30/01/2023

Experto en geotecnia explica cómo rellenar un agujero como el de Villa Nueva

  • Por Heidi Loarca
01 de julio de 2022, 12:51
Los socavones ocurren por erosión interna del suelo, como el agujero en el km 15.5 ruta al Pacífico en Villa Nueva. (Foto: Carlos Alonzo/Soy502)

Los socavones ocurren por erosión interna del suelo, como el agujero en el km 15.5 ruta al Pacífico en Villa Nueva. (Foto: Carlos Alonzo/Soy502)

Un ingeniero especializado en geotecnia y geofísica explica lo que sucede en socavones como el ocurrido en Villa Nueva en el kilómetro 15.5, ruta al Pacífico y el camino a seguir para restaurar la zona impactada.

OTRAS NOTICIAS: Aplican más concreto fluido en el agujero del kilómetro 15 de la ruta al Pacífico

El ingeniero civil, Fernando Callejas, quien se ha especializado en Geotecnia y Geofísica a nivel de doctorado por parte de la Universidad de Missouri de Ciencia y Tecnología, es miembro de la Asociación Guatemalteca de Ingeniería Estructural y Sísmica (AGIES) y ha dirigido la Asociación Guatemalteca de Mecánica de Suelos e Ingeniería Geotécnica (AMSIG), compartió sus conocimientos con Soy502 para explicar el fenómeno de los hundimientos y sus soluciones.

El agua es el elemento principal que provoca los socavones, pero se trata de un proceso complejo en el que interviene el agua y fallas estructurales (tuberías, por ejemplo) que provocan daños en los suelos. Basado en este principio básico, Callejas se enfoca en el tema de las tuberías de agua y explica que éstas no deben trabajar en su máxima capacidad. “Siempre tiene que haber un espacio de aire en los tubos”, recalca, pues las tuberías no están diseñadas para soportar presión, en la mayoría de los casos.

Estos es lo que sucedió en Villa Nueva, un colector se saturó de agua y colapsó. Hay dos factores que influyen: la cantidad de agua que llegó a la tubería y la antigüedad de los tubos. El ingeniero detalla que las intensidades de lluvia de hace 25 años son diferentes a las intensidades de lo que hay ahora. Es decir, hay un aumento en la cantidad de agua que llega a las tuberías a causa de las lluvias, lo que no sucedía dos o tres décadas atrás.

Otro factor es que hay menos espacios permeables que permitan una absorción del líquido lo cual hace que todo se dirija a los colectores. Cabe resaltar que en caso de existir una falla tectónica activa, esta podría contribuir con el problema, pero los estudios adecuados del suelo son los que establecen si esto suma a la formación del hundimiento.

En 2007 ocurrió un gran hundimiento en el barrio San Antonio, zona 6 capitalina de Guatemala. (Foto: NPR)
En 2007 ocurrió un gran hundimiento en el barrio San Antonio, zona 6 capitalina de Guatemala. (Foto: NPR)

Cuando un tubo trabaja a presión y en condiciones subterráneas (por ejemplo a 18 metros de profundidad como se cree que está ubicado el colector en Villa Nueva) puede llegar a taparse, también se sumaría la falta de mantenimiento, o bien podría caer un árbol u otro objeto y en el impacto de la caída hace que el resto de la tubería trabaje a esa presión de varios metros bajo tierra y en algún punto del tubo se fisure y empieza a tirar agua que podría llegar a varios metros de regreso. 

En ese momento es cuando el agua comienza a lavar el terreno y como sucede bajo tierra, nadie lo mira (excepto si se realiza una inspección del lugar), mientras el agua llega arriba, la tierra comienza a ser tragada hacia abajo y se va dentro de la tubería, por donde se rompió y ha salido el agua. Así se comienza a formar el socavón que va creciendo poco a poco hacia arriba hasta llegar a la superficie del suelo, que puede durar años hasta que sea visible. 

Callejas refiere que lo sucedido en Villa Nueva se pudo haber formado desde años atrás y la intensidad del invierno actual sobrepasó al punto de debilitarse la tierra y hundirse el lugar. 

Solución hidráulica para sanear el terreno

Como mencionó Callejas al inicio, en los socavones intervienes factores hidráulicos y estructurales que repercuten en las fallas de los suelos, por lo que la solución se debe enfocar en el agua.  

Lo primero es conducir el agua que hay bajo tierra, de lo contrario no se soluciona el problema, puntualiza. Esa fue la causa del fracaso del relleno con lodocreto que dispusieron las autoridades hacer entre la noche del 15, y los días 16 y 17 de junio en Villa Nueva, cuando desapareció el material al día siguiente empeorando el problema.

“Si no se conduce el agua de abajo no hay forma de solucionar el problema y es cuando se toman medidas desesperadas, por ejemplo, echar material cuando un flujo de agua está corriendo va a generar que se pierda el material. Los esfuerzos deben hacerse coordinadamente para generar un buen resultado”, indicó.

Ejemplo de instalación de un pozo de visita. (Foto: Construcción PT10)
Ejemplo de instalación de un pozo de visita. (Foto: Construcción PT10)

Llegar al pozo de visita para rellenar con material fluido

Los pozos de visita son estructuras que se utilizan en sistemas de drenajes (sanitario y pluvial) para interconectar varias líneas de tuberías. En casos como los hundimientos es necesario llegar al pozo de visita donde está conectada la tubería dañada para que desde ahí inicie el saneamiento, explica el ingeniero. 

Una vez se encuentra el pozo, se comienza a excavar, se coloca el tubo y es el momento cuando un relleno con material como el lodocreto u otro relleno fluido, uno que gane resistencia rápido. Con eso se logra restaurar el lugar.

Callejas considera que se necesitará una excavación de gran tamaño para que pueda entrar un camión para sacar el material con una inclinación adecuada, quiere decir que el agujero para estabilizarlo se tendrá que hacer más grande. 

Para llegar a las tuberías es necesario realizar excavaciones profundas. (Foto: Covial)
Para llegar a las tuberías es necesario realizar excavaciones profundas. (Foto: Covial)

El tubo se va poniendo por etapas mientras se va fundiendo al rededor del tubo para protegerlo. Eso permite que el agua fluya hacia el tubo colocado hacia el desfogue de manera segura. Este es un proceso que tardaría en realizarse unas semanas dependiendo de la profundidad a la que se encuentre el pozo y además del tiempo que implica la colocación del tubo. En el caso de Villa Nueva, los ductos podrían estar ubicados a 18 metros de profundidad aproximadamente y justamente el 1 de julio el Ministerio de Comunicaciones anunció que se han iniciado los trabajos de desfogue. 

Además, el ingeniero aconseja que el momento ideal que se puede aprovechar es durante la canícula, ya que hay ausencia de lluvias. Esta sería la solución por el camino tradicional el cual es lento, pero mantiene en pausa el tránsito vehicular por lo que a su juicio para facilitar la circulación vehicular sería de gran ayuda la colocación de un puente, detalla el experto.

Solución para restablecer el tránsito vehicular de forma rápida

La otra opción que ya se ha mencionado es la colocación de un puente, adicionalmente a la solución hidráulica mencionada. El ingeniero describe que un puente se puede poner de forma rápida y segura colocando pilotes a una profundidad aproximada de 40 metros bajo tierra. Estas serían las bases para sostener las vigas de que contendrán el tablero, es decir el suelo del puente donde pueden circular los vehículos. Esto sería una estimación para un posible puente de 60 metros de largo. Se trata de una estructura permanente, no una solución paliativa. 

En cambio, colocar un puente tipo Bailey implicaría un gasto similar, pero de menor durabilidad, ya que la mayor inversión monetaria se va en la cimentación de las bases del puente sea permanente o temporal, pero los Bailey no están diseñados para ser una solución urbana permanente.

Un puente de concreto y acero permite durabilidad y habilita el tránsito vehicular. (Foto: Covial)
Un puente de concreto y acero permite durabilidad y habilita el tránsito vehicular. (Foto: Covial)

Otra ventaja es que un puente permanente como el que describe, el ingeniero es que se puede hacer con materiales que están disponibles en Guatemala (concreto, hierro y acero inoxidable) lo que permite rapidez y evita costos adicionales. Además, en Guatemala hay empresas con los equipos adecuados para la instalación de puentes junto a mano de obra local e ingenieros capacitados para ello, refiere.  

El proceso para instalar una estructura de ese tipo podría tardar tres semanas promedio aunque y si bien implica un costo adicional a los trabajos de saneamiento del suelo, permitiría reactivar la fluidez vehicular de forma rápida y paralelo a ello se estarían realizando los trabajos de saneamiento en la zona del hundimiento el cual requiere de un proceso de más tiempo, como describió Callejas anteriormente. 

Colocar un puente para solucionar la problemática ocurrida en Villa Nueva y es factible, indica el entrevistado quien advierte que la estructura requiere estar debidamente diseñada para establecer las dimensiones correctas para que pueda dar resultados satisfactorios. 

El lodocreto no funcionó en Villa Nueva por no haberse realizado los estudios correspondiente previamente. (Foto: Covial)
El lodocreto no funcionó en Villa Nueva por no haberse realizado los estudios correspondiente previamente. (Foto: Covial)

Carrera contra el tiempo

De no atender la emergencia a tiempo, el agua seguirá avanzando y buscará la salida más fácil,  podría afectar los alrededores cercanos como los comercios ubicados a pocos metros del socavón.

Lo que sucede actualmente en el hundimiento de Villa Nueva es que hay un flujo descontrolado capaz de erosionar hacia otra dirección, advierte el ingeniero. “La reparación del suelo tiene que existir, la diferencia será cómo se reabre el tráfico vehicular, con o sin el puente”, sostiene el experto.

Estudios y prevención

Los estudios del suelo son importantes para evaluar las condiciones de la tierra y con ello se determina la dirección hacia la solución más adecuada, en el caso de un hundimiento, pues también son estudios vitales cuando se evalúa la tierra para cualquier construcción. Los resultados de dichos estudios se obtienen el tres días aproximadamente.

El ingeniero describe dos estudios necesarios cuando se presentan los socavones:  Uno es el tomar una muestra del terreno, eso se hace mediante una perforación para extraer una porción y proceder a examinar la tierra en laboratorio. Y el otro es una investigación geoeléctrica mediante un sensor, que dentro de sus diversas funciones permite determinar la presencia de fracturas geológicas y detección de cavidades. Eso es posible con la introducción de corriente eléctrica que reconstruye la resistividad real de suelo.

Equipo para medir la resistividad del suelo. (Foto: Made in China)
Equipo para medir la resistividad del suelo. (Foto: Made in China)

Estos estudios también se pueden realizar con fines preventivos para asegurar que los suelos están bien y no hay riesgos de daños. Así mismo, el ingeniero resalta la importancia que tiene el darle mantenimiento a las tuberías. Las revisiones periódicas permiten visualizar la cantidad de fluido que corre dentro de los ductos.

Las inspecciones de terreno son aconsejables realizarlas en época de verano, para evitar accidentes, señaló, pero en caso de época de lluvias hay formas de evaluar.

Para saber cuánta agua llega a las tuberías cuando llueve, se mete una cámara para observar que el tubo no esté trabajando a sección llena. “Hay muchas soluciones y alternativas para inspeccionar, para verificar que todo funcione bien”, detalló.

Otro aspecto importante que señala es la urgencia que hay en Guatemala de disponer de un inventario actualizado de la red de tuberías que circula bajo tierra, no solo para el mantenimiento adecuado, sino para accionar con precisión a la hora de un problema como los hundimientos.

Este es un modelo de GPR para detectar cavernas bajo tierra. (Foto: GeoScan)
Este es un modelo de GPR para detectar cavernas bajo tierra. (Foto: GeoScan)

Buscando cavernas

Determinar si existe alguna formación de cavernas bajo tierra es posible, sostiene el experto. Además de los estudios ya descritos y el método de medición para inspeccionar las alcantarillas, también existen los georadares para investigar las cavernas.

Se trata del GPR (Ground Penetrating Radar) que puede localizar huecos en el subsuelo. Estos radares brindan gráficas que los ingenieros expertos en esto pueden leer para evaluar el terreno.

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