Apuntes de Geodinámica Aplicada

Apuntes de la asignatura. Curso 1999-2000

Relationship between piezometric level and ground deformations measured by means of DInSAR in the Vega Media of the Segura River (Spain)

Differential SAR Interferometry (DInSAR) is a remote sensing method with the well demonstrated ability to monitor geological hazards like earthquakes, landslides and subsidence. Among all these hazards, subsidence involves the settlement of the ground surface affecting wide areas. Frequently, subsidence is induced by overexploitation of aquifers and constitutes a common problem that affects developed societies. The excessive pumping of underground water decreases the piezometric level in the subsoil and, as a consequence, increases the effective stresses with depth causing a consolidation of the soil column. This consolidation originates a settlement of ground surface that must be withstood by civil structures built on these areas. In this paper we make use of an advanced DInSAR approach - the Coherent Pixels Technique (CPT) [1] - to monitor subsidence induced by aquifer overexploitation in the Vega Media of the Segura River (SE Spain) from 1993 to the present. 28 ERS-1/2 scenes covering a time interval of about 10 years were used to study this phenomenon. The deformation map retrieved with CPT technique shows settlements of up to 80 mm at some points of the studied zone. These values agree with data obtained by means of borehole extensometers, but not with the distribution of damaged buildings, well points and basements, because the occurrence of damages also depends on the structural quality of the buildings and their foundations. The most interesting relationship observed is the one existing between piezometric changes, settlement evolution and local geology. Three main patterns of ground surface and piezometric level behaviour have been distinguished for the study zone during this period: 1) areas where deformation occurs while ground conditions remain altered (recent deformable sediments), 2) areas with no deformation (old and non-deformable materials), and 3) areas where ground deformation mimics piezometric level changes (expansive soils). The temporal relationship between deformation patterns and soil characteristics has been analysed in this work, showing a delay between them. Moreover, this technique has allowed the measurement of ground subsidence for a period (1993-1995) where no instrument information was available.

Subsidencia del terreno

La subsidencia del terreno es un riesgo natural que afecta a amplias zonas del territorio causando importantes daños económicos y una gran alarma social. La subsidencia del terreno puede deberse a numerosas causas como la disolución de materiales profundos, la construcción de obras subterráneas o de galerías mineras, la erosión del terreno en profundidad, el flujo lateral del suelo, la compactación de los materiales que constituyen el terreno o la actividad tectónica. Todas estas causas se manifiestan en la superficie del terreno mediante deformaciones verticales que pueden variar desde pocos milímetros hasta varios metros durante periodos que varían desde minutos hasta años.

Sistemas radar aplicados a la investigación de subsidencia y movimientos de ladera

En este trabajo se presentan los sistemas radar satélite y terrestres, así como los métodos de análisis de imágenes radar clásicos y avanzados para la investigación de los movimientos del terreno, haciendo énfasis en la subsidencia y los movimientos de ladera. Para ello en primer lugar se describen los distintos sensores radar disponibles así como las principales características de las imágenes radar generadas. A continuación se detallan los aspectos fundamentales de la interferometría diferencial, de los distintos métodos de interferometría diferencial avanzada y del radar terrestre. Finalmente se presentan los resultados obtenidos en distintas zonas de estudio: la subsidencia por explotación del acuífero en el área metropolitana de Murcia, la subsidencia minera y los movimientos de ladera de la Sierra de Cartagena, los movimientos de ladera de la cuenca del río Gállego y el deslizamiento del Portalet.

Evaluación de la susceptibilidad de las laderas a sufrir inestabilidades inducidas por terremotos: aplicación a la cuenca de drenaje del río Serpis (provincia de Alicante)

Se ha realizado un análisis para estimar la susceptibilidad de las laderas, en suelos de la cuenca de drenaje del río Serpis, a sufrir inestabilidades inducidas por terremotos. Para ello, se ha utilizado el denominado método de Newmark, que ha sido convenientemente modificado para contemplar la variabilidad que, de forma natural, se observa en las propiedades geotécnicas de los materiales. En el cálculo, se ha efectuado una simulación Monte Carlo, donde todas las propiedades geotécnicas que intervienen son tratadas como variables aleatorias. Los resultados obtenidos están expresados como probabilidad de que la aceleración crítica del talud sea menor o igual que 0.1g. Las susceptibilidades más elevadas se observan cuando los materiales están secos, pero en tal caso la extensión de territorio afectado es pequeña. En cambio, cuando el suelo está saturado se observa que gran parte del territorio presenta susceptibilidad Media o Baja, incluso con pendientes de 6 – 10º, frente a susceptibilidad Muy Baja – Nula, que los caracteriza cuando se encuentra seco. Se ha analizado también la posición de las zonas de mayor susceptibilidad con respecto a elementos constructivos existentes en el área.

DInSAR monitoring of aquifer compaction due to water withdrawal: Vegas Baja and Media of the Segura river (SE, Spain) case study

This study was partially financed by the Spanish Ministry of Education and Science and EU FEDER under project TEC2005-06863, by the Valencia Regional Government under projects GV006/179 and ACOMP07/087, and by the University of Alicante under projects VIGROB2004102, VIGROB-053, and VIGROB-114.

Diseño de un modelo geológico-geotécnico 3D de la Vega Baja del Río Segura (Alicante, SE España)

Los modelos geológico-geotécnicos permiten al ingeniero comprender mejor las condiciones reinantes en un determinado lugar, además de identificar los principales problemas geotécnicos y hacer más realista la estimación de propiedades del suelo. En este trabajo se presenta la metodología empleada para el diseño de un modelo geológico-geotécnico tridimensional de la Vega Baja del Río Segura que consta de cuatro zonas caracterizadas por sus propiedades geotécnicas y su problemática asociada. El modelo resulta fundamentalmente de gran utilidad para la planificación de investigaciones preliminares de obras civiles.

Monitorización de la subsidencia del terreno en la Vega Media del río Segura mediante Interferometría SAR diferencial (DInSAR)

Ground subsidence caused by aquifer exploitation is a geotechnical hazard that affects wide areas, causing important economic damages. This phenomenon is due to soil consolidation produced by the increase of effective stress caused by piezometric depletion. In this work a Remote Sensing Technique called Coherent Pixel (CPT) is applied to monitor subsidence in the Vega Media of the Segura River during a period of eleven years.

Procedimiento gráfico para la obtención de los parámetros de corrección del SMR a través de la proyección estereográfica

El Slope Mass Rating (SMR, Romana, 1985) constituye una clasificación geomecánica de uso muy extendido para la caracterización de taludes en roca. Se obtiene por adición al índice RMR básico, calculado a partir de valores característicos del macizo rocoso, de una serie de factores de corrección dependientes del paralelismo discontinuidad-talud, del buzamiento de las discontinuidades, del buzamiento relativo entre las discontinuidades y el talud, así como del método de excavación empleado. En este trabajo se propone un método gráfico que permite obtener los parámetros de corrección del SMR (F1, F2 y F3) representando en proyección estereográfica los planos de discontinuidad y del talud a estudiar.

Elaboración de un mapa de inventario de inestabilidades de los taludes del Polígono Industrial Santiago Payá (Alcoy, Alicante)

Los mapas de inventario de movimientos de ladera se realizan durante las primeras etapas de investigación de los procesos de inestabilidad de laderas y de zonas inestables. Estos mapas resultan de gran utilidad dado que facilitan las tareas de prevención y el análisis de estabilidad. En el presente trabajo se muestra la metodología seguida para elaborar un mapa de inventario de movimientos de ladera en el Polígono Industrial de Santiago Payá situado en el término municipal de Alcoy (Alicante) así como la cartografía resultante.

Técnicas de Ingeniería Cartográfica empleadas en el estudio de subsidencia y movimientos de ladera: principales características y análisis comparativo

Los movimientos de ladera y los procesos de subsidencia son fenómenos que afectan a la superficie terrestre produciendo modificaciones importantes sobre ella. Los cambios que originan se manifiestan como deformaciones superficiales cuyo estudio resulta de gran importancia en el campo de la Ingeniería Geología y la Geotecnia. En el presente trabajo se lleva a cabo una descripción de las técnicas de Ingeniería Cartográfica (técnicas topográficas, geodésicas, fotogramétricas y de teledetección) empleadas para cuantificar las deformaciones causadas por movimientos de ladera y subsidencia terrestre, estableciendo sus principales características y llevando a cabo un análisis comparativo de las mismas.

Impacto antrópico en las aguas de goteo de la cueva de Canelobre (Alicante)

Este trabajo ha sido financiado por el proyecto CGL2008-05929/BTE y realizado dentro del marco del proyecto IGCP-513 de la UNESCO.

Caracterización petrográfica y petrofísica de la roca encajante de la Cueva del Rull (Vall d'Ebo, Alicante)

La Cueva del Rull se encuentra en el sector nororiental de la Cordillera Bética, en el denominado Prebético Externo de Alicante (Azema 1977). Regionalmente, la zona de estudio está dominada por la dinámica compresiva de los materiales calizos existentes (Cretácico Superior) afectados, desde el Mioceno Medio y durante el Mioceno Superior, por diversos movimientos tectónicos a partir de los cuales se origina la Depresión de la Vall d'Ebo. Esta fosa tectónica, cuyos bordes norte y sur quedan delimitados por fallas normales con dirección aproximada E-O, está rellena por materiales rudíticos de edad Mioceno Superior, predominantemente conglomeráticos, de espesor variable (decenas a más de 100 metros), localmente plegados y depositados sobre margas de facies “tap” (margas mal estratificadas de carácter arcillo-limoso, desagregadas y de color blanquecino en superficie, cuya edad se atribuye al Mioceno Medio).

Red de seguimiento del grado en Geología (Facultad de Ciencias, UA)

Con el comienzo del cuarto y último curso del grado en Geología en el año académico 2013-14 y en el marco del programa de Redes de Investigación en Docencia Universitaria de la Universidad de Alicante, en la Facultad de Ciencias se ha constituido una red de trabajo formada por los profesores coordinadores de semestre del Grado en Geología, que tiene como principal objetivo favorecer, tanto el buen funcionamiento del título, como la gestión interna del seguimiento del mismo. Se persigue pues detectar posibles deficiencias en la implementación del título, proponiendo recomendaciones y sugerencias de mejora, así como evidenciar los progresos del título en el desarrollo del Sistema de Garantía Interno de Calidad (SGIC), tanto en lo relativo a la revisión de la aplicación del plan de estudios, como a la propuesta de acciones para mejorar su diseño e implantación. El método de trabajo se ha basado en reuniones en las que los miembros de la red han planteado y debatido los parámetros e indicadores de seguimiento de la red.

Diseño de la asignatura Trabajo Fin de Grado en Geología (Facultad de Ciencias, UA)

Con la implantación en el año académico 2013-14 del cuarto y último curso del grado en Geología en la Universidad de Alicante, se ha implementado la asignatura obligatoria de Trabajo Fin de Grado en Geología (TFGG) con el objetivo de que el estudiante demuestre las competencias adquiridas durante sus estudios de geología, tanto las específicas de la titulación, como las competencias generales o transversales, tal como son las ligadas a la búsqueda y organización de documentación, a la redacción clara y concisa de una memoria escrita que recoja un trabajo original del alumno y a la presentación en público de su trabajo de manera clara y adecuada. Siguiendo las directrices que se establecen, tanto en la Facultad de Ciencias, como en la Universidad de Alicante se ha diseñado una asignatura Trabajo Fin de Grado con varias modalidades o líneas de actividad docente. Se ha constituido una Comisión de Trabajo de Fin de Grado en Geología (CTFGG) con el propósito principal de organizar y supervisar la asignación, seguimiento y evaluación de los trabajos.