entre esa misma noche y el 10 de junio. Puesto que el tiempo era el factor crítico (repetimos, 90.000 vehículos diarios) y el arreglo no podía esperar, el 4 de junio se decidió acudir de urgencia a obras cercanas y “tomar prestado” el equipo necesario, lo que permitió ahorrar entre 10 y 12 semanas.

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Como se puede ver en los esquemas (tomados de www.delawareonline.com), el arreglo consistió en una nueva cimentación en las secciones 12 y 13 y un recalce en las 11 y 14 (pulsa en los esquemas para verlos mejor).

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Para ello se perforaron 4 pilotes de 1,20 m de diámetro hasta 50 metros de profundidad a ambos lados de la cimentación existente, uniendo las cabezas con una viga de coronación. En las secciones 12 y 13 se colocó un apeo metálico temporal y se sustituyeron las pilas originales por otras tres, mientras que en las secciones 11 y 14 se “solidarizó” la cimentación existente con las nuevas vigas.

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Detalle de las nuevas vigas

Tras las preceptivas pruebas de carga, la calzada sur fue abierta al tráfico el 31 de julio y la calzada norte el 23 de agosto. Los trabajos terminaron totalmente en abril de 2015. El coste de la operación ascendió a 40 millones de dólares y por lo que se ve, un montón de gente visitó la obra, incluso el presidente Obama.

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La incidencia quedó añadida al protocolo de inspecciones de la FHWA y poco después se localizó un caso similar, así que al menos ha servido para algo… algo más que ser un ejemplo real de extrusión lateral, quiero decir.

Más información:

How Could a Pile of Dirt Cause a Major Interstate Bridge To Tilt?

Toda la información, fotos y vídeos en delawareonline.com

“el puente constituye para la colectividad un daño duradero”

“El puente comportará para el futuro un constante y desproporcionado desembolso económico por parte de la administración, ya que la obra se ve afectada por una patología crónica, caracterizada por la necesidad de un seguimiento constante y continuas intervenciones que no pueden atribuirse a operaciones ordinarias de mantenimiento. Se podría considerar que el puente constituye para la colectividad un daño duradero“.

— Carmine Scarano
Procurador del Tribunal de Cuentas del Véneto.
El País, 22 de agosto de 2013

Dejando a un lado que estamos hablando de un diseño de Santiago Calatrava que (una vez más) se ha salido de madre (de 3,8 a 11,2 millones de euros), consuela saber que las autoridades italianas son conscientes de la existencia de algo llamado “operaciones ordinarias de mantenimiento”. Ahora sólo falta que se apliquen el cuento las autoridades españolas, porque tenemos las carreteras que dan pena. Por supuesto, el día que pase algo todo serán excusas y lamentos, pero no será porque no se haya avisado.

En cuanto al ínclito, el proceso se reanudará el próximo 13 de noviembre.