El estudio freático es importante para la obra civil

El estudio freático es importante para la obra civil

Cuando decidimos iniciar una obra civil, un paso previo a tener en cuenta es un estudio freático. Con él pretendemos aprovechar las aguas subterráneas para el abastecimiento o prevenir posibles contaminaciones e inundaciones. Estas labores suelen utilizar, en la medida de lo posible, modelos matemáticos para evitar los ensayos directos continuados, que suelen ser costosos.

El nivel freático está relacionado con la llamada «zona de saturación», que es aquella que acoge el nivel estático del agua de los pozos. Este nivel puede representar con bastante exactitud la topografía del terreno donde llevaremos a cabo la obra civil. Esto es esencial para la cimentación, que deberá tener en cuenta las presiones que se dan en los muros.

El rebajamiento de niveles freáticos

Dependiendo del tipo de terreno, nos podemos encontrar con diferentes niveles de humedad. Utilizaremos dos procedimientos para llevar a cabo un rebajamiento de niveles freáticos. Por un lado, los pozos de bombeo, indicados para terrenos medianamente permeables y que utilizan perforaciones y aspiraciones. Por otro lado tenemos el método Well-Point que se utiliza en lugares con baja permeabilidad y se caracteriza por el uso de puntas filtrantes que vierten a una tubería colectora.

Los tipos de terreno

Es importante conocer el tipo de terreno y, de esta forma, decidir el proceso adecuado para cada uno. En primer lugar tenemos los suelos arcillosos blandos, que pueden producir deformaciones en los edificios y con los que se debe tener especial cuidado. Los suelos arcillosos duros tienen pequeños caudales y una zona de uno a dos metros de menor resistencia que conviene evitar. Por último, los suelos arenosos son muy permeables y por tanto, debe evitarse la cimentación bajo el nivel freático.

Como se ha visto hasta ahora, el estudio freático es esencial cuando queremos iniciar un proyecto de obra civil y asesorarnos por expertos, siempre es una buena opción.

El rebajamiento freático, clave de la seguridad en las operaciones de excavación

El rebajamiento freático, clave de la seguridad en las operaciones de excavación

La presencia del nivel freático es un problema que irrumpe frecuentemente durante la excavación con diferentes objetivos, dificultando enormemente los trabajos en el terreno a niveles inferiores. Por lo tanto, se hace necesario un rebajamiento freático o drenaje, ya sea temporal o definitivo, que permita el control adecuado de estas aguas y el éxito del proyecto.

Esta técnica consiste en la extracción del agua intersticial de dicho nivel hasta conseguir condiciones seguras de humedad en el terreno.

En este marco de actuación, es imprescindible recurrir a un estudio de rebajamiento freático para determinar la metodología más conveniente de excavación y contención, delimitando el número de pozos necesarios, junto con su profundidad y caudal. Igualmente, resulta fundamental establecer las características hidrológicas del suelo y la granulometría del empaque de grava, entre otros parámetros.

Estudio del rebajamiento freático: métodos más comunes

A continuación, exponemos los métodos más comunes para el abatimiento freático:

– El well-point se realiza por bombeo mediante bombas succionadoras separadas entre 1,5 m y 3 m entre sí y con una altura máxima de succión inferior a 7 m. Normalmente, se consigue una reducción de la cota de agua de unos 7 cm, pudiendo recurrir a un sistema escalonado si se requiere más reducción.

También, existe el well-point por inyección, empleado cuando se necesita succionar a distintos niveles. En cualquier caso, debemos recordar que este método tiene carácter temporal, por lo que hay que contemplar la posterior recuperación del nivel y las medidas pertinentes al respecto.

– Los pozos profundos de bombeo operan por aspiración forzada y rebajan acuíferos de grandes dimensiones, óptimamente, en terrenos muy permeables.

Se emplean pozos de profundidad y bombas sumergidas de gran caudal.

En definitiva, la técnica de rebajamiento freático resulta imprescindible para garantizar el trabajo seguro de las excavaciones en seco por debajo de dicho nivel. Asimismo, como metodología, resulta recomendable frente a la extracción de agua con bombeo abierto.

El agua subterránea y su importancia

El agua subterránea y su importancia

Las reservas de agua dulce son las más importantes para el consumo humano y animal de agua. Este tipo de agua subterránea es aquella que procede de precipitaciones (agua, nieve o granizo) que se infiltra en el terreno y las rocas que forman la superficie de la tierra.

Mediante diferentes trabajos de estudio de aguas subterráneas, conocemos que el agua que se infiltra se va trasladando por el interior de la tierra, hasta que llega a una roca impermeable y desde este punto no puede seguir filtrándose, formando los acuíferos (un espacio en el subsuelo de roca que contiene agua).

El agua subterránea

El agua es un recurso natural vital para el desarrollo humano y para la propia supervivencia de todas las especies que habitan en el planeta. El ser humano sólo puede beber agua dulce (menos abundante que la salada). Parte de ella está en los acuíferos de agua subterránea, que representan el 30 % el agua dulce de todo el mundo.

Además de ser importante para el consumo, este tipo de agua es sumamente importante para el riego y la industria. También es importante para el medioambiente, ya que el agua fluye en ríos y humedales, recargando el agua subterránea.

Al encontrarse el agua en capas de la tierra, hace que la calidad del agua dulce sea bastante buena, ayudando a que no se vaya contaminando. Para evitar una contaminación, lo ideal es encontrar un equilibrio adecuado entre su elaboración, dejando que los niveles de agua en el acuífero se vayan recuperando. Así, además, se evita su sobreexplotación.

La importancia del estudio de las aguas subterráneas

El agua subterránea es el recurso que más importancia tiene, ya que el consumo de diferentes áreas urbanas y rurales dependen de su consumo. Mediante un estudio de aguas subterráneas podemos cuidar más este recurso natural compartido.

En definitiva, un recurso que debemos cuidar y proteger.

Cómo realizar el drenaje de suelo

Cómo realizar el drenaje de suelo

Al hablar de sistema de drenaje o drenaje de suelo nos referimos a retirar el agua acumulada en las depresiones topográficas del terreno, llevando a inconvenientes a la hora de realizar las actividades correspondientes a ese suelo de tierra o de carretera.

El drenaje de suelo

De esta manera, tendremos que tener en cuenta una serie de criterios antes de ponernos a hacer el drenaje del terreno, ya que todo deberá estar estudiado y medido, tratando de ser lo más preciso posible a la hora de llevar a cabo estos movimientos de tierra.

Por ejemplo, tendremos que cubrir una serie de aspectos para estar seguros de la labor que realizamos. Así, hay que estudiar los aspectos agrarios, ambientales, hidrológicos, económicos, sociales y sociopolíticos que puedan influir en el drenaje, buscando que el movimiento de tierra no sea parado por ninguna circunstancia extraordinaria.

Por otro lado, también debemos llevar a cabo un análisis de sistemas para tenerlo todo bajo control, fijando las metas, los criterios y los factores ambientales e hidrológicos antes mencionados. Los cuales influyen mucho a la hora de realizar estos drenajes.

Y es que el sistema tiene influencia sobre la profundidad, pues la relación entre el sistema de drenaje y la profundidad del freático puede describirse con una ecuación del drenaje donde se comunican los requerimientos determinados en un balance hídrico de la superficie.

Por otro lado, la profundidad de la capa freática es un criterio que debe representarse con un valor numérico sobre el comportamiento de la capa freática y que también queda relacionado con la meta.

Finalmente, la relación entre el criterio y la meta a menudo optimiza el valor de la producción final, que es lo que se pretende al fin y al cabo. Por todas estas razones, los factores de drenaje deben ser tenidos en cuenta a la hora de realizar un drenaje de suelo.

Los tipos de drenajes subterráneo y sus funciones

Los tipos de drenajes subterráneo y sus funciones

Cuando se lleva a cabo alguno de los tipos de drenajes subterráneo de carreteras, el objetivo es doble. Por un lado, evitar las acumulaciones de aguas fluviales y similares. Por otro, que el agua que ya exista circule y así no provoque problemas como baches o desperfectos. Porque la seguridad es lo primero y, por tanto, lo mejor es garantizarla.

Razones del drenaje de suelo

Una carretera puede recibir agua externa por la lluvia o los cauces de los ríos, y también puede tener en su subsuelo una capa freática, que contiene aguas subterráneas que se encuentran al realizar perforaciones y pueden afectar al firme. Por eso, conviene que llevemos a cabo un correcto drenaje del suelo en función de las condiciones y problemas que se quieran resolver.

Tipos y características

Por el tipo de aguas que tratan está el drenaje superficial, que se utiliza para solventar problemas de aguas pluviales o deshielo, el objetivo es dirigirlas hacia su cauce natural. Otro es el drenaje subterráneo, indicado para tratar problemas de capas freáticas en el subsuelo, ya que actúa a mayor profundidad.

Respecto a su disposición en el terreno, los tipos de drenajes subterráneo son longitudinales o transversales. Los primeros canalizan en paralelo a la calzada, como en la cuneta. Los segundos permiten que el agua siga sus cauces normales, como en un puente.

Factores a tener en cuenta

Sobre todo los topográficos, relacionados con el caudal o nivel de las aguas. Los hidrológicos, relacionado con las aguas subterráneas. Por último, los geotécnicos, relacionados con las características del suelo a drenar.

Existen diversos tipos de drenajes subterráneo, cada uno de ellos indicados en una situación. Por este motivo, conocerlos supone la diferencia entre un buen trabajo y un posible problema en el futuro. La mejor opción siempre es que consultemos a un experto.

Importancia del drenaje del terreno en la cimentación

Importancia del drenaje del terreno en la cimentación

Los cimientos son estructuras muy importantes en la construcción, ya que garantizan la seguridad evitando la rotura o el hundimiento. Un elemento primordial a tener en cuenta antes de la cimentación es el drenaje del terreno.

Aunque el terreno parezca que esté seco en la superficie, cuando se comienza con la excavación puede aparecer una capa de agua. Esta capa es muy importante alejarla de la cimentación.

Algunos constructores estiman que es preferible el enlucido impermeable de los cimientos en lugar de realizar la evacuación del agua. Pero sin embargo, en los casos graves y en los casos permanentes este método sólo es efectivo durante un cierto tiempo muy corto, debido a que la fuerte acción del agua hará que salgan eflorescencias salinas.

Por todo ello, se recomienda efectuar el drenaje del terreno, ya que es la forma más eficiente e infalible de evacuar el agua.

El agua que podría afectar a una cimentación tiene diferentes procedencias, no sólo proviene del agua de la lluvia y de la subterránea, como el agua freática, corrientes o filtraciones, sino también de las cañerías, de los antiguos pozos negros y de los desagües fecales.

Consecuencias del no drenaje del terreno

Expansión y contracción de arcillas: cuando existe una excesiva cantidad de agua en el terreno produce cambios físicos, produciéndose una dilatación del mismo.

Alteración de la resistencia del terreno: el exceso del agua provoca la pérdida de la resistencia del terreno.

Inundación: provoca la inundación de los terrenos colindantes.

Daños por heladas: al helarse el agua el terreno se levantará y con el deshielo descenderá, perjudicando las cimentaciones.

Socavación y erosión: provocará socavaciones, arrastres y erosiones que descalzará la cimentación.

Humedades en los muros.

Conclusión

Por todo ello, aconsejamos el drenaje del terreno antes de la cimentación. Es un proceso fundamental si no quiere que se produzcan efectos graves en esta.

Principales factores que causan la contaminación de aguas subterráneas

Principales factores que causan la contaminación de aguas subterráneas

La contaminación de aguas subterráneas se produce por migración de contaminantes desde la superficie hasta los acuíferos. Estos agentes alteran las propiedades fisicoquímicas de las aguas, perjudicando su calidad.

Las consecuencias más graves de estos fenómenos suelen tener carácter antrópico, aunque podemos incluir causas naturales.

Principales formas de contaminación de acuíferos

La contaminación de aguas subterráneas conlleva el acceso de las sustancias contaminantes a los acuíferos de muy diversas maneras.

Podemos hablar de infiltración de agentes contaminantes que se hallan en la superficie y se filtran con la ayuda de las lluvias o de filtraciones a partir de almacenes subterráneos como escombreras. Igualmente, las filtraciones se pueden producir desde ríos contaminados.

Otras causas son los derrames accidentales desde depósitos o conducciones empleados en operaciones industriales. Cabe destacar que la contaminación de un acuífero puede propagarse a otras aguas freáticas adyacentes.

Actividades que presentan riesgos de contaminación

Muchas infiltraciones tienen lugar a partir de lixiviados de residuos urbanos de vertederos, que arrastran contaminantes tanto orgánicos como inorgánicos. La lixiviación implica filtraciones de los líquidos en los residuos, que son potenciadas por las lluvias.

Las actividades agrarias también son potentes focos de contaminación de aguas subterráneas por filtración de fertilizantes o plaguicidas. Del mismo modo, las masivas explotaciones ganaderas suponen fuentes de contaminación, principalmente, debido a purines.

Igualmente, la salinización de los acuíferos costeros también altera gravemente su composición por intrusión de agua marina como causa de su sobreexplotación.

Por último, son las actividades industriales, incluyendo las operaciones mineras y nucleares, las que presentan los más graves riesgos de contaminación, destacando los derivados del petróleo o el radio.

Actualmente, alrededor de 170 de las 700 masas de agua en España (25 % de los acuíferos) aparecen afectadas por contaminación difusa, principalmente, debida a la presencia de nitratos. En este contexto, la contaminación de aguas subterráneas es un acuciante problema, demandando, sobre todo, estricta prevención y remediación experta.

Problemas derivados de la explotación de aguas subterráneas

Problemas derivados de la explotación de aguas subterráneas

El agua subterránea es la segunda fuente para suministrar agua de boca y para regar cultivos en algunas partes del estado. Un tercio de este recurso que consumimos en nuestras ciudades llega procedente de aguas subterráneas. No obstante, la explotación de aguas subterráneas puede derivar en problemas graves.

Problemas de la explotación de aguas subterráneas

Una explotación incorrecta de aguas subterráneas origina algunos problemas, que en algunos casos se incrementan por el desconocimiento del estado del acuífero. Estos son los principales problemas:

Agotamiento del acuífero

En algunas zonas donde las precipitaciones son escasas se produce una explotación intensiva que deriva en problemas ecológicos de importancia, como la de agotar el recurso. Los situados en la costa, a medida que se vacían de agua dulce, pueden ser invadidos por agua salada por este hecho.

Contaminación de las aguas

La contaminación de acuíferos es siempre por la acción del hombre. Esta contaminación puede deberse a la acumulación de purines o la cercanía de pozos sépticos; a la existencia de vertederos de residuos urbanos e industriales o bien a un excesivo uso de fertlizantes de la agricultura.

Problemas en los suelos

El abandono por sobreexplotación del acuífero puede provocar una subida del nivel freático, inundando edificaciones que habían sido construidas sin temor a este nivel.

Además, alguna explotación de agua subterránea puede inducir a la subsidencia del terreno al caer la presión que ejercen las aguas subterráneas.

Medidas para corregir la sobreexplotación

Cuando se produce sobreexplotación, debe actuarse cuanto antes para recuperar los niveles freáticos, mediante:

– Prohibir la construcción de nuevos pozos.

– Detener sobrebombeos.

– Parando cualquier extracción de aguas.

– Recargar artificialmente los acuíferos por zonas.

La explotación de aguas subterráneas puede conllevar problemas de sobreexplotación de un recurso tan preciado como es el agua, máxime en momentos de sequía pertinaz que padece en España. Por ello, hay que saber una serie de consideraciones para evitar problemas mayores.