Geotecnia Ambiental-Valparaíso e Ingeniería Ambiental

Geotecnia Ambiental-Valparaíso

La geotecnia ambiental es otra rama perteneciente a la ingeniería geotécnica, la que se ocupa de cumplir con que el ambiente no sea vea perjudicado ni se halle en mal estado a lo largo del comienzo, trascurso y finalización de alguna obra o estudios aplicados de esta carrera, con lo que el profesional se compromete de sostener en buen estado el entorno que se encuentra a los aledaños de alguna obra.

El cambio climático ya no es una amenaza futura, actualmente tiene un alto impacto en la humanidad, sin precedentes. Esta situación ha alcanzado la ocupación y preocupación de diferentes ciencias para localizar soluciones. Así, la Ingeniería Civil así como la Geotecnia dieron sitio a la Ingeniería Ambiental y la Geotecnia Ambiental que han podido vislumbrar técnicas para administrar y eludir contaminaciones o bien afectaciones de la naturaleza, e incluso técnicas correctivas.

Los temas ambientales son un componente esencial de la Ingeniería Geotécnica, de esta manera, los ingenieros geotécnicos se han estado ocupando desde y también ciertas décadas de los temas ambientales de alguna forma, sin embargo, ha sido poco sistemática. Los principales inconvenientes ambientales que encara la ingeniería geotécnica son el diseño y construcciones de nuevas instalaciones de contenedores de residuos 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 bien masas de agua en su estado natural, conservando la naturaleza y la salud, se puede charlar sobre Geotecnia Ambiental. Y no solo como prevención de la contaminación sino más bien asimismo como de su rehabilitación. Para conseguir estos objetivos, esta área de la ingeniería efectúa diseños y construcciones, al tiempo que efectúa investigaciones de técnicas nuevas de recolección y predisposición de residuos, nuevos materiales para realizar las construcciones-Valparaíso, así como seguimientos y pruebas sobre las soluciones ya incorporadas. Desde finales de la década de mil novecientos setenta hasta principios de mil novecientos noventa, los ingenieros geotécnicos-Valparaíso comenzaron a centrar sus esfuerzos en abordar las cuestiones relacionadas con la evaluación y remediación de sitios contaminados. Así, los ingenieros civiles y también ingenieros geotécnicos-Valparaíso son capaces de contribuir con su conocimiento en los sistemas de ingeniería civil por lo general 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 tienen una enorme experiencia sobre el comportamiento del suelo como materiales de ingeniería, lo que facilita el impulso para la investigación dirigida a emplear para la supresión de contaminantes para el suelo. Los ingenieros geotécnicos también se han amoldado velozmente en su experiencia, con técnicas de mejoramiento de suelos, empleándolos para tratar las cuestiones ambientales relacionadas con la remediación, tales como la estabilización y solidificación de los contaminantes en el subsuelo.

Por otra parte, el ingeniero geotécnico ambiental deberá hacer enfoque en que las ocupaciones de los ingenieros y geólogos no maltraten a la madre naturaleza, con lo que va a poder sostener las ocasiones de lograr trabajo en las investigaciones que se ejecutan ya antes de hacer alguna construcción de cualquier rama.

Geología Ambiental y Geotecnia Ambiental-Valparaíso

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

Por otra parte, 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 obtener una solucion a las fallas y de mantener en buen estado al medio ambiente.

Geotecnia Ambiental Aplicada a Rellenos Sanitarios en Chile-Valparaíso

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

Investigaciones vanguardistas sobre esta materia fueron realizadas a fines de los años 70 y también comienzos 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 apreciar los movimientos de la masa, destacándose 2 proyectos FONDECYT (1987 y mil novecientos noventa y uno).

Los resultados de investigaciones en restos 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 características y heterogeneidad de los residuos, demostraron influir considerablemente 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, principalmente España, a casos reales por medio de convenios a dos bandas.

Retos Geotécnicos en los Grandes Rellenos Sanitarios-Valparaíso

En los últimos años los rellenos sanitarios han crecido significativamente en tamaño, y sus desarrollos técnicos y económicos, reduciendo la contaminación atmosferica, 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 riesgos que producen estas modernizaciones. Ahora, se especifican ciertos de estos nuevos retos geotécnicos:

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

Los requerimientos o carencia de terreno disponible y minoración 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, primordialmente 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 alcanzar alturas del orden de 70 metros según la experiencia de estos autores, han comenzado a fallar. Ello debido a las dificultades de efectuar 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 balances de agua representativos de la realidad en la operación. Se aúna a lo precedente, la eficiencia de los sistemas de drenaje de gas, para desvanecer presiones internas más que para generar energía.

2 Lixiviados y biogás en el relleno.

El análisis de estabilidad tradicional normalmente contempla que las presiones debidas al lixiviado y biogás, se representen a través de presiones intersticiales generadas por un nivel freático, ignorando la interacción de estos elementos dentro de los restos por ausencia de tecnologías adecuadas de monitoreo que permitan diferencias las dos presiones. Este nivel freático normalmente es definido por el diseñador, y no es controlado en la operación de los rellenos. Hoy en día, el procedimiento principal para eludir la generación de presiones intersticiales por lixiviados, corresponde a la construcción de drenes basales, no obstante, la experiencia de operación señala que estos drenes son efectivos los primeros años, para entonces 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 consideración y que es señalado en la bibliografía internacional, es la posibilidad de existencia de barreras impermeables en los restos, tales como coberturas o bloques de basura encapsulada en recipientes plásticos, que produzcan especies de napas colgadas, que es un fenómeno que a la data no se considera en el diseño y podría alterar considerablemente la estabilidad del depósito, debido a las hipótesis actuales de diseño.

3 Presencia de lodos en los rellenos.

La actual normativa no entrega una metodología precisa para la co-disposición de lodos en los diversos géneros de rellenos sanitarios, entregando únicamente un límite de cantidad y humedad de colocación, siendo responsabilidad del operador del relleno desarrollar un procedimiento, que no siempre y en todo momento puede tener consideraciones para prosperar la estabilidad del relleno. Existen registros de rellenos, principalmente construidos por el método de área, donde se ha desarrollado co-disposición lográndose una distribución uniforme, mientras que en los rellenos del tipo depresiones o en quebradas, se pueden producir zonas de acumulación de lodos que terminan 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 similar a un suelo orgánico, al tiempo que aquellos más húmedos son verdaderos flujos interiores. En Chile, no se ha incorporado una investigación real del efecto de estas propiedades sobre la estabilidad, más aún cuando ciertos lodos pueden haber sido preparados “encalados”, es decir 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 parámetros mecánicos representativos de los residuos sin lodos, se suma una mayor dificultad para los rellenos con co-disposición, existiendo autores en la literatura que señalan que estos no tienen resistencia, y otros que les entregan valores similares a suelos residuales (cohesión cercana a 10 kPa y ángulo de fricción cercanos a 10 grados.

En resumen, la presencia de lodos en un relleno sanitario con co-disposición es probablemente uno de los factores más influyentes en su pérdida de estabilidad, ya que no existe un consenso en el efecto real sobre como incorporarlos en los estudios de estabilidad. No obstante, existen evidencias directas de análisis posterior a fallas, que los lodos han sido las causas principales de los últimos deslizamientos ocurridos en Chile-Valparaíso y por lo tanto merece valorar la factibilidad en la normativa. Mientras, estos autores recomiendan reducir o eliminar esta práctica de disposición de lodos.

Retos de la Geotecnia Ambiental en Chile-Valparaíso

En Chile la Geotecnia Ambiental tiene los siguientes desafíos:

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

Diferencia entre Ingeniería Ambiental y Geotecnia Ambiental

La primordial diferencia entre la Ingeniería Ambiental y la Geotecnia Ambiental se encuentra en el hecho que su único punto de intersección es la gestión ambiental del suelo, puesto que la Geotecnia no participa en la solución de inconvenientes sobre el aire, la contaminación del agua o bien las emisiones, al tiempo que la Ingeniería Ambiental aborda todo inconveniente ambiental indiferente de su naturaleza.

Si bien existen algunas similitudes en los campos de ingeniería geotécnica y la ingeniería ambiental, no son precisamente lo mismo, a pesares que los dos tienen que ver con el estudio de la tierra, los enfoques de estos ingenieros difieren en algunos aspectos que hacen a estos campos claramente diferentes.

La ingeniería ambiental no solo se preocupa por el suelo, como se mentó previamente, se trata eminentemente de resguardar a las personas contra cualquier tipo de efectos ambientales adversos. Claro, la ingeniería geotécnica puede incluir temas como la mitigación de terremotos-Valparaíso, pero la ingeniería ambiental se enfoca en mucho más que eso; se trata de cómo los seres humanos pueden mitigar y reducir los niveles de polución y sus efectos, cómo progresar el reciclaje y la eliminación de residuos, de qué manera mejorar la calidad del agua y qué medidas se pueden tomar generalmente para progresar la salud y la seguridad pública desde un punto de vista ambiental.

Ingeniería Geotécnica-Valparaíso en la Prevención de Desastres Naturales

La Ingeniería Geotécnica tiene un rol muy importante frente a los desastres naturales-Valparaíso, como sismos, terremotos, inundaciones y más. No solamente la prevención o el veloz y certero accionar nos salvan de un desastre, sino asimismo la resistencia y buena construcción de la infraestructura en la que nos encontremos.

Debido a su importancia, las obras de infraestructura deben realizarse con el mayor control de calidad, tanto de materiales de construcción como en su proceso constructivo; para tal efecto, en nuestro país se tienen leyes y reglamentos que señalan las reglas y especificaciones para proyección, diseño, cálculo, construcción y supervisión de las obras. Dicha reglamentación está apegada a las normas internacionales que manan de la Organización de las Naciones Unidas (Organización de la Naciones Unidas), y nuestro país, al formar parte de esta, debe apegarse a lo estipulado en ellas.

ABC-Geotecnia-Valparaíso cuenta con experimentados ingenieros Geotecnicos con distintas especialidades: Estructuristas, Hidráulicos, Mecánica de Suelos, Construcción Sanitaria, además de esto aquellos calificados como responsables de obras, corresponsables de instalaciones (hidráulicas, sanitarias y de gas) y Planificadores. Esta experiencia ha sido útil para sostener en constante actualización nuestra reglamentación la construcción de obras de infraestructura y edificaciones, puesto que debe considerarse que en este país tenemos distintos géneros de riesgos de desastres como sismos, ciclones y huracanes en las costas; en otras zonas inundaciones por desbordamiento de ríos, trombas y deslaves; erupciones de volcanes e incendios forestales, como incendios industriales en zonas de combustibles y productos químicos.

La ingeniería Geotécnica participa de forma primordial para que las obras de infraestructura cuenten con la seguridad máxima y de esta manera prevenir el riesgo de desastres; dicha participación consiste en una supervisión estricta y adecuada a cada obra en su sistema y procedimientos edificantes, verificando que se cumplan con los lineamientos establecidos en su normatividad de cálculo, especificaciones de construcción y control de calidad que dejen advertir cualquier falla en los materiales y en el proceso edificante aplicado. En el caso de materiales, debe observarse su conveniente selección y control de calidad, como de la herramienta, el equipo y la maquinaria y, por supuesto, de la mano de obra ejecutora y del proceso constructivo, todo ello apegado a un programa de seguridad para eludir incidentes o accidentes, de acuerdo al género de obra, el peligro que implica a lo largo de su construcción, la temporada y los tipos de desastres (naturales o accidentales) que se presenten en la zona correspondiente.

Participación de la Ingeniería Geotecnica-Valparaíso en caso de Desastres Naturales

Los desastres que ocurren con más frecuencia en este país son sismos, terremotos, desbordamientos de ríos y deslizamientos de cerros. Debido a estas condiciones, la ingeniería Geotécnica-Valparaíso aporta elementos para asistir a los diferentes organismos que intervienen en 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 restituyan 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 deslizamientos y de afectación a vialidades, conforme 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.

Además, se hace una verificación especial de los helipuertos de rescate de emergencia, a fin de que en su instante brinden un apoyo efectivo en el rápido traslado de los lesionados a los centros asistenciales próximos. En lo que se refiere a los aeropuertos, se examinan pistas, calles de rodaje y plataformas para evaluar la seguridad de la operación y asegurar el conveniente arribo de aeroplanos con insumos de ayuda (comestibles, agua, medicinas, etc.). En el caso de carreteras se efectúa la inspección de pavimentos y se examina si hay derrumbes que obstruyan la circulación; de ser de esta forma, se establecen desvíos que aseguren su utilización, inspeccionando puentes y túneles. Para lo anterior se localizan anticipadamente máquinas y personal capacitado para manejarlas y retirar el escombro. Con 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 revisan los sistemas de distribución de agua potable, sus tanques de almacenaje, así 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 cautelas para no poner en riesgo a los trabajadores. En cuanto a las obras hidráulicas, se inspeccionan los diversos tipos de presa y sus sistemas de operación para conocer si las afectaciones que padecieron pudiesen poner en riesgo su operación. De haber daños, se toman las medidas de urgencia pertinentes y se indica el desalojo de las poblaciones que pudieran estar en riesgo.

En todos y cada uno de los casos, es el ingeniero civil quien va a dar instrucciones de como realizar las labores de inspección de las obras y, en su caso, las labores de rescate, remoción y prevención, todo ello con el objetivo de evitar 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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