Túneles en macizos calcáreos karstificados: impacto en las obras subterráneas de los fenómenos kársticos, su evaluación y tratamiento

En esta Tesis Doctoral se aborda un tema poco estudiado en el ámbito de los túneles y cuya problemática está basada en los riesgos e incertidumbres que representa el diseño y ejecución de túneles en macizos calizos karstificados. Mediante un estudio profundo del comportamiento de distintos casos reales de túneles en macizos kársticos calizos, aportando la realización de modelos y la experiencia constructiva del autor, se pretende proponer un procedimiento que permita sistematizar las actuaciones, investigación, evaluación y tratamiento en los túneles en karst, como herramienta básica para la toma de decisiones primarias correctas. Además, se proponen herramientas que pueden ayudar a mejorar el diseño y a decidir las medidas más eficientes para afrontar los problemas que genera el karst en los túneles, minimizando los riesgos para todos los actores, su probabilidad e impacto. Se profundiza en tres fases principales (que son referidas en la tesis en cuatro Partes): La INVESTIGACIÓN del macizo rocoso: La investigación engloba todas las actuaciones observacionales encaminadas a obtener el IK (Índice de Karstificación), así como las investigaciones necesarias mediante recopilación de datos superficiales, hidrogeológicos, climáticos, topográficos, así como los datos de investigaciones geofísicas, fotointerpretación, sondeos y ensayos geotécnicos que sean posibles. Mediante la misma, se debe alcanzar un conocimiento suficiente para llevar a cabo la determinación de la Caracterización geomecánica básica del macizo rocoso a distintas profundidades, la determinación del Modelo o modo de karstificación del macizo rocoso respecto al túnel y la Zonificación del índice de karstificación en el ámbito de actuación en el que se implantará el túnel. En esta primera fase es necesaria la correcta Definición geométrica y trazado de la obra subterránea: En función de las necesidades que plantee el proyecto y de los condicionantes externos de la infraestructura, se deben establecer los requisitos mínimos de gálibo necesarios, así como las condiciones de máximas pendientes para el trazado en alzado y los radios mínimos de las curvas en planta, en función del procedimiento constructivo y motivación de construcción del túnel (ferrocarril, carretera o hidráulico, etc...). Estas son decisiones estratégicas o primerias para las que se ha de contar con un criterio y datos adecuados. En esta fase, son importantes las decisiones en cuanto a las monteras o profundidades relativas a la karstificación dominante e investigación de las tensiones naturales del macizo, tectónica, así como las dimensiones del túnel en función de las cavidades previstas, tratamientos, proceso de excavación y explotación. En esta decisión se debe definir, conocida ya de forma parcial la geotecnia básica, el procedimiento de excavación en función de las longitudes del túnel y la clasificación geomecánica del terreno, así como sus monteras mínimas, accesos y condicionantes medioambientales, pero también en función de la hidrogeología. Se establecerá la afección esperable en el túnel, identificando en la sectorización del túnel, la afección esperable de forma general para las secciones pésimas del túnel. Con todos estos datos, en esta primera aproximación, es posible realizar el inventario de casos posibles a lo largo del trazado, para poder, posteriormente, minimizar el número de casos con mayores riesgos (técnicos, temporales o económicos) que requieran de tratamiento. Para la fase de EVALUACIÓN de la matriz de casos posibles en función del trazado inicial escogido (que puede estar ya impuesto por el proyecto, si no se ha podido intervenir en dicha fase), es necesario valorar el comportamiento teórico del túnel en toda su longitud, estudiando las secciones concretas según el tipo y el modo de afección (CASOS) y todo ello en función de los resultados de los estudios realizados en otros túneles. Se debe evaluar el riesgo para cada uno de los casos en función de las longitudes de túnel que se esperan que sean afectadas y el proceso constructivo y de excavación que se vaya a adoptar, a veces varios. Es importante tener en cuenta la existencia o no de agua o relleno arcilloso o incluso heterogéneo en las cavidades, ya que los riesgos se multiplican, así mismo se tendrá en cuenta la estabilidad del frente y del perímetro del túnel. En esta segunda fase se concluirá una nueva matriz con los resultados de los riesgos para cada uno de los casos que se presentarán en el túnel estudiado. El TRATAMIENTO, que se debe proponer al mismo tiempo que una serie de actuaciones para cada uno de los casos (combinación de tipos y modos de afección), debiendo evaluar la eficacia y eficiencia, es decir la relevancia técnica y económica, y como se pueden optimizar los tratamientos. Si la tabla de riesgos que se debe generar de nuevo introduciendo los factores técnicos y económicos no resulta aceptable, será necesaria la reconsideración de los parámetros determinados en fases anteriores. Todo el desarrollo de estas tres etapas se ha recogido en 4 partes, en la primera parte se establece un método de estudio e interpretativo de las investigaciones superficiales y geotécnicas, denominado índice de karstificación. En la segunda parte, se estudia la afección a las obras subterráneas, modelos y tipos de afección, desde un punto de vista teórico. La tercera parte trata de una recopilación de casos reales y las consecuencias extraídas de ellos. Y finalmente, la cuarta parte establece los tratamientos y actuaciones para el diseño y ejecución de túneles en macizos kársticos calizos. Las novedades más importantes que presenta este trabajo son: El estudio de los casos de túneles realizados en karst calizo. Propuesta de los tratamientos más efectivos en casos generales. La evaluación de riesgos en función de las tipologías de túnel y afecciones en casos generales. La propuesta de investigación superficial mediante el índice de karstificación observacional. La evaluación mediante modelos del comportamiento teórico de los túneles en karst para casos muy generales de la influencia de la forma, profundidad y desarrollo de la karstificación. In this doctoral thesis is studied the recommended investigation, evaluation and treatment when a tunnel is planed and constructed in karstic calcareous rock masses. Calcareous rock masses were selected only because the slow disolution produces stable conduct and caves instead the problems of sudden disolutions. Karstification index (IK) that encompasses various aspects of research karstic rock mass is presented. The karst rock masses are all unique and there are no similarities between them in size or density cavities ducts, but both their formation mechanisms, like, geological and hydrogeological geomorphological evidence allow us, through a geomechanical survey and geological-photo interpretation in the surface, establish a karst evaluation index specific for tunnelling, which allows us to set a ranking of the intensity of karstification and the associated stadistic to find caves and its risk in tunnelling. This index is estimated and useful for decision-making and evaluation of measures to be considered in the design of a tunnel and is set in degrees from 0 to 100, with similar to the RMR degrees. The sectorization of the tunnel section and the types of condition proposed in this thesis, are estimated also useful to understand the different effects that interception of ducts and cavities may have in the tunnel during construction and service life. Simplified calculations using two-dimensional models contained in the thesis, have been done to establish the relationship between the position of the cavities relative to the section of the tunnel and its size in relation to the safety factors for each ground conditions, cover and natural stresses. Study of over 100 cases of tunnels that have intercepted cavities or karst conduits have been used in this thesis and the list of risks found in these tunnels have been related as well. The most common and effective treatments are listed and finally associated to the models and type of affection generated to give the proper tool to help in the critical decision when the tunnels intercept cavities. Some existing studies from Marinos have been considered for this document. The structure of the thesis is mainly divided 4 parts included in 3 steps: The investigation, the evaluation and the treatments, which match with the main steps needed for the critical decisions to be made during the design and construction of tunnels in karstic rockmasses, very important to get a successfully project done.

La Fuente Agría de Puertollano y su entorno hidrogeológico

La célebre Fuente Agria de Puertollano (Ciudad Real) forma parte del conjunto de manantiales ferruginosos y con alto contenido en CO2 que se hayan asociados a la extensa área volcánica del Campo de Calatrava, representando la fase póstuma del volcanismo terciario y cuaternario que afectó a esta zona. Se trata de una surgencia a presión que procede de la descarga bajo los depósitos miocenos del acuífero de cuarcitas de la Sierra de Santa Ana. Se establece así mismo la caracterización hidrogeológica del entorno regional del manantial en base a sondeos realizados exprofeso, y que incluye el subsuelo de una parte de la ciudad de Puertollano y de la Sierra que lo bordea por el norte. Se propone un modelo hidrogeológico para la explicación de este tipo de fuentes de borde de las sierras, el cual supone la captación del flujo profundo del CO2 mediante fallas en la periferia de las masas impermeables por parte de las aguas que circulan por los niveles cuarcíticos paleozoicos más permeables. Finalmente, se historian algunas de las afecciones que ha sufrido dicho manantial a lo largo de los siglos, y que culmina con el establecimiento de un perímetro de protección a alteraciones desde arriba de origen urbano, aunque se llama la atención de otros posibles impactos por parte de túneles profundos

Values of the deformation modulus of soil at different ways of determining this amount

In accordance with Russian, Kazakh and European building regulations, the deformation modulus of soil should be determined in the laboratory and also apply in situ soil tests on the stages of engineering geology prospecting. In this paper we present data on the determination and adjustment of the deformation characteristics at different stages of construction

Caracterización hidráulica, hidrogeológica y patrimonial de las fuentes públicas naturales de la Comunidad de Madrid : propuesta metodológica para su catalogación

Las fuentes como parte de la ingeniería hidráulica, quizás menor, de nuestro país son elementos urbanos, funcionales y de gran interés en el pasado, que poco a poco han ido en decadencia desde la traída de aguas domiciliares. No obstante, entre nosotros, hay magníficas obras de ingeniería muy bien estudiadas y ejecutadas técnicamente pero que a la par representan elementos artísticos de gran interés y representatividad. No en vano en la última ley de Patrimonio Histórico Artístico de la Comunidad de Madrid (ley 3/2013), se requiere su estudio y catalogación a nivel municipal. La técnica de su diseño, es bien conocida desde muy antiguo. Ya los romanos hacían uso de una precisión milimétrica para el cálculo de las pendientes de las conducciones subterráneas que llevaban el agua intacta hasta su destino tras recorrer decenas de kilómetros sin necesidad de energía externa para ello. La calidad de sus aguas, muy ligada al sustrato determinaba en gran medida asentamientos y usos que según su popularidad, podían incluso restringirse a distintos niveles sociales La obra arquitectónica asociada, también cobraba especial relevancia por su singularidad, monumentalidad y aspecto. Muchas son las tendencias arquitectónicas que se dan cita en las fuentes estudiadas, que además, encierran tras de sí gran riqueza de carácter histórico. Esta investigación se centra en el inventariado, catalogación y caracterización de una muestra representativa de fuentes naturales madrileñas (550 fuentes), el estudio pormenorizado de las variables utilizadas en su caracterización, a través de tratamientos inferenciales, y el diseño experimental “ad hoc” de una propuesta metodológica de catalogación y caracterización 360° (desde la captación hasta la salida de aguas por el caño). La investigación finaliza con la puesta en práctica de la metodología diseñada, a través del estudio, catalogación y caracterización de un caso concreto. La presente investigación se centra en la Comunidad de Madrid, pero la propuesta metodológica que se propone como aportación, es extrapolable a cualquier tipo de fuente en cualquier municipio. Con todo ello, se pretende poner en valor estas obras de ingeniería ignorada, y contribuir de alguna forma a su preservación, facilitando su catalogación y difundiendo su existencia. As a minor relevant part of hydraulic engineering, the fountains of our country are urban, functional and of great interest in the past. The relevancy of these fountains has gradually declined since the emergence of general water supply. However, in our environment, there are magnificent works of engineering very well studied and executed, that also represent good examples of art and historical interest. In this way, the Historical and Artistic Heritage Law of the Community of Madrid (Ley 3/2013), requests the councils, their study and categorization. Their technical design is well known since ancient times. Even the Romans were able to use pinpoint accuracy (just a few millimeters), to calculate the slopes of the underground pipes which supply water, in perfect conditions, to its target, and without using external sources of energy. In this cases, the water quality of which was obviously linked to the type of substrate, conditioned the settlements and even its use, that could be restricted to certain social classes. In some cases, the engineering works of these fountains were especially relevant for its uniqueness, monumentality and appearance. There are many architectural trends that come together in the studied fountains, which also contain of its own historical character. This research is focused on inventory categorization and characterization of a representative sample of 550 natural fountains in Madrid. It includes the detailed study of the variables used in its characterization, through inferential treatments, and the "ad hoc" experimental design of a methodology for the categorization and a 360 ° characterization, from the catchment to the spout. Finally, the research ends with the implementation of the designed methodology, through the study, categorization and characterization of a specific case. Although this research is focused on fountains from Madrid surroundings, the main value is that the purposed methodology can be extrapolated to to manyother cases. To highlight these ignored engineering works, and contribute to its preservation making easier their categorization and spreading their existence, set the main aim of this research.

El Cuaternario Aluvial de los ríos Duero y Tera en Numancia (Soria)

En la confluencia de los ríos Duero y Tera se identifica una pequeña cubeta rellena de depósitos aluviales desde el Pleistoceno medio-superior, pertenecientes principalmente a la terraza +7-9m y a la actual llanura de inundación.Estas unidades morfológicas son comunes para ambos ríos, aunque presentan diferencias sedimentalógicas en granulometría y naturaleza de cantos, predominando los elementos mas gruesos para los depósitos del Tera, y los arenosos para los de llanura de inundación del Duero.

Pasarela peatonal sobre el río Manzanares. Plan Parcial Madrid Río Fase B. Madrid

Se trata de un Proyecto cuyo objetivo es recuperar realmente para los ciudadanos todo ese inmenso espacio que, en pleno centro de Madrid, estaba destinado al uso exclusivo del vehículo y que no sólo lo inhabilitaba para cualquier otro uso, sino que degradaba ambientalmente todo el entorno circundante con contaminación, suciedad y ruidos, y además, constituía una barrera física y funcional para las personas de uno y otro margen del río, impidiendo a los ciudadanos la contemplación y uso del río Manzanares. En este ámbito, el objetivo de nuestro proyecto “Pasarela peatonal sobre el río Manzanares” es la construcción de una pasarela que conecte las dos márgenes del río, desde el paseo de Yeserías hasta la Avenida del Manzanares mediante una vía peatonal y una vía ciclista

Hidrogeología del Karst de Pico Frentes (Cordillera Ibérica, España)

El sistema kárstico de Pico Frentes se ha desarrollado a favor de un conjunto calcáreo del Cretácico Superior cuya geometría plegada muy bien definida ha condicionado que los acuíferos se sitúen principalmente en tres sinclinales hidráulicamente conectados, con una capacidad de reservas subterráneas de entre 5 y 7 hm3. La recarga en este acuífero libre y en penillanura es autógena y difusa. El flujo subterráneo va dirigido a gran escala por el fondo de los sinclinales y a pequeña escala mediante corrientes subterráneas hacia los manantiales de Fuentetoba (210 l/s) y nacimiento del rio Mazos (50 l/s), surgiendo en aguas altas otras descargas menores. El análisis de los hidrogramas de estos manantiales indica un sistema de régimen muy variable y poco poder de regulación natural, característica de un acuífero típicamente kárstico, con gran capacidad de renovación y poco tiempo de residencia. Gracias a la simulación de los hidrogramas de estas surgencias mediante un modelo matemático de precipitación –escorrentía, se ha cuantificado de manera detallada el balance hidráulico medio para una serie de 20 años: aportación pluviométrica 16,86 hm3 (100%), recarga natural 8,35 hm3 (49,53%), EVT 8,50 hm3 (50,41%), bombeo de agua subterránea 0,01hm3 (0,06%), escorrentía superficial 0 hm3, transferencias subterráneas a otros acuíferos 0 hm3.

Mapas de actividades comunitarias y activos para la salud: ¿Cómo trabajar con ellos?

El modelo de activos para la salud tiene relaciones íntimas con el paradigma de la Promoción de la Salud, de modelos de Desarrollo Comunitario o de la Teoría Salutogénica de Antonovsky, siendo su punto de partida la Salud Positiva de una comunidad y de las personas que la integran.

Una propuesta didáctica para contribuir al desarrollo de la expresión de ideas, vivencias y sentimientos de los alumnos de secundaria a través de la educación artística

Esta tesis es el resultado de una investigación llevada a cabo con alumnos de Educación Secundaria Obligatoria (ESO), en la asignatura de Educación Plástica y Visual durante más de diez años. Según la legislación vigente uno de los objetivos de la Educación Secundaria Obligatoria consiste en utilizar el lenguaje plástico para representar emociones y sentimientos, vivencias e ideas, contribuyendo a la comunicación, reflexión crítica y respeto entre las personas. Aunque la Ley lo expresa claramente, no lo desarrolla suficientemente en sus contenidos, con lo cual pretendemos dar respuesta a este objetivo. Por ello hemos elaborado una unidad didáctica específica por cada nivel educativo, dentro del área de Educación Plástica y Visual que ayuden a conseguir que los alumnos desarrollen la capacidad de representar emociones y sentimientos, vivencias e ideas. Teniendo en cuenta que esta propuesta se pondrá en práctica con alumnos adolescentes, será imprescindible conocer las características específicas de la adolescencia, por lo que consideramos importante promover actividades programadas para ellos, en las que se activen y promuevan mecanismos de reflexión y preocupación por los temas específicos de su edad. El lenguaje visual y las actividades propuestas deben ayudar al adolescente a exteriorizar todo lo que tiene en su interior. Utilizaremos la expresión artística como acelerador emocional, para ayudarles a sacar recuerdos y sentimientos que, seguramente, no podrían manifestar fácilmente de otro modo...

El diseño y la creatividad: heurística y técnicas de creatividad en la generación de ideas para el proyecto de diseño gráfico. La praxis en el aula en el contexto de la Escuela Superior de Diseño de Madrid

EL DISEÑO Y LA CREATIVIDAD: Heurística y técnicas de creatividad en la generación de ideas para el proyecto de diseño gráfico. La praxis en el aula en el contexto de la Escuela Superior de Diseño de Madrid. Esta investigación plantea la siguiente hipótesis: Las estrategias didácticas creativas aplicadas al proceso de enseñanza-aprendizaje en el proyecto de diseño gráfico fomentan la capacidad de aprendizaje significativo, y facilitan la integración de la creatividad como recurso activo en los procesos de diseño. Siendo sus objetivos: • Determinar la relación existente entre el diseño gráfico y la creatividad, para comprobar la influencia de la creatividad en el proyecto de diseño gráfico. • Considerar la integración de la creatividad en el desarrollo del proyecto de diseño gráfico, en las metodologías y en los procesos propios del desarrollo proyectual. • Valorar la presencia e incorporación de la creatividad en los contenidos didácticos de las enseñanzas de grado en diseño en el contexto de la Escuela Superior de Diseño de Madrid. • Evaluar cómo se utiliza la creatividad en la praxis en el aula de proyectos de diseño gráfico. • Considerar la pertinencia de proponer una integración mayor de la creatividad en las actividades programadas para la enseñanza del proyecto de diseño gráfico en estudios de grado en diseño...

El juego del cadáver exquisito, su provocadora iconografía y fundamentos de la misma

En esta tesis se investiga El juego del cadáver exquisito, un juego surrealista cuya iconografía se caracteriza por ser de índole disparatada, incluso extravagante, cercana al relato delirante; esta tesis plantea la equiparación entre la iconografía de este juego y la derivada de procesos irracionales. En esta tesis se estudia el proceso compositivo del juego, proceso en el cual los participantes contribuyen con sus aportaciones plásticas sin que ninguno de ellos vea la participación de los demás, es una composición a ciegas, para que ello ocurra se van tapando sucesivamente las participaciones gráficas dejando solo visibles unos rasgos en los cuales el siguiente participante puede engarzar su colaboración, por lo tanto el dibujo se mantiene en la incógnita de cuál será su composición final, el resultado compositivo se desvelará después de la última participación. Es un proceso compositivo envuelto en su propia incógnita, la participación es anónima, con lo cual la propiedad del dibujo se diluye, esto favorece la plasmación del exabrupto, la creación de una realidad inopinada, una realidad que favorecida por estas características compositivas compone al margen de la lógica, el sistema consciente y la razón. Por ejemplo en este proceso de elaboración compositiva no se da la contradicción, objetos dispares pueden conformar una imagen de índole paradójica al presentarse componiendo otro que será inusual y tendrá un significado no acorde con su composición objetiva, esto ocurre por ejemplo cuando una Fuente es el resultado de la unión entre un váter, una bomba y un tornillo que por encima tiene un chorro de agua; objetos reunidos en este proceso lúdico fuera del cual no se daría esta composición, ésta es la fórmula compositiva del cadáver exquisito. Los objetos desplazan sus significados al componer otra realidad, esa imagen visible puede tener un significado distinto al que aparece delante de nosotros. Este proceso a ciegas, anónimo y lúdico favorece la expresión irreverente, se burla la censura de material que pudiera ser tachado como desvergonzado, el juego desatiende las exigencias que pudieran coartar la libertad expresiva íntima de cada jugador...

The Pico de Navas slump (Burgos, Spain): a large rocky landslide caused by underlying clayey sand fluidification

The Pico de Navas landslide was a large-magnitude rotational movement, affecting 50x106m3 of hard to soft rocks. The objectives of this study were: (1) to characterize the landslide in terms of geology, geomorphological features and geotechnical parameters; and (2) to obtain an adequate geomechanical model to comprehensively explain its rupture, considering topographic, hydro-geological and geomechanical conditions. The rupture surface crossed, from top to bottom: (a) more than 200 m of limestone and clay units of the Upper Cretaceous, affected by faults; and (b) the Albian unit of Utrillas facies composed of silty sand with clay (Kaolinite) of the Lower Cretaceous. This sand played an important role in the basal failure of the slide due to the influence of fine particles (silt and clay), which comprised on average more than 70% of the sand, and the high content presence of kaolinite (>40%) in some beds. Its geotechnical parameters are: unit weight (δ) = 19-23 KN/m3; friction angle (φ) = 13º-38º and cohesion (c) = 10-48 KN/m2. Its microstructure consists of accumulations of kaolinite crystals stuck to terrigenous grains, making clayey peds. We hypothesize that the presence of these aggregates was the internal cause of fluidification of this layer once wet. Besides the faulted structure of the massif, other conditioning factors of the movement were: the large load of the upper limestone layers; high water table levels; high water pore pressure; and the loss of strength due to wet conditions. The 3D simulation of the stability conditions concurs with our hypothesis. The landslide occurred in the Recent or Middle Holocene, certainly before at least 500 BC and possibly during a wet climate period. Today, it appears to be inactive. This study helps to understand the frequent slope instabilities all along the Iberian Range when facies Utrillas is present.

Fronteras en construcción: Diferenciación social y desterritorialización en el Sur ibérico (siglos IX-VI a.C.)

Durante las tres últimas décadas, numerosos/as arqueólogos/as han discutido extensamente sobre el ritual funerario original de las poblaciones del sur ibérico entre los siglos ix y vi a.c., esto es, cremación o inhumación. Este debate está además conectado con la existencia o no de complejidad social antes de la llegada fenicia, con la aparición de una élite “orientalizada” y con la adopción de nuevos objetos y prácticas por las poblaciones locales. En este artículo hago uso del concepto deleuziano de “desterritorialización” y lo asocio con el de “frontera” desarrollado por anzaldúa para interpretar la sociedad del sur ibérico. Para ello, analizo la evidencia funeraria indígena y cuestiono la división estricta entre cremación e inhumación en la región; así como examino la profundidad y significado de los cambios funerarios en las comunidades locales.

Polifemo en Yucatán. Variaciones sobre un episodio de la Eneida en la épica cortesiana del Quinientos

Entre los modelos literarios que, en las epopeyas quinientistas acerca de la conquista de México, sirven para dar forma épica a la materia histórica tomada de las crónicas, la Eneida de Virgilio desempeña un papel fundamental. En el presente artículo se pretende mostrar cómo la identificación de Jerónimo de Aguilar con el Aqueménides virgiliano, que se encuentra por primera vez en el Carlo famoso de Luis Zapata, reaparece en Francisco de Terrazas, en Gabriel Lobo Lasso de la Vega y en Antonio de Saavedra Guzmán, así como proponer algunas consideraciones acerca de las relaciones que se hayan podido dar entre las obras de estos poetas.

Los emigrantes en las áreas mineras y las ciudades de Hispania: religión, identidades y difusión cultural

En el presente artículo analizamos los desplazamientos de cultos indígenas hispanos desde distintas áreas de la Península Ibérica hacia los principales lugares de inmigración en Hispania: las áreas mineras y las ciudades. Proponemos que estos grupos de emigrantes rendían culto en su nueva residencia a las deidades que veneraban en sus regiones de procedencia como un medio de preservar su cohesión social y su identidad cultural. La dureza de la vida laboral en las áreas mineras reforzaba la necesidad de fortalecer los lazos culturales.