Mecánica de rocas y restauración, el recalce de la Torre Norte del Castillo de Denia

Detalle del Recalce de la Torre Norte del Castillo de Denia

Hablar de mecánica de rocas en restauración puede parecer exagerado pero en el caso del recalce de la Torre Norte del Castillo de Dénia funcionó bastante bien.

Vista del Recalce de la Torre Norte del Castillo de Denia

Para entender el problema es necesario hacer una breve introducción histórica:

Los castillos inexpugnables y las altas murallas pasaron a mejor vida con el desarrollo de la artillería. Las murallas que antes proporcionaban seguridad y el castillo en el que buscar refugio se convirtieron, con el pasar de los años, en un molesto obstáculo contra el desarrollo urbanístico y un montón de piedras allá en lo alto, respectivamente.

Vista del Castillo de Denia antes de explotar la cantera

Vista del castillo de Dénia, antes de sufrir daños en su ladera norte

En el caso de Dénia, en la costa norte de Alicante, el castillo quedó seriamente dañado tras la Guerra de la Independencia, pero los problemas habían empezado un siglo antes, más concretamente el 17 de noviembre de 1708, con la rendición de la ciudad ante los 10.000 infantes, 1.500 hombres a caballo y 24 cañones del sanguinario Mariscal D’Asfeld, aventajado discípulo del Mariscal Vauban (si, el de los contratistas), a las ordenes de Felipe V (el número de tropas varía, según las fuentes).

En 1612, Felipe III (de Austria) había otorgado a Dénia el título de ciudad (que el Duque de Lerma, favorito del Rey, fuera también marqués de Dénia tiene mucho que ver). La nueva ciudad devolvió el favor unos años después siendo la primera de la Corona de Aragón en proclamar rey al Archiduque Carlos de Austria, proclama que le salió muy cara. La guerra de sucesión la ganaron los Borbones, y Dénia -como casi todas las poblaciones de la Corona de Aragón- había apoyado al bando perdedor… la ciudad fue destruida, sus bienes confiscados y sus habitantes expatriados, quedando únicamente 144 personas… ya lo dijo el galo, vae victis.

Sin embargo, el puerto de la ciudad estaba muy bien situado, tanto que es eso lo que decide que se reincorpore de nuevo a la corona en 1804. Lo malo es que, pese a su evidente potencial, la ciudad había apoyado a los Austrias, así que los sucesivos informes técnicos sobre la conveniencia de reparar, dragar y ampliar el puerto fueron pasando de mano en mano sin pena ni gloria.

Entre 1867 y 1873 se derriban las murallas para permitir la expansión de la ciudad, la piedra se aprovecha para construir y el relleno para colmatar zonas húmedas próximas (doy fe, he hecho sondeos cerca del castillo con ensayos SPT de 0 golpes -si, cero golpes-). Quizá por eso, en 1892 deciden que ya es hora de tener un puerto en condiciones, proyecto que redactará una autoridad en el tema, Rafael Yagüe Buil, Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos, autor también de los puertos de Gandía y Málaga.

El problema es, para variar, económico. La piedra es cara y no hay dinero… lo que si hay es un castillo muy cerca del puerto… un castillo en lo alto de un macizo rocoso… un castillo que ya no se usa para nada… decidido, sacarían la piedra de la ladera norte del castillo.

Las obras del puerto tardarían años en terminarse, entre la gripe de 1918 y una plaga de filoxera que se cargó las cosechas de vid, la zona tardó años en levantar cabeza, pero la cantera se explotó, vaya si se explotó, así quedó la ladera norte del castillo… y así sigue hasta el día de hoy.

Vista aérea de la cantera del Castillo de Denia

Postal de la cantera y el castillo de Denia

La cantera también tuvo su momento de gloria en las postales

Demos ahora un salto temporal. Estamos en 1984, se llevan las hombreras y el pelo cardado, en los 40 Principales suena el Blue Jean de David Bowie, el hueco de la cantera está ocupado por un Instituto de Formación Profesional y el talud, pese a conservarse en buen estado, presenta caídas ocasionales (es de piedra, pero los años no perdonan). En previsión de un disgusto (son niños, pero a veces se les coge cariño), se decide colocar un pequeño muro de contención de 3 m de altura y un colchón de algas que amortigüe las caídas, a modo de cuneta Ritchie, solución que pinta mal y huele todavía peor.

Castillo de Denia

Vista actual del castillo de Denia (Fuente: Flickr)

Para colmo de males, uno de los bloques desprendidos descalza la Torre Norte del castillo, momento en el que deciden tomarse el tema en serio, no sea que pase algo.

Vista del Puerto de Denia desde la cantera

El puerto desde la cantera, con la torre norte en segundo plano, todavía en buen estado

El “Estudio de la estabilidad del talud norte y recalce de la torre norte del Castillo de Denia, Alicante” fue encargado por la Dirección General de Bellas Artes de la Consellería de Cultura de la Generalitat Valenciana a la E.T.S. de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos de Valencia, siendo sus autores Manuel Romana Ruiz, Francisco A. Izquierdo Silvestre y José B. Serón Gáñez.

El talud tiene una longitud de 105 metros, con una altura máxima de 45 metros, una inclinación de 70º-90º y una dirección de buzamiento de 330º. Las murallas se encuentran justo en coronación del talud (si, explotaron la cantera al máximo) y tienen una altura aproximada de 10 metros, según zonas. El macizo está formado por calizas cretácicas margosas en bancos de potencia métrica, con karstificación y diaclasado vertical, ligeramente meteorizadas (grado II), con un RQD del 75-90%, un RMR básico de 79-84 y una resistencia a compresión simple de 45-67 MPa.

Vistos los datos anteriores es evidente que a) la roca es bastante buena (por eso se la llevaron al puerto) y b) son las discontinuidades las que están creando problemas. El estudio de campo mostró tres familias de discontinuidades, además de la estratificación, representadas en proyección estereográfica más abajo. En general se trata de discontinuidades onduladas-rugosas (con un JRC de 10-15), continuas, con una apertura de 1 a 5 mm, espaciamientos de 0,60-2,00 m y relleno de calcita y arcilla de decalcificación.

Proyección estereográfica medidas castillo de Denia

En el caso de la Torre Norte, además del desplome del paramento podía darse también una rotura plana a favor de una de las familias de discontinuidades, de orientación casi paralela al talud, así que se planteó una reparación en dos partes (ejecutada en verano de 1985).

En una primera fase, calculado el volumen que podía deslizar (≈41 m³), se saneó el talud y se diseñó un “tacón” anclado mediante bulones a la resina, de Φ22 mm y longitudes de 1 a 4 metros en una malla de 2,5 bulones/m². Hecho esto se colocaron varias capas de malla de alambre de triple torsión de Φ3 mm, y hormigón proyectado o gunita hasta reconstruir la cuña deslizada, dejando ya preparadas las cabezas de anclaje.

Esquema del Recalce de la Torre Norte del Castillo de Denia

Posteriormente, creada ya la “cuña de anclaje”, se perforaron y tesaron siete anclajes de cable a 1.000 KN para aumentar la resistencia a corte del plano de rotura, asegurando una posible caída de todo el conjunto (≈355 m³) a favor de la rotura plana ya mencionada.

Esquema del Recalce de la Torre Norte del Castillo de Denia

A día de hoy, los anclajes casi no se ven (se notan mucho más los arreglos en el paramento de la torre) y todo sigue en su sitio, que es lo importante.

Detalle del Recalce de la Torre Norte del Castillo de Denia

Por cierto, con el tiempo pensaron que eso de tener un instituto justo debajo del talud no era una buena idea, por aquello de que los niños son el futuro y deben crecer sanos para pagar impuestos, así que decidieron poner algo menos valioso, por lo que pudiera pasar… actualmente el hueco lo ocupa la sección de urbanismo del Ayuntamiento de Dénia… no, no es broma, allí está.

 

Notas:

  • Un instituto en la ladera norte de un talud casi vertical de 45+10 metros de altura, menos mal que en Dénia hace buen tiempo, que si no…
  • Existe una propuesta para restaurar la pendiente original de la ladera creando un hueco de usos múltiples (auditorio, piscinas, etc). La idea no es mala pero… bueno, teniendo en cuenta que el nivel freático está apenas a dos o tres metros de profundidad y que plantea excavar tres sótanos en roca me parece a mi que todavía tardará en llevarse a cabo (pegadle un vistazo a la descripción del proyecto, a ver qué os parece la justificación cristalográfica de la geomorfología de la ladera).
Propuesta restauración de la cantera del castillo de Denia
  • George R. R. Martin se inspiró en la Guerra de las Dos Rosas (Lancaster = Lannister) para Juego de Tronos, ¿no hay nadie que haga lo mismo con la Guerra de Sucesión Española? tendría mucha más intriga.
  • El castillo dejó de repararse con propósitos defensivos en 1828. En 1859 se ordenó su derribo pero no llegó a ejecutarse al pasar a manos privadas. En 1952 el ayuntamiento lo recuperó de nuevo.
  • En 1895, aprobada la construcción del puerto, el Alcalde de Dénia decía: “Rafael Yagüe, ingeniero, autor del proyecto, que con un desprendimiento y abnegación superiores a todo elogio, no sólo hizo frente a los considerables gastos que llevan consigo los estudios y confección de planos, sino que también, con su proverbial actividad y con un celo nunca bien apreciado, ha puesto al servicio de Denia todo su talento y todas sus energías. Los diques del puerto serán el monumento que perpetúe la memoria del ilustre ingeniero”… es una pena, pero los diques no se comen, fallecido Yagüe en 1899, su familia todavía solicitaba en 1907 que se abonaran los honorarios de proyecto.

Desprendimiento de rocas en Preonzo, Suiza

Algunas imágenes y un vídeo del desprendimiento de rocas en Preonzo, en el cantón del Tesino, en la Suiza Italiana. Ocurrió el pasado lunes 14 de mayo de 2012, aunque el movimiento continuó hasta el día siguiente. Las fuentes no terminan de coincidir en cuanto a su volumen, unas dicen que han sido 300.000 m³ y otras que supera los 800.000 m³, mucho, en cualquier caso.

En la imagen de Google Maps (bastante buena, por cierto) se puede comprobar que se trata de la reactivación de un movimiento anterior, de 2002, con 150.000 m³ movilizados. En general, toda la zona presenta inestabilidades, lo que llevó a instalar un completo sistema de monitorización en 1990, algo parecido a lo que comenté en esta entrada.

Estos últimos días las medidas estaban mostrando movimientos diez veces superiores a los habituales, superando los 5 mm/hora, ahí que ya estuvieran preparados para el colapso (de hecho, ya hace una semana que evacuaron la parte inferior). Existen registros históricos de movimientos del terreno en la zona desde 1600, y en 1725 un desprendimiento arrasó casi por completo el pueblo. La denominación local de la zona es Valegión, que quiere decir «acumulación de piedras», no hace falta decir más, ¿verdad?.

Os dejo con las fotografías y el vídeo.

 

Más información en Blick y en la edición italiana de la Wikipedia para Preonzo.


¿Santa Bárbara o Santo Domingo de la Calzada? ante la duda, los dos

La imagen de Santa Bárbara, virgen, mártir y patrona de los Ingenieros de Minas, es un clásico en los túneles. Encontrar también por allí a Santo Domingo (García) de la Calzada, sufrido patrón de los Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos y los Ingenieros Técnicos de Obras Públicas ya no es tan habitual… pero tampoco parece que se lleven mal, después de todo.

Santo Domingo de la Calzada y Santa Bárbara en el Túnel de Finca Adoc, Alicante

¿Existen conflictos de competencias entre santos?, ¿también tienen competencias exclusivas?, ¿pueden curar ex-leprosos?, ¿se pueden considerar funcionarios del estado?, ¿de cuál, de El Vaticano? como se suele decir, doctores tiene la iglesia que os sabrán responder, el propósito de esta entrada era mostrar estas fotografías aprovechando que hoy es 12 de mayo, festividad de Santo Domingo de la Calzada.

Santo Domingo de la Calzada y Santa Bárbara en el Túnel de Finca Adoc, Alicante

Por una vez, las fotografías son mías. Las pacíficas estampas (en las que no faltan las famosas gallinas) se tomaron en la boquilla sur del túnel de Finca Adoc, en Alicante (justo aquí, en Google Maps), un soleado día de diciembre de 2010, confirmando, una vez más, que los nórdicos pueden tener un pésimo gusto combinando sandalias con calcetines, pero buscando sitios para pasar la jubilación son únicos.

Geotecnia y Fotografía: Los filtros digitales no sólo quitan arrugas, también redes de malla

Geotecnia y Fotografía: Filtro anti redes de malla

Una ley no escrita de la geotecnia ―y muy especialmente de la mecánica de rocas―, dice que cuánto más inaccesible sea la zona, mas importante será disponer de los datos.

En este caso la ley se cumplía, y con IVA incluido, además, porque el acceso (ya de por sí complicado), tenía un “opaco” impuesto en forma de redes, una red de malla y otra de anillos… y no todos tenemos la opción ni somos tan atrevidos como mi amigo Joan, que hace unos meses bajaba en persona a inspeccionar un sinkhole en la Universidad Autónoma de Barcelona.

No se podía acceder, las redes lo tapaban casi todo y era muy necesario (mucho) saber qué había detrás, ¿qué podía hacer…?

Para empezar (y hasta disponer de la prometida grúa que nunca llegó), mirarlo todo con atención, mucha, y tomar fotografías, también muchas. Desde el punto más cercano posible, con el zoom óptico al máximo, y con la mejor calidad… después, ya veríamos.

Geotecnia y Fotografía: Filtro anti redes de malla

Lo último, un filtro de retoque fotográfico anti-redes de malla (pulsa para verlo mejor)

Las mallas presentaban cierta forma regular y un “grosor” de entre 3 y 8 píxeles, por lo que un filtro de convolución de eliminación de ruido parecía la mejor opción. Craso error, el método no funcionaba, en lugar de “difuminar” la malla sobre el fondo emborronaba toda la imagen y todavía se veía menos.

Por suerte, fue mucho más fácil. Las mallas eran muy blancas (muy luminosas) en comparación con el fondo (más oscuro), así que el mejor fue aplicar un filtro de valor mínimo en una cuadrícula de 5×5, es decir, tomar para cada pixel el valor mínimo de los 24 píxeles que lo rodean, eliminando así todo rastro de la malla.

Se pierde calidad, es un hecho, pero creo que el resultado permite observar algo mejor el estado del terreno, ¿no?

No es un truco muy espectacular ni una técnica muy depurada, pero espero que a alguien le sirva de orientación si se encuentra en una circunstancia similar. Estos filtros están en cualquier programa medianamente serio, tanto de pago (PhotoShop) como gratuitos (GIMP, XnView, PhotoFiltre, etc.). Las pruebas con la matriz de convolución las hice con GIMP, para el filtro de mínimo utilicé XnView, el filtro que incorpora GIMP sólo permite usar un entorno 3×3.

Un saludo desde aquí para GeoTalud, que hizo un trabajo estupendo en un recalce más complicado que necesario.


Muros de tierra armada a escala reducida. GeoWall 2012

En casi todas las disciplinas (y el casi va por las matemáticas) se hacen modelos y ensayos a escala reducida. A nivel académico, lo más habitual son las estructuras con papel, aunque también se hacen puentes con espaguetis (y muy resistentes, además), así que… ¿por qué no hacer un modelo reducido de un muro de tierra armada con papel?

Muro de tierra armada, GeoWall 2012

un muro de tierra armada de papel en un estado límite último

Los primeros modelos reducidos son geotécnicos. Ya desde el colegio aprehendemos los conceptos de límite líquido, límite plástico e índice de plasticidad… la arcilla es plástica y hay un margen de humedad en el que se puede modelar, la arena es granular y no se puede, punto, mecánica de suelos en estado puro. El concepto, la base, el cimiento…

El resultado final de ese primer modelo no es ninguna maravilla, suele ser un cenicero o un adorno con unos dedos marcados que hace babear a los progenitores y abuelos del artista, ignorantes ellos de que lo importante no es el objeto, sino la experiencia, marcada en la memoria, “barro primigenio”.

Lamentablemente, todos esos conocimientos geotécnicos se pierden como lágrimas en la lluvia con la edad y pronto otros juguetes ocupan el lugar de la geotecnia… salvo que participes en competiciones como el GeoChallenge del ASCE.

La prueba consta de tres fases:

  • GeoPrediction. Se trata de un problema teórico sobre el comportamiento de un suelo, premiado con el trofeo Círculo de Mohr. Este año era un problema de asientos de consolidación. Si quieres intentarlo, aquí tienes las normas, el enunciado, las columnas, los ensayos de campo (SPT al 60%, CPTu) y los listados de los ensayos de laboratorio (edómetros, mayormente).
  • GeoPoster. Es un póster con los resultados de un trabajo, en la línea de lo que hablaba el otro día sobre la presentación de datos técnicos (más info).
  • GeoWall. La prueba más interesante. Consiste en hacer un modelo a escala de un muro de tierra armada (mechanically stabilized earth, MSE) con papel, repito, con papel. El muro debe soportar una carga vertical y otra lateral (especificaciones). Al equipo ganador le dan el Trofeo Atterberg, en forma de cuchara de Casagrande (si no sabes quién fue Atterberg ya tardas en pulsar).

El GeoChallenge 2012 se ha celebrado en el GeoCongress 2012 de Oakland, California, los días 25, 26 y 27 de marzo de 2012. Han participado equipos de 17 universidades. El GeoWall lo ha ganado el equipo de Cal Poly Pomona.

A continuación, el vídeo oficial del evento:

 

Y ahora un vídeo triunfal del making of, hecho por el equipo ganador, en el que se puede ver muy bien cómo funciona un muro de tierra armada y qué parte del terreno participa realmente de la rotura.

Visto en GeoPrac.