La importancia del terreno como medio de soporte de cualquier obra de infraestructura hace necesario el conocimiento de los riesgos que éste puede presentar. Como pueden ser: deslizamientos, caídas de rocas, sismicidad, suelos colapsables o deformables, por mencionar algunos.
A continuación, indicamos los riesgos geotécnicos más relevantes que se pueden llegar a presentar en el área Metropolitana de Monterrey (AMM), Nuevo León.
Geología general de Monterrey
De acuerdo con la información de los cortes litológicos de pozos, los sondeos geofísicos, las evidencias de la geología superficial y la correlaciones en la región, es posible definir que en el subsuelo se presentan lutitas, areniscas y calizas sobreyacidas por delgados espesores de depósitos aluviales y coluviales, así como de piedemonte hacia los flancos de las sierras que delimitan la ciudad de Monterrey.
Los suelos están constituidos por dos medios, uno granular en su porción superior, conformado por una delgada capa de sedimentos aluviales y coluviales producto de la erosión de las zonas altas de las sierras, que han sido transportados por abanicos aluviales y por escurrimientos superficiales para ser depositados en los cauces de los arroyos y las planicies, así como conglomerados.
A continuación, se presenta la geología local generalizada y una sección geológica en dirección N-S (A-A’) de la distribución generalizada de los sedimentos someros en la AMM, obtenido a partir de información de pozos y perfiles refracción sísmica.
Los espesores de los depósitos fluviales en el valle varían entre 18 m y 24 m.
Los depósitos aluviales están constituidos por pequeños fragmentos de gravas, arenas y limos mal cementados por caliche/calcita. Sobre este material sedimentario se han construido gran cantidad de edificaciones civiles.
Los principales procesos geológicos que constituyen peligros y son factores de riesgo para el desarrollo de la urbanización en zonas vulnerables, son los deslizamientos y derrumbes en las laderas.
Suelos en la Zona Metropolitana de Monterrey
Se ha caracterizado los materiales con base en base a su litología y espesores, presentando una gran variación en poco espacio, identificando cambios en la distribución de sedimentos desde conglomerados, gravas y boleos fuertemente cementados a depósitos de arcillas, limos y arenas calichosas sueltas y con poca resistencia a la penetración estándar, en una distancia de aproximadamente 5 km, caracterizado por un desnivel topográfico de 20 m.
La posición del nivel freático oscila típicamente entre los 8 y 13 metros en gran parte de la Zona conurbada, aunque se puede encontrar tan somero como un par de metros debajo del la superficie.
La variación del nivel freático es debido a que el AMM se encuentra en un clima extremo, predominantemente árido, pero con periodos importantes de lluvia asociados a huracanes y tormentas, principalmente durante el periodo de Agosto a Octubre. Además, el ramo industrial característico de la zona demanda grandes cantidades de agua para llevar a cabo sus actividades, afectando de igual manera las aguas subterráneas.
A continuación, se presenta un modelo geotécnico – geofísico en la dirección Norte – Sur en donde se observa los diferentes materiales que conforman el terreno de la zona metropolitana de Monterrey.
Riesgos asociados a las aguas freáticas y su interacción en el suelo
Si bien el NAF se encuentra abatido en buena parte de la ciudad, toda la zona baja, cercana al Río Santa Catarina presenta grandes flujos de agua subterránea provenientes de El Obispado, con caudales de gran magnitud, al ser proporcionales a la permeabilidad de los depósitos fluviales y lutita alterada y fracturada (conocida como almendrilla) que circundan ésta zona.
Asimismo, la explotación de aguas freáticas con fines industriales o domésticos, naturalmente genera deformaciones por consolidación, las cuales se dan diferidas en el tiempo, y en consecuencia causan inclinación de edificaciones, así como agrietamientos en pisos y estructuras, dentro de otros efectos indeseables.
Lo anterior, aunado a la naturaleza de suelos provenientes de la degradación de la lutita y boleos envueltos en suelo fino que se presentan en la zona, generan una alta susceptibilidad a la ocurrencia de caídos en excavaciones que no cuentan con sistemas de retención adecuados a la naturaleza del terreno por excavar. principalmente al no tomarse en cuenta los posibles cambios en el NAF, así como la reducción de la resistencia por el desecado del terreno al intemperizarse en momentos cálidos o ventosos con baja humedad en el ambiente, así como por el incremento de la presión de poro.
Riesgos asociados a otros factores
Los principales riesgos que se pudieran presentar al cimentar en algún suelo colapsable como apoyarse sobre un suelo suelto o uno blando de poca resistencia, la estabilidad de las excavaciones y la inestabilidad de laderas que hay alrededor de la ciudad.
Conocemos ampliamente la historia de los daños que periódicamente causan las lluvias excesivas que traen consigo las tormentas tropicales y los huracanes, que se traducen en torrentes y derrumbes de rocas y detritos.
Riesgos geotécnicos poco considerables
Cabe mencionar que en el Estado de Nuevo León no hay fallas geológicas activas. No se le considera zona sísmica y los escasos movimientos que registran los sismógrafos instalados no se deben a actividad de origen volcánico ni por choque o desplazamiento de placas tectónicas.
En consecuencia, la magnitud de estos movimientos no provoca un espectro sísmico importante. Es decir, las aceleraciones horizontales que se producen son prácticamente nulas y sus efectos son poco significativos para el cálculo de estructuras elevadas. El cálculo estructural en todo el estado se rige por los empujes horizontales del viento, que son los más importantes en la ciudad.
Tener conocimiento de todos estos factores conducen a una buena toma decisiones al proyectar alguna obra de infraestructura en esta ciudad, pues se prevén tiempos y costos para las diferentes soluciones a la cimentación y estructura.