Exámenes de Geotecnia, también durante la Eurocopa 2012

Sin que sirva de precedente, voy a nombrar otra vez el fútbol en el blog, ¿la razón?, la desgraciada coincidencia entre los exámenes de junio y la Eurocopa 2012 (desgraciada para los aficionados al fútbol, claro), coincidencia que lleva a plantear exámenes de geotecnia con preguntas como esta, vista en un tweet de @AdrianAcevedo_1.

Pregunta de examen de geotecnia, para este año que hay eurocopa pic.twitter.com/MtOibxzK

— Adrián Acevedo (@AdrianAcevedo_1) June 12, 2012

La complicada construcción del Túnel de El Regajal

Los túneles son complicados, los túneles en terrenos expansivos son muy complicados, los túneles en terrenos expansivos, solubles y corrosivos son el infierno, directamente; y si a todo eso añadimos problemas ambientales tendremos el túnel de El Regajal, en la línea de alta velocidad Madrid–Valencia.

Esta entrada tiene tres vídeos (creo que he batido un nuevo récord). El primero es una animación de Voxelstudios sobre la construcción del túnel, a modo de introducción, los otros dos forman parte del vídeo promocional de ADIF para todo el tramo. Las fotografías pertenecen a la galería del Ministerio de Fomento en Flickr.

El túnel de El Regajal pertenece al tramo Aranjuez-Ocaña del Nuevo Acceso Ferroviario de Alta Velocidad de Levante, quedando situado entre Aranjuez y Ontígola. Es un túnel de doble vía, con un diámetro interior de 8,50 m y una sección útil de 85,7 m². La longitud total es de 2.437 metros (2.445 m incluyendo los falsos túneles) con una montera media de 40 m (máxima de 65 m), y una pendiente media de 25 milésimas. El proyecto lo hizo SENER, la empresa constructora fue la UTE ACCIONA-OBRAS SUBTERRÁNEAS y la asistencia técnica corrió a cargo de GETINSA, aunque cuando vieron lo que tenían entre manos entraron también en juego la UPM, la UPC y el CEDEX.

Desde un punto de vista ambiental el túnel atraviesa una zona muy delicada, Lugar de Interés Comunitario (LIC), Zona de Especial Protección para las Aves (ZEPA) y Reserva Natural con ¡¡ 73 especies !! de mariposas distintas, nada menos, lo cual complicaba bastante las obras (cuando menos, su logística, las zonas de paso, el movimiento de tierras, el ruido, etc), pero el verdadero problema estaba bajo tierra… en un trazado que pasaba de unas arcillas fisuradas expansivas (hasta 4 MPa) a una sucesión de glauberitas, yesos, halitas y anhidritas, o sea, problemas de expansividad, corrosión, lixiviación y cruce de fallas en materiales blandos, para colmo de males, durante la excavación se encontró también un acuífero colgado, resumiendo, la ley de Murphy en formato túnel.

Como se puede ver, hubo que recurrir a soluciones que evitaran la decompresión del macizo y la entrada de agua, es decir, rozadora en la parte “salina”, y martillo picador y pala excavadora en la parte arcillosa, procediendo con mucho cuidado, gunitando o proyectando hormigón (con un 4-6% de poliolefinas) e impermeabilizando lo más rápido posible.

Además de eso, como existía un alto riesgo de lixiviación en profundidad en la salida del lado de Ontígola, hubo que pilotar el túnel en los últimos 80 metros… si, como lo estáis leyendo, pilotes dentro del túnel, y bastante grandes, además (1,20 m de diámetro por 17 m de longitud). Por cierto, como también había riesgo de expansividad los pilotes están dimensionados también a tracción, con armadura de fibra de vidrio en maniobras cortas (lo poco que permitía el gálibo del túnel, claro).

¿Eso es todo?, todavía no, cerca del emboquille del lado de Aranjuez el túnel pasaba por debajo de una vaguada con relleno blando y sólo 11 metros de montera, y por el otro extremo bajo la radial R-4 con una montera de 18 m, lo que obligó a usar bulones de fibra de vidrio, hormigón proyectado e inyecciones… de resinas acrílicas, claro, una lechada acuosa quedaba completamente descartada.

En previsión de futuros asientos (o lo que pudiera pasar) se dejaron perforaciones registrables en contrabóveda y andenes, con idea de hacer inyecciones de recalce.

Os dejo con los vídeos promocionales de ADIF, el primero es una introducción a toda la obra y los pasos superiores, el segundo está dedicado al túnel de El Regajal (en mina y falsos túneles) y la restitución medioambiental con hidrosiembra.

Quizá alguien recuerde que durante la construcción de este túnel hubo un hundimiento con cierta repercusión mediática (políticos de uno y otro bando, para variar). Efectivamente, hubo un derrumbe, fue en diciembre de 2008, afectó a una longitud de 40 metros y, francamente, lo raro es que sólo pasara eso, visto lo visto… ¿recordáis eso de que las empresas españolas son una potencia mundial en el AVE?, pues en eso consiste ser una potencia, en saber qué hacer cuando la cosa se pone fea, el famoso “know-how”.

PD: Próximamente, más información sobre el tema.

¿Cómo se hinca un pilote en el lecho marino?

¿Alguna vez te has preguntado cómo se hinca un pilote en el lecho marino?, ¿o cómo se sustentan las grandes plataformas petrolíferas offshore?

En los libros técnicos suele aparecer el método α (Tomlinson, 1971) para el cálculo de la resistencia por fuste de los pilotes, adoptado por el API (American Petroleum Institute) a mediados de los 80, o el método λ (Vijayvergiya y Focht, 1972) para plataformas petrolíferas del golfo de México, también para resistencia por el fuste pero, una vez calculados, ¿cómo se instalan esos pilotes, realmente?

Pues, cuando es posible, desde superficie, y cuando no es posible, con métodos más sofisticados, como se puede comprobar en esta detallada animación, cortesía de StabFrame…

Y en este otro vídeo de lo que ocurre bajo el agua, realmente. A partir del instante 1:14 se puede ver cómo entra el pilote…

Actualmente, el API (American Petroleum Institute) tiene dos comités dedicados a las cimentaciones de plataformas offshore, encargados de elaborar el “API RP 2GEO – Geotechnical and Foundation Design Considerations”, de forma coordinada con las normas ISO 19901-4 e ISO 19902 teniendo en cuenta los últimos estudios realizados (he leído por algún sitio que en la última edición iban a cambiar el coeficiente de empuje lateral K y añadir un método de cálculo mediante el CPT, pero que no se decidían por ninguno en concreto, qué cosas…)

Por cierto, si quieres pilotes grandes de verdad, de esos que cambian su nombre a cajones, con 22 metros de diámetro, tienes un ejemplo en esta otra entrada, sobre las islas artificiales que han creado en el mar de China para conectar el puente Hong Kong-Zhuhai-Macao con un túnel y permitir el tráfico marítimo.

Problemas de geotecnia, ahora con criterios estéticos

Normalmente, los problemas de geotecnia que se plantean en la universidad suelen estar enfocados a resolver cuestiones «de concepto», sacrificando el realismo en favor de la corrección teórica, pero a veces contienen situaciones tan posibles como plausibles.

El fragmento de problema de la imagen inferior, visto en un tweet de @rober_t_uco, puede parecer una exageración, pero no lo es, a la hora de la verdad, arrancar unos cables o quitar «eso que molesta» no es nada raro, que se lo pregunten a los responsables de la instrumentación, les hace una gracia…

Aunque no seais de Caminos, leed este enunciado de un problema de Geotecnia. #depelicula #queimaginacionlosdecaminos pic.twitter.com/JEhfrozc

— Roberto (@rober_t_uco) April 24, 2012

Lo pongo un poco más grande, para que se lea mejor:

PD: «Plausible» quiere decir recomendable, digno o merecedor de aplauso (por si se os había olvidado, que no es una palabra que se use mucho).

Venice Backstage, ¿cómo funciona Venecia?

Las imprescindibles labores de mantenimiento, ingratas y poco reconocidas, son difíciles en cualquier ciudad, especialmente en Venecia, como se puede comprobar en el siguiente vídeo «Venice Backstage. How does Venice work?«, realizado por Insula, la empresa encargada del mantenimiento de la ciudad.

El vídeo, que parece querer confirmar aquello de «lo que mata es la humedad«, toca un poco de todo, las barreras anti-capilaridad y los tratamientos para evitar el ataque salino a los muros de mampostería, la flexibilidad de los propios muros respecto de los forjados (resuelta con anclajes metálicos), los problemas de la cimentación de los palazzi (ya sabéis, los pilotes de madera se portan bien mientras están secos o sumergidos, pero llevan realmente mal pasar de un estado al otro), la mala relación entre los pavimentos y el acqua alta, el mantenimiento de los puentes (de piedra y metálicos), las canalizaciones urbanas, la ingeniería sanitaria, etc… (no, no menciona el puente de Calatrava, ya se darán cuenta de lo que han hecho, ya).