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Investigación Realizada por Especialistas Vinculados a la Universitat Politècnica de València Analiza Tres Casos Reales de Obras Debajo del Nivel del Manto Freático en la Ciudad de Valencia y Presenta Estrategias Técnicas para Identificar, Prevenir y Controlar Filtraciones Inesperadas en Excavaciones Subterráneas que Pueden Comprometer la Estabilidad Estructural, Aumentar Costos de Bombeo y Causar Retrasos en la Construcción
Un estudio que involucró a investigadores de España presentó soluciones para controlar filtraciones inesperadas en excavaciones subterráneas realizadas debajo del nivel del manto freático. La investigación analizó tres obras reales en Valencia donde infiltraciones comprometieron excavaciones profundas.
El trabajo fue desarrollado con la participación del Instituto IIAMA de la Universitat Politècnica de València (UPV).
La investigación fue dirigida por Alejandro Ferrer, de Ferrer Dewatering, S.L., Eduardo Cassiraga, del grupo de Hidrogeología del IIAMA-UPV, y Jesús Carrera, del IDAEA-CSIC.
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Los investigadores concentraron el análisis en el control del agua subterránea durante obras en entornos urbanos. Este tipo de situación representa un desafío técnico importante, especialmente cuando se busca reducir los impactos ambientales y los costos asociados al bombeo continuo de agua.
Filtraciones Inesperadas en Excavaciones Subterráneas Analizadas en Tres Obras Reales
El estudio analizó tres casos reales ocurridos en la ciudad española de Valencia. En estas situaciones, excavaciones subterráneas realizadas debajo del nivel freático sufrieron entradas de agua no previstas durante la ejecución de las obras.
Según los investigadores, estas infiltraciones ocurrieron por fallas constructivas, presencia de pozos o perforaciones antiguas no selladas y también por acuíferos confinados que no habían sido identificados durante la fase de diseño.
Estas filtraciones pueden comprometer directamente la estabilidad de las excavaciones subterráneas. Además, pueden generar costos adicionales significativos e impactos ambientales asociados al aumento del bombeo necesario para mantener las áreas de trabajo secas.
Eduardo Cassiraga explica que situaciones de este tipo exigen protocolos de acción rápidos y eficaces. La ausencia de medidas correctivas adecuadas puede provocar retrasos en las obras y aumentar los riesgos estructurales durante la construcción.
Principales Causas de Filtraciones en Excavaciones Subterráneas
Entre las causas más frecuentes identificadas por el estudio están pozos antiguos o perforaciones geotécnicas que no fueron debidamente selladas tras su utilización. Estas estructuras pueden crear caminos directos para la entrada de agua en las excavaciones subterráneas.
Otra origen común son defectos en paredes diafragma, estructuras utilizadas para contener el suelo y el agua durante excavaciones profundas. Fallas en este tipo de estructura pueden permitir filtraciones significativas durante la ejecución de la obra.
El estudio también identificó problemas causados por la compartimentación del subsuelo por fundaciones internas. Este tipo de configuración puede alterar el flujo natural del agua subterránea y limitar la eficacia de los pozos de bombeo instalados en el área.
Soluciones Propuestas para Controlar Filtraciones Durante Obras
Para cada uno de los tres casos analizados, los investigadores presentaron estrategias técnicas que pueden aplicarse directamente en el lugar de la obra.
Las soluciones incluyen intervenciones capaces de restaurar la estabilidad hidráulica y mecánica de las excavaciones subterráneas.
Entre las medidas sugeridas están el sellado in situ de perforaciones utilizando tuberías e inyección de cemento. Esta técnica permite bloquear caminos de infiltración y reducir la entrada de agua en las áreas excavadas.
Otra alternativa presentada es la instalación de capas de drenaje con alta permeabilidad. Este sistema ayuda a conducir el agua hasta puntos de extracción sin comprometer la estabilidad del terreno durante las excavaciones subterráneas.
El estudio también propone la utilización de resinas expansivas inyectadas en el suelo para sellar filtraciones. Esta solución permite interrumpir infiltraciones localizadas sin la necesidad de aumentar el volumen de bombeo de agua.
Monitoreo Continuo como Estrategia de Prevención
Los autores del estudio destacan que la prevención es la estrategia más eficiente para evitar problemas en excavaciones subterráneas. La implementación de sistemas de monitoreo continuo puede identificar fallas antes de que afecten el progreso de la obra.
Entre las medidas recomendadas está el seguimiento permanente de los caudales bombeados durante la ejecución de las excavaciones. Este control permite detectar alteraciones en el comportamiento del agua subterránea en tiempo real.
Otra herramienta esencial es el monitoreo de los niveles piezométricos a través de redes de sensores. Este tipo de sistema proporciona datos sobre la presión del agua en el subsuelo y ayuda a anticipar posibles infiltraciones.
Los investigadores también recomiendan la integración entre los proyectos geotécnicos y los sistemas de drenaje. Esta coordinación permite comprender mejor el comportamiento hidrogeológico del terreno antes del inicio de las excavaciones subterráneas.
Costos de Prevención Son Menores que Impactos de Filtraciones
El estudio resalta aún la importancia de sellar inmediatamente perforaciones geotécnicas y piezómetros tras su utilización. Este procedimiento es especialmente relevante en áreas donde existen acuíferos confinados o semi-confinados.
En casos donde fundaciones internas compartimentan el subsuelo, los autores sugieren soluciones como bombeo sectorizado. Otra alternativa es la instalación de capas de grava drenante que permiten mantener el área de trabajo seca.
Según los investigadores, el costo inicial de sistemas de monitoreo es significativamente menor que el impacto financiero causado por filtraciones inesperadas. Las filtraciones pueden provocar retrasos en la construcción e incluso afectar edificaciones vecinas.
Los autores concluyen que comprender el comportamiento hidrogeológico del suelo es esencial para diseñar sistemas de drenaje más seguros y eficientes. Este conocimiento contribuye a hacer las excavaciones subterráneas más sostenibles y controladas durante obras urbanas.
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