Trabajos realizados para la consolidación y recalce de un tramo de la mota de Alcalá de Ebro (Zaragoza) afectado por una subsidencia de origen kársticos con resina de poliuretano expansiva aquareactiva MasterRoc 355

(Artículo publicado en la Revista Obras Urbanas número 67)

Juan Antonio Ramírez Moñino, ingeniero de Caminos, Canales y Puertos; delegado Zona Centro de Blaslo-AHP-Altius

Germán Gordón Moraño, ingeniero técnico de Minas; product manager, BASF Construction Chemicals España, SL

En Septiembre de 2015 la empresa Aragonesa de Hormigones Proyectados SL fue la adjudicataria de la obra de emergencia “Fase I de mejora de la seguridad ante inundaciones en Alcalá de Ebro y Torres de Berrellén” de la Confederación Hidrográfica del Ebro, Organismo Autónomo del Ministerio de Agricultura y Pesca, Alimentación y Medio Ambiente.

Las obras fueron dirigidas por el Ingeniero de Caminos David Gargantilla, asistido por Manuel Cayuela (I.C.C.P perteneciente a Euroestudios), y el geólogo Alberto Gracia (CTA- Consultores Técnicos Asociados SA), quién diseñó y llevó a cabo el seguimiento de la actuación en la mota. Por parte de Aragonesa de Hormigones Proyectados participaron los Ingenieros de Caminos, Juan Antonio Ramírez como Jefe de Grupo, y Germán Martín como Jefe de Obra.

El dique objeto de la consolidación fue ejecutado en 1982 debido a las fuertes inundaciones que se producían por las crecidas del río en aquella época. Desde 1995, El CEDEX y el Gobierno de Aragón han estado estudiando el fenómeno de las cavidades subterráneas del núcleo urbano de Alcalá del Ebro. El subsuelo de este municipio está formado por varios estratos que contienen yesos en su formación. Las filtraciones del río han ido generando procesos kársticos mediante subsidencias y dolinas. Los asientos producidos por estos fenómenos han tenido como consecuencia graves daños en las infraestructuras del pueblo, de forma que numerosas calles y viviendas de Alcalá del Ebro han tenido que ser recalzadas y reparadas y, en los casos más extremos, demolidas directamente.

En una de las últimas actuaciones realizadas sobre el dique, tras el socavón de Julio de 2010, se decidió consolidar el mismo mediante una pantalla de inyecciones. De esta forma se logró frenar el impacto en las proximidades de la zona tratada en el dique. Sin embargo, como consecuencia de esta actuación, apareció la sima junto al tramo del dique que ha sido tratado en esta última ocasión.

Como consecuencia de este “efecto dominó”, en esta ocasión se decidió optar por una solución que permitiese compatibilizar el recalce y consolidación del dique con la evolución de las afecciones que se producen en el subsuelo circundante como consecuencia de las filtraciones del río. Es decir, la solución debe ser un conglomerante que permita la consolidación del núcleo del dique y, a su vez, permita su sustentación de forma flexible, adaptándose a los procesos naturales que se producen en el terreno, ya que los cimientos del dique están ejecutados en escollera y no debe impedir la interacción entre el cauce principal y el subsuelo adyacente.

Aragonesa de Hormigones Proyectados estuvo asesorada tanto en los productos como en los sistemas de inyección por Germán Gordón, responsable de inyecciones de BASF Construction Chemicals España S.L. El producto recomendado fue la resina de poliuretano bicomponente de muy alta reactividad MasterRoc MP 355, por las ventajas que ofrece para ajustar al máximo los resultados esperados con el diseño de las inyecciones. Al ser una resina expansiva permite la compactación y consolidación del terreno por medio de su infiltración en los huecos del mismo. Este material se expande entre 10-20 veces su volumen inicial, lo cual provoca fuertes presiones en el terreno que originan su compactación. Además, esta resina se solidifica en tan solo 10 segundos, lo que permite garantizar que el material esté localizado en el punto de diseño y no se desplace del mismo. Esto permite realizar un número elevado de inyecciones en las proximidades, homogeneizando el terreno.

Por otro lado, su flexibilidad evita la rigidización excesiva del terreno y, al ser un material ligero, no se sobrecargan las capas inferiores, menos resistentes. La rapidez de la inyección permite optar por una solución más económica y precisa frente a la que se hubiera obtenido mediante inyecciones de materiales tradicionales.

Se diseñaron tres tipos de inyecciones distintas: Las primarias, las más numerosas, para consolidar los 6 primeros metros de la mota hasta con 5 niveles de inyección, las secundarias, inyecciones de hasta 10 m de profundidad con 9 niveles de inyección, cuya misión era apoyar la parte superior de la mota en un nivel más firme y, por último, se planteó una tercera fase de inyecciones intercaladas entre las ejecutadas anteriormente, mediante columnas de hasta 16 m de profundidad y 15 niveles de inyección, situadas en la zona central del asiento registrado en la mota.

Diseño de las perforaciones. En amarillo Primarios. En gris secundarios. En azul terciarios. Imagen cedida por CTA.

La ejecución de las perforaciones y las inyecciones fueron realizadas por Altius Geotecnia y Obras Especiales, empresa del grupo de Aragonesa de Hormigones Proyectados. Estas inyecciones fueron dirigidas por el ingeniero de Obras Públicas Omar Calero.

Los volúmenes inyectados fueron diferentes en función de la profundidad y de la proximidad a la zona del socavón. Los mayores consumos se obtuvieron en las zonas próximas al socavón, alcanzando las máximas admisiones con hasta 5 l/m en la zona tratada a -9m de profundidad. La admisión total media fue de 3 litros de resina por metro de perforación.

A día de hoy, más de dos años después de la ejecución de las obras, la mota actúa como una defensa eficaz evitando inundaciones en el núcleo urbano, soportando, además, el tránsito de todo tipo de vehículos pesados sin que se haya vuelto a producir ningún asiento, quedando demostrada así la idoneidad de la solución adoptada.

Corte de la zona de actuación con los tres niveles de inyección. Imagen cedida por CTA.