Geotecnia Ambiental-Valparaíso, Los Andes e Ingeniería Ambiental

Geotecnia Ambiental-Valparaíso, Los Andes

La definición de geotécnica ambiental no ha sido establecida de forma clara ni planeada, y en su defecto se ha llegado al ejercicio de esta práctica profesional mediante la respuesta a problemas ambientales encontrados en la Ingeniería Geotécnica o Geotecnia propiamente dicha.

El cambio climático ya no es una amenaza futura, actualmente tiene un alto impacto dentro de la humanidad, sin precedentes. Esta situación ha alcanzado la ocupación y preocupación de diferentes ciencias para encontrar soluciones. Así pues, la Ingeniería Civil junto con la Geotecnia dieron lugar a la Ingeniería Ambiental y la Geotecnia Ambiental que han podido vislumbrar técnicas para gestionar y evitar contaminaciones o bien afectaciones de la naturaleza, e inclusive técnicas correctivas.

Los temas ambientales son un componente esencial de la Ingeniería Geotécnica, así, los ingenieros geotécnicos se han estado ocupando desde e ciertas décadas de los temas ambientales de alguna forma, no obstante, ha sido poco sistemática. Los principales inconvenientes ambientales que encara la ingeniería geotécnica son el diseño y construcciones de nuevas instalaciones de contenedores de restos y la evaluación y remediación de sitios contaminados por malas prácticas industriales y que representan una amenaza para la salud pública y el ambiente.

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Rol de la Geotecnia en el campo de la Ingeniería Ambiental

Cuando se habla de temas de conservación de los terrenos o masas de agua en su estado natural, conservando la naturaleza y la salud, se puede hablar sobre Geotecnia Ambiental. Y no solo como prevención de la contaminación sino también como de su rehabilitación. Para conseguir estos objetivos, esta área de la ingeniería efectúa diseños y construcciones, al mismo tiempo que efectúa investigaciones de nuevas técnicas de recolección y predisposición de restos, nuevos materiales para realizar las construcciones-Valparaíso, Los Andes, como seguimientos y pruebas sobre las soluciones ya implementadas. Desde finales de la década de 1970 hasta principios de mil novecientos noventa, los ingenieros geotécnicos-Valparaíso, Los Andes empezaron a centrar sus esfuerzos en abordar las cuestiones relacionadas con la evaluación y remediación de sitios contaminados. Así, los ingenieros civiles e ingenieros geotécnicos-Valparaíso, Los Andes son capaces de contribuir con su conocimiento en los sistemas de ingeniería civil normalmente y el comportamiento de los suelos en particular, al desarrollo y evaluación de sistemas de tratamiento para la remediación de sitios contaminados.

Los ingenieros geotécnicos ABC Geotecnia-Valparaíso, Los Andes tienen una gran experiencia sobre el comportamiento del suelo como materiales de ingeniería, lo que da impulso para la investigación encaminada a usar para la eliminación de contaminantes para el suelo. Los ingenieros geotécnicos también se han amoldado de manera rápida en su experiencia, con técnicas de mejoramiento de suelos, utilizándolos para tratar las cuestiones ambientales relacionadas con la remediación, tales como la estabilización y solidificación de los contaminantes en el subsuelo.

Por otro lado, el ingeniero geotécnico ambiental deberá hacer enfoque en que las ocupaciones de los ingenieros y geólogos no maltraten a la madre naturaleza, por lo que va a poder mantener las ocasiones de lograr trabajo en las investigaciones que se ejecutan antes de llevar a cabo alguna construcción de cualquier rama.

Geología Ambiental y Geotecnia Ambiental-Valparaíso, Los Andes

La geología ambiental es toda aquella agrupación de procedimientos y métodos que se encarga de aplicar la geotecnia, con lo que hace énfasis en conseguir una solución a los problemas que se presenten con relación a las materias provenientes del ambiente al tiempo que se hace responsable de la protección de exactamente la misma y de eludir alguna deficiencia que pueda surgir.

Por otro lado, la geotecnia ambiental es la investigación y análisis de los procesos de materias y territorios ambientales, por lo que se rige por la aplicación de los conocimientos de distintas ramas de la ciencia para conseguir una respuesta a las fallas y de sostener en buen estado al medioambiente.

Geotecnia Ambiental Aplicada a Rellenos Sanitarios en Chile-Valparaíso, Los Andes

Un relleno sanitario es una obra de ingeniería, en la que se emplean técnicas y maquinaria de movimiento de tierras similares a aquellas para edificar rellenos artificiales. No obstante, años atrás esto no se resolvía así al emplear diseños y técnicas no apropiadas, y hoy pese a los avances en el tema, ocurre lo mismo en ciertos proyectos en ejecución donde la fase de operación genera brechas muy importantes con la fase de diseño.

Investigaciones pioneras sobre esta materia fueron efectuadas a fines de los años 70 e inicios de los años ochenta en la P. O bien Católica de Valparaíso (PUCV), y estaban relacionadas con el conocimiento de la capacidad de carga de este “suelo” (cobertura y restos sólidos) y la posibilidad de emplearlo como suelo de fundación, lo que se presentó en los Congresos de Ingeniería Sanitaria de Viña del Mar y Temuco. Posteriormente se realizaron varias investigaciones complementarias sobre los asentamientos de estos depósitos, con la intención de evaluar su compresibilidad; capacidad de almacenamiento; posibles usos futuros y estimar los movimientos de la masa, destacándose dos proyectos FONDECYT (mil novecientos ochenta y siete y 1991).

Los resultados de investigaciones en residuos sólidos con presencia lixiviados y biogás, el día de hoy denominado lixigás por su importancia en lo que se refiere a las presiones intersticiales al interior de la masa de un relleno sanitario, junto con las peculiaridades y heterogeneidad de los restos, probaron influir sensiblemente en su estabilidad, compresibilidad, capacidad de soporte y comportamiento geotécnico. Se propusieron parámetros y modelos de cálculo y se desarrollaron experiencias conduzco de rehabilitación de rellenos sanitarios en proceso de cierre, las que fueron más tarde aplicadas en conjunto con otros países, eminentemente España, a casos reales mediante convenios a 2 bandas.

Retos Geotécnicos en los Grandes Rellenos Sanitarios-Valparaíso, Los Andes

En los últimos años los rellenos sanitarios han crecido significativamente en tamaño, y sus desarrollos técnicos y económicos, reduciendo la polución a la atmósfera, a las comunidades cercanas, y siendo generadores de energías opciones alternativas, primordialmente eléctrica, lo que representa un avance para la sociedad. No obstante, no han ido acompañados de soluciones geotécnicas convenientes que disminuyan los peligros que producen estas modernizaciones. A continuación, se detallan algunos de estos nuevos retos geotécnicos:

1 Geometría, altura y sistemas de drenaje de los depósitos.

Los requerimientos o bien falta de terreno libre y disminución de costos en excavación o impermeabilización, han llevado a proyectos de mayores alturas en los rellenos, desconociéndose apropiadamente los efectos que esto pueda tener en la estabilidad de los rellenos, principalmente por la debilidad en la determinación de factores representativos, en los modelos empleados o bien en el control sobre el proyecto. Esto ha llevado a geometrías inestables que, al lograr alturas del orden de 70 metros conforme la experiencia de estos autores, han comenzado a fallar. Ello debido a las contrariedades de realizar un adecuado drenaje, de lixiviados y biogás para estas alturas. Uno de los factores que ha generado este efecto ha sido la baja eficiencia para los lixiviados del drenaje basal del relleno, de drenajes intermedios o bien de sistemas de bombeo para estos espesores y la ausencia de cómputos de agua representativos de la realidad en la operación. Se aúna a lo precedente, la eficacia de los sistemas de drenaje de gas, para disipar presiones internas más que para producir energía.

2 Lixiviados y biogás en el relleno.

El análisis de estabilidad clásico normalmente contempla que las presiones debidas al lixiviado y biogás, se representen mediante presiones intersticiales generadas por un nivel freático, desconociendo la interacción de estos elementos dentro de los restos por ausencia de tecnologías convenientes de monitoreo que permitan diferencias ambas presiones. Este nivel freático por norma general es definido por el diseñador, y no es controlado en la operación de los rellenos. En nuestros días, el método principal para evitar la generación de presiones intersticiales por lixiviados, corresponde a la construcción de drenes basales, sin embargo, la experiencia de operación indica que estos drenes son efectivos los primeros años, para luego ir  incrementándo la saturación del depósito. Esto lleva a que, en el futuro próximo, se va a deber acentuar la investigación en la ejecución de drenes más efectivos.

Otro factor a tener en cuenta y que es señalado en la bibliografía internacional, es la posibilidad de existencia de barreras impermeables en los residuos, tales como coberturas o bien bloques de basura encapsulada en recipientes plásticos, que generen especies de napas colgadas, que es un fenómeno que a la data no se considera en el diseño y podría modificar considerablemente la estabilidad del depósito, debido a las hipótesis actuales de diseño.

3 Presencia de lodos en los rellenos.

La presente normativa no entrega una metodología precisa para la co-predisposición de lodos en los diversos tipos de rellenos sanitarios, entregando solamente un límite de cantidad y humedad de colocación, siendo responsabilidad del operador del relleno desarrollar un procedimiento, que no siempre y en toda circunstancia puede tener consideraciones para prosperar la estabilidad del relleno. Existen registros de rellenos, primordialmente construidos por el método de área, donde se ha desarrollado co-disposición lográndose una distribución uniforme, al tiempo que en los rellenos del tipo depresiones o bien en quebradas, se pueden producir zonas de acumulación de lodos que acaban fluyendo hacia los puntos más bajos, favoreciendo la generación de planos de fallas.

En cuanto a la humedad de los lodos, experiencias internacionales señalan que lodos con humedades bajas, podrían presentar un comportamiento afín a un suelo orgánico, al paso que aquellos más húmedos son verdaderos flujos interiores. En Chile, no se ha implementado una investigación real del efecto de estas propiedades sobre la estabilidad, más aún cuando ciertos lodos pueden haber sido preparados “encalados”, o sea con un alto contenido de cal que reduce la capacidad de humillación y mejoramiento de las propiedades mecánicas y puede producir una re-hidratación de lodos.

A la dificultad de determinar los factores mecánicos representativos de los residuos sin lodos, se aúna una mayor dificultad para los rellenos con co-disposición, existiendo autores en la literatura que señalan que éstos no tienen resistencia, y otros que les entregan valores afines a suelos residuales (cohesión cercana a diez kPa y ángulo de fricción cercanos a 10°.

Para resumir, la presencia de lodos en un relleno sanitario con co-disposición es probablemente uno de los factores más influyentes en su pérdida de estabilidad, en tanto que no hay un acuerdo en el efecto real sobre como incorporarlos en los estudios de estabilidad. No obstante, existen evidencias directas de análisis post fallas, que los lodos han sido las causas primordiales de los últimos deslizamientos ocurridos en Chile-Valparaíso, Los Andes y por tanto amerita evaluar la factibilidad en la normativa. Mientras, estos autores recomiendan reducir o bien suprimir esta práctica de disposición de lodos.

Retos de la Geotecnia Ambiental en Chile-Valparaíso, Los Andes

En Chile la Geotecnia Ambiental tiene estos desafíos:

• Administración y Manejo y Tratamiento de residuos sólidos.
• Reconocimiento de las aguas freáticas.
• Manejo del efecto sellante del subsuelo.
• El análisis de peligros de terremotos y otros peligros naturales.

Diferencia entre Ingeniería Ambiental y Geotecnia Ambiental

La principal diferencia entre la ingeniería ambiental y la geotecnia ambiental se encuentra en que su único punto es la gestión ambiental del suelo, ya que la geotecnología no contribuye a solucionar los problemas de polución del aire, del agua o bien de emisiones. Mientras que la ingeniería ambiental se dirige a todos y cada uno de los ambientes. Problemas con independencia de su naturaleza.

Hay algunas similitudes en los campos de la ingeniería genotécnica y la ingeniería ambiental aunque en realidad no son iguales, a pesares que ambasse relacionan con el estudio de la tierra, el enfoque de estos ingenieros difiere en ciertos aspectos lo que claramente hace a estos campos diferentes.

La ingeniería ambiental no solo se encarga del suelo, como se mencionó previamente, se trata principalmente de proteger a las personas de cualquier tipo de efectos ambientales desfavorables. Lógicamente, la ingeniería geotécnica puede cubrir temas como la mitigación de terremotos{localidades}, mas la ingeniería ambiental se enfoca más en eso; se trata de de qué forma se pueden reducir y mitigar los niveles de polución y sus efectos, de qué manera progresar el reciclaje y la eliminación de residuos, de qué manera progresar la calidad del agua y qué medidas se pueden tomar generalmente para hacer pública la salud y la seguridad desde el punto de vista ambiental.

Ingeniería Geotécnica-Valparaíso, Los Andes en la Prevención de Desastres Naturales

La ingeniería geotécnica juega un papel muy importante para hacer en frente de desastres naturales, como terremotos, sismos, inundaciones y más. La prevención o bien actuación rápida y correcta no solo nos salva del desastre, sino asimismo la resistencia y buena construcción de la edificación en la que nos encontramos.

Por su relevancia, las obras de infraestructura deben realizarse con un alto control de calidad, tanto en los materiales de construcción como en su proceso constructivo; Para ello, nuestro país cuenta con leyes y normativas que establecen criterios y especificaciones para la proyección, diseño, cálculo, construcción y supervisión de obras. Este reglamento está vinculado a los estándares internacionales surgidos de la Organización de las Naciones Unidas (Organización de la Naciones Unidas), y este país, al formar parte de él, debe cumplir con lo precripto en ellos.

ABC-Geotecnia-Valparaíso, Los Andes  cuenta con ingenieros geotécnicos experimentados con diferentes especialidades: estructuralistas, hidráulicos, mecánica de suelos, construcción sanitaria, como los encargados de la obra, gerentes conjuntos de instalaciones (hidráulicas, sanitarias y de gas) y planificadores. Esta experiencia ha sido útil para actualizar continuamente nuestra normativa en materia de construcción de infraestructura y edificación, puesto que se debe estimar que nuestro país tiene una pluralidad de peligros de urgencia como terremotos, ciclones y huracanes; Inundaciones por desbordamiento de ríos, corrientes de agua y deslizamientos de tierra en otras áreas; Erupciones volcánicas e incendios forestales, así como incendios industriales en los campos de combustibles y químicos.

La ingeniería geotécnica participa de manera esencial a fin de que las obras de infraestructura tengan la máxima protección y de este modo evitar el riesgo de desastres; la participación implica la inspección estricta y conveniente de cada obra en sus sistemas y procesos edificantes, verificando que se sigan las normativas de cumplimiento, especificación constructiva y lineamientos de control de calidad para permitir la detección de las fallas aplicables a los materiales y procesos edificantes. En el caso de los materiales, se debe observar su adecuada selección y control de calidad, como los equipos, herramientas y maquinaria y, como es lógico, los procesos de implementación de mano de obra y construcción están todos involucrados en programas de seguridad para eludir incidentes o accidentes. En dependencia del tipo de obra, las clases de peligros, tiempos y desastres (naturales o bien eventuales) que se presenten en el área respectiva durante esta construcción.

Participación de la Ingeniería Geotecnica-Valparaíso, Los Andes en caso de Desastres Naturales

Los desastres que ocurren con más frecuencia en nuestro país son sismos, terremotos, desbordamientos de ríos y deslizamientos de cerros. Debido a estas condiciones, la ingeniería Geotécnica-Valparaíso, Los Andes aporta elementos para ayudar a los diferentes organismos que intervienen en el caso de siniestros.

En caso de sismos, se realizan inspecciones de los daños estructurales en casas, edificios, centros comerciales, estadios, auditorios, hospitales, mercados, vialidades, sistemas de drenaje y de distribución de agua, instalaciones de gas y eléctricas, para valorar su estabilidad y operatividad y, de ser preciso, tomar las medidas pertinentes a fin de que no aumenten los daños y de inmediato se restablezcan los servicios primarios de agua, drenaje, energía eléctrica y vialidades.

Es por ello que se crean brigadas que intervengan con maquinarias y equipos especiales en el caso de derrumbes y de afectación a vialidades, de acuerdo con programas emergentes de ataque; es de esta manera como se consigue eludir al límite el peligro, tanto para la población como para los servicios públicos.

Asimismo, se hace una verificación singular de los helipuertos de rescate de emergencia, para que en su instante brinden un apoyo efectivo en el rápido traslado de los lesionados a los centros asistenciales cercanos. En cuanto a los aeropuertos, se examinan pistas, calles de rodaje y plataformas para evaluar la seguridad de la operación y garantizar el conveniente arribo de aviones con insumos de ayuda (alimentos, agua, medicinas, otras). En el caso de carreteras se efectúa la inspección de pavimentos y se examina si hay deslizamientos que obstruyan la circulación; de ser así, se establecen desvíos que aseguren su utilización, inspeccionando puentes y túneles. Para lo anterior se encuentran con cierta antelación máquinas y personal capacitado para manejarlas y retirar el resto. Respecto a las obras sanitarias, se hacen inspecciones de los sistemas de bombeo y, en su caso, de los daños que pudiesen presentar los sistemas de drenaje y las plantas de tratamiento de aguas residuales. Por otra parte se examinan los sistemas de distribución de agua, sus tanques de almacenamiento, como los sistemas de bombeo y de conducción a la red de la población.

En el caso de inundaciones y desgajes, se fortalecen las riberas de los ríos y se establecen vías de desalojo del área inundada. En los desgajes de cerros, se procede a remover el material con herramienta, equipo y maquinaria, tomando todas las medidas para no poner bajo riesgo a los trabajadores. En cuanto a las obras hidráulicas, se inspeccionan los distintos tipos de presa y sus sistemas de operación para conocer si las afectaciones que padecieron pudieran poner en peligro su operación. De haber daños, se toman las medidas de urgencia pertinentes y se indica el desalojo de las poblaciones que pudiesen estar bajo riesgo.

En todos y cada uno de los casos, es el ingeniero civil quien dará instrucciones de como efectuar las labores de inspección de las obras y, en su caso, las labores de rescate, remoción y prevención, todo ello con el fin de eludir daños mayores a los provocados por el desastre.

Fuentes:

• Oyarzún, A., y Rojas, L., (1979), U. Católica de Valpso. “El Relleno Sanitario y la Posibilidad de Recuperación y Utilización de un Suelo”. II Congreso Chileno de Ingeniería Sanitaria y del Ambiente, celebrado en Viña del Mar.
• Espinace, R. (1983) “Compresibilidad de Vertederos Sanitarios” y “El Vertedero Sanitario y su Empleo como Suelo de Fundación”, V Congreso Chileno de Ingeniería Sanitaria y del Ambiente, celebrado en Temuco.

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