Teniendo en cuenta la interacción directa que existe entre el terreno y las obras civiles, cualquier afectación por deslizamientos, caídas de rocas, sismicidad, licuación, subsidencia, entre otros, necesariamente genera impactos sobre la población, la infraestructura y el medio físico. A continuación, se presentan los riesgos geotécnicos potenciales más significativos que se pueden presentar en la ciudad de Guadalajara, Jalisco. México.
Descripción general de la geología regional
Los depósitos de suelo en la zona conurbada de Guadalajara están constituidos principalmente por depósitos de composición pumítica (generalmente riolítica) arrojados durante la actividad volcánica de la Caldera de la Primavera, además de estos materiales, se presentan intercalaciones de lava y material piroclástico de composición andesítico-basáltico depositadas durante la actividad volcánica. Los fragmentos que constituyen estos materiales, incluyen toda gama de tamaños y formas; su espesor aproximado es de 150 metros en las zonas de Tesistán, Atemajac y Toluquilla. En la siguiente figura se muestra la geología de la Zona Metropolitana de Guadalajara (ZMG).
Suelos en la ZMG
En el subsuelo de la Zona Metropolitana de Guadalajara -ZMG- existen materiales de origen volcánico, siendo materiales con características pumíticas, que localmente se conocen como jal y tepetate. Jal es el nombre que se le da localmente al subsuelo de la ZMG que está constituido por arena pumítica, denominado Toba Tala. El término Tepetate se refiere a un horizonte endurecido, ya sea compactado o cementado, que se encuentra comúnmente en los paisajes volcánicos de México, subyaciendo a suelos o bien aflorando en superficie.
El subsuelo de la ZMG está constituido básicamente de depósitos de arena y grava, cuyos granos están formados predominantemente de pómez. Existen gravas cuyas dimensiones varían de 1 a 6 cm, así como de menor tamaño, y arenas gruesas, medias y finas; también se presentan algunos estratos con arenas pumíticas con arcilla. Las arenas pumíticas son suelos de origen volcánico, con características puzolánicas.
Los depósitos de pómez presentan en ocasiones una estratigrafía muy bien definida, alternándose estratos de muy diversas granulometrías y con espesores muy delgados. Conviene mencionar que la profundidad del nivel de aguas freáticas (NAF) varía considerablemente en la ZMG. En algunos lugares se encuentra a partir de 3m (o menos) de profundidad, mientras que otros a mucho mayor profundidad. Esto depende de la cercanía del sitio a pequeñas barrancas, cauces o drenajes de la ciudad.
Excavaciones del nivel freático
La construcción de edificios con uno o más sótanos o de cuartos de máquinas o de otras obras subterráneas, eventualmente incluye excavaciones bajo el nivel de aguas freáticas; estas excavaciones requieren el abatimiento de ese nivel por debajo del de desplante para prevenir la erosión o la falla de los taludes o para disminuir la presión sobre elementos de soporte provisionales, y también para asegurar condiciones de trabajo en seco, que permitan eficiencia y rapidez durante la construcción.
Debido a los suelos arenosos que se presentan en la ZMG el abatimiento del NAF es indispensable, pues la alta permeabilidad de las arenas permite el paso del agua a las excavaciones, esto conlleva a inundación y dificultad para realizar la excavación, afectando directamente la seguridad y el tiempo de ejecución de la obra.
Sismicidad
Los sismos son uno de los fenómenos naturales más importantes que afectan y causan un mayor riesgo a las obras de infraestructura. Las construcciones son elementos vulnerables más importantes ya que los daños sufridos por éstas repercuten directamente en las victimas que pueda ocasionar un sismo. La ZMG se encuentra en una zona de media a alta sismicidad según la regionionalización sísmica de CFE. Si bien no se presentan efectos de sitio, no implica que el riesgo sísmico sea despreciable. En la figura siguiente se observa una microzonificación sísmica de acuerdo a las aceleraciones máximas registradas.
Licuación de arenas
Con lo descrito anteriormente la ZMG presenta suelos arenosos, si éstos suelos son sueltos, presentan un NAF superficial y ocurre un sismo se puede presentar el fenómeno de la licuación de arenas (es decir, a sufrir una pérdida de su presión de poro, y comportarse como si fueran líquidos).
La licuación es uno de los fenómenos que causa daños severos a estructuras y obras de ingeniería, tales como, cimentaciones, sistemas de drenaje, taludes, edificaciones, etc. Las estructuras cimentadas sobre un terreno que sufre licuación pueden experimentar grandes asentamientos. Los taludes y laderas también pueden verse afectados por este proceso ocasionando el deslizamiento de grandes masas de tierra.
Este fenómeno es uno de los que mayor riesgo conlleva si no se le da un tratamiento y análisis adecuado.