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INTRODUCCIN. RECORRIDO HISTRICO

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CAPTULO 2

LA SUBSIDENCIA EN MURCIA

TOMA DE DATOS

ZONIFICACIN DE LA CIUDAD

LA SUBSIDENCIA EN MURCIA. IMPLICACIONES Y CONSECUENCIAS EN LA EDIFICACIN

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LA SUBSIDENCIA EN MURCIA. TOMA DE DATOS. ZONIFICACIN DE LA CIUDAD

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2.1. LA SUBSIDENCIA EN MURCIA

Recientemente la ciudad de Murcia ha sufrido el primer caso de subsidenciaproducido en Espaa debido a la extraccin de agua de pozos para el riego durante unperodo de sequa.

2.1.1. Marco hidrogeolgico

2.1.1.1. Geomorfologa

El Valle del Guadalentn-Segura es una extensa depresin que se encuentra en elmbito de las Cordilleras Bticas y forma una fosa tectnica subsidente, de 8 a 10 km deanchura en direccin OSO-ENE, marcada por la existencia de frecuentes sismosregistrados a lo largo de la Historia y movimientos recientes de fracturas y flexuras en susmrgenes, lo que ha favorecido el desarrollo de un potente depsito de naturaleza detrticaen el Plio-Cuaternario y margosa en el Mioceno, con espesores de 300 y 1.000 m,respectivamente.

Puesto que Murcia se asienta al borde de un ro con grandes aportes de sedimentos,existen extensas reas en las que se desarrollan potentes espesores de depsitos de llanurade inundacin, correspondientes a gravas, arenas finas, limos y arcillas, depositados pordecantacin en perodos de mayor o menor energa del medio de sedimentacin. En lneasgenerales, la disposicin del relleno aluvial superficial se puede esquematizar mediante unprimer tramo arcilloso o limoso por debajo del cual se distribuye un paquete ms o menoscontinuo de gravas y gravillas. No obstante, hay frecuentes cambios laterales de facies yocasionales niveles o lentejones de naturaleza arenosa (Vzquez, 2001).

2.1.1.2. Climatologa y meteorologa

Al tratarse de una cuenca de origen fluvial, se alternan las sequas e inundacionescondicionando un ciclo sedimentario en el que la subsidencia de los terrenos juega unpapel muy importante. El Sureste espaol es la regin ms seca de la Pennsula Ibrica. Elclima puede definirse como mediterrneo, clido y seco, con un marcado dficit dehumedad. Su principal caracterstica es la aridez, consecuencia del carcter exiguo eirregular de las precipitaciones, con una gran sequa estival, una elevada concentracin delas lluvias y bastante evapotranspiracin.

2.1.1.3. Hidrologa superficial

Debido a la aridez del territorio, la red de drenaje natural est formada, con laexcepcin del ro Segura, por cauces temporales. El ro Guadalentn, debido a su menorcuenca y pluviometra en cabecera, tambin presenta un carcter temporal en su cuencabaja, que es actualmente un cauce seco salvo en las avenidas. Sin embargo, a lo largo de la


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Historia, las obras de irrigacin han cambiado totalmente el paisaje de la Vega, quedandola llanura aluvial del Segura totalmente dominada por la red de acequias.

2.1.1.4. Hidrologa subterrnea. El sistema acufero de las Vegas Media yBaja del Segura

Los acuferos naturales aluviales de las vegas del Guadalentn y del Segura incluyendepsitos detrticos de alta porosidad, con una elevada transmisividad y que sonexplotables mediante pozos. El del Segura tiene una potencia superior a 300 m y estconstituido por gravas, gravillas y arenas aluviales entre un nivel limo-arcilloso, sobre laprimera capa, y niveles de margas limosas por debajo de stas. Estas margas miocenasconstituyen, tambin, los relieves laterales del sistema.

El Instituto Tecnolgico Geominero de Espaa (ITGE) realiza estudios desde 1972en los que denomina al acufero como la unidad hidrogeolgica de las Vegas Media y Bajadel Segura. La Vega Media se extiende entre Alcantarilla y el lmite de las provincias deAlicante y Murcia y la Vega Baja desde este lmite hasta el mar (ver figura 2.1). Lasuperficie total que abarcan es de 450 km2, de los que 150 km2 corresponden a la VegaMedia.

El relleno aluvial alberga en su parte superior un acufero libre o superficial y en suparte inferior otro profundo o cautivo, nico o multicapa, segn la zona. El acuferoprofundo suele tener dos capas, denominadas acufero profundo superior e inferior,respectivamente.

Figura 2.1Isopiezas del acufero profundo de las Vegas Media y Baja del Segura correspondientes a marzo de 1979

(Senent, 1995)


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El acufero superficial est conformado por limos y arcillas de baja permeabilidad,malas caractersticas hidrodinmicas y se encuentra muy ligado a la red de drenajesuperficial, marcada fundamentalmente por el ro Segura. El acufero profundo estconformado por gravas subyacentes muy permeables, de excelentes caractersticashidrodinmicas (Geotecnia y Proyectos, 1995; Senent, 1995). Las capas se distribuyen deforma errtica, generalmente interconectadas aunque no siempre. Aguas arriba de Murcia,en la cabecera de la Vega Media, hay comunicacin entre el acufero libre superficial y elprofundo. Aguas abajo el acufero profundo, monocapa o multicapa segn las zonas,constituye un manto cautivo y semiartesiano.

La alimentacin del acufero en la Vega Media del Segura se basa en lasinfiltraciones debidas a los excedentes de riegos, las prdidas en la red de acequias y lapluviometra (ver 2.1.2.2.1). En la figura 2.1 se representan las curvas isopiezas para elacufero profundo de las Vegas Media y Baja del Segura correspondientes a marzo de1979, en metros sobre el nivel del mar. El nivel del acufero superficial en el casco urbanode Murcia se encontraba a profundidades desde 1 a 1,5 m bajo la cota de la superficie en laperiferia hasta los 4 a 7 m en las proximidades del ro, a causa de la disminucin de cotatopogrfica y el alto gradiente hidrulico motivado por la baja permeabilidad ytransmisividad de los materiales superficiales, requerido para el efecto drenante del Segura.El I.G.M.E. (1984) da una profundidad, segn las zonas, de entre 1 y 6 m.

2.1.2. Causas del descenso del nivel piezomtrico

2.1.2.1. La sequa

En el Levante el ritmo de precipitaciones anual supone una importante ausencia delluvia en los meses que median entre los dos perodos que concentran las tres cuartas partesdel total anual, los meses tardo-estivales y la primavera. El ciclo es muy frgil y cualquieralteracin del mismo desencadena un perodo de sequa. La sequa prolongada impide lasrecargas del acufero por la pluviometra. La Organizacin Meteorolgica Mundial, apeticin del Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo, propuso definir la sequacomo la secuencia atmosfrica caracterizada por el desarrollo de precipitaciones inferioresun 60% a las normales durante ms de dos aos consecutivos (Jaramillo, 1996).

2.1.2.2. Otras causas

Aunque la bajada piezomtrica del acufero aluvial de la Vega Media del Seguratiene su origen en la sequa de la Cuenca (Cabezas, 1994), sus efectos actan en dossentidos, disminuyendo el aporte de agua al terreno y aumentando su extraccin.

2.1.2.2.1. La disminucin en la alimentacin de agua en el terreno

Por un lado, se disminuye la alimentacin por la infiltracin de la lluvia y de losexcedentes de riego debido a la menor disponibilidad de recursos. En la tabla 2.1 se


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muestran los distintos caminos por los que se produce la alimentacin de la Vega Media ysu variacin entre el perodo 1972-82 y 1995.

Tabla 2.1Alimentacin de agua en la Vega Media del Segura

1972-82 1995

CONCEPTOS DE ALIMENTACIN CAUDAL

(hm3/ao)% TOTAL

CAUDAL

(hm3/ao)% TOTAL

INFILTRACIONES DE LOS EXCEDENTES DE RIEGO 12 14 6 50PLUVIOMETRA 63-88 86 6 50TOTAL 75-100 - 12 -

A la desecacin provocada por la prolongada sequa se le suma la evaporacin delterreno, con la consiguiente disminucin de humedad, y los efectos de la urbanizacin,pues las calzadas y aceras conducen el agua hacia el saneamiento. La urbanizacin de losterrenos supone, a veces, un descenso generalizado del nivel piezomtrico en la zona.Adems, en el caso de Murcia la presin urbanizadora en la periferia de la ciudad eliminagrandes zonas de terreno dedicadas anteriormente al riego.

2.1.2.2.2. Los caminos de extraccin del agua

Por otro lado, se aumentan las extracciones de agua subterrnea para suplir estedficit. Se incrementa el bombeo con fines agrcolas e infinidad de usos en las zonasurbanas, como el riego de jardines, el lavado de vehculos, la limpieza de las calles, larefrigeracin de instalaciones de climatizacin por bombas de calor agua-aire, el riego departiculares y el abastecimiento a industrias situadas prximas al casco (Vzquez, 2001).

En las pocas de sequa se abrieron un gran nmero de pozos, llamados de sequa,para sustituir el riego existente con anterioridad a travs de la red de acequias, y mantenerla riqueza agrcola creada. Entre ellos, algunos tienen autorizacin por parte de laConfederacin Hidrogrfica del Segura y otros no la tienen. Los pozos-sequa rodeanabundantemente a la ciudad y se extienden por toda la Vega Media, permitiendo mantenerel riego de la misma durante 1994 y 1995.

Los pozos para riego de calles, parques y jardines suelen ser de competencia ypropiedad municipal. Su explotacin aument para evitar el consumo de agua potable enlos numerosos jardines. Se sitan en la ciudad y pedanas de Murcia, totalizando unnmero cercano a los 60 (ver 2.3.1).

Otras extracciones de agua del acufero corresponden a los pozos realizados enciertos edificios para mantener las bombas de calor de los circuitos de refrigeracin-calefaccin. Adems del bombeo de agua para el consumo o su uso en regados, lasexcavaciones de stanos de edificios por debajo del nivel fretico, la presencia de grandesrboles y las excavaciones profundas tambin aumentan el descenso del nivel piezomtrico(Vzquez, 2001).


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Tabla 2.2Extracciones de agua subterrnea en la Vega Media del Segura durante el ao hidrolgico 1994-95 (hm3/ao)

POZOS DE SEQUA PARA EL RIEGO AGRCOLA 22

POZOS MUNICIPALES PARA EL RIEGO DE REAS VERDES URBANAS 0,6

DRENAJES DE STANOS Y APARCAMIENTOS 2

EXTRACCIONES PARA LAS BOMBAS DE CALOR 2

POZOS DE ABASTECIMIENTO A LA INDUSTRIA 3

TOTAL 29,6

En el perodo 1972-82, aunque los pozos y sondeos existentes en la Vega Media eranmuy numerosos, el bombeo resultaba muy escaso, entre 2 y 5 hm3/ao. En el aohidrolgico 1994-95 el bombeo de agua fue de 0,94 m3/s, es decir, 29,6 hm3/ao, que sedistribuan segn se refleja en la tabla 2.2.

2.1.2.2.3. La eliminacin del riesgo de inundacin

Los embalses de regulacin de las cabeceras del Segura y del Guadalentn handisminuido notablemente los riesgos de inundacin y, por lo tanto, otra de las aportacionesde agua al terreno. La modificacin del curso normal de la naturaleza impide que losterrenos del valle se aneguen peridicamente.

2.1.2.2.4. El aumento de la demanda de agua

Adems, la actividad turstica aumenta la demanda de agua e intensifica laimportancia que tendran las restricciones en el abastecimiento urbano, desalentando a laoferta nacional y europea, con la consiguiente repercusin econmicamente negativa. Laescasez de agua no siempre est provocada exclusivamente por la sequa hidrolgica. Afinales de los aos 60-70 se hablaba de sequa cuando los valores de las precipitacioneseran del 80-95% de los normales. La causa fue un aumento de la demanda por laampliacin de la superficie de regado y el boom turstico.

2.1.3. La explotacin de los recursos hidrogeolgicos

En el Sureste de la Pennsula el principal factor que condiciona toda actividad es ladisponibilidad del agua. Hasta que se introdujeron las nuevas tecnologas deaprovechamiento de los recursos de agua la ocupacin poblacional y el desarrolloeconmico y social fueron muy bajos. En la actualidad se estima que los recursos hdricossubterrneos renovables en la cuenca, es decir el caudal correspondiente a la fraccin deescorrenta superficial total que en rgimen natural correspondera a la recarga de losacuferos, son de 600 hm3/ao. Por otra parte, en los 10.000 pozos activos se da unasobreexplotacin total por bombeo de 470 hm3/ao. Las descargas totales en losmanantiales se estiman en 440 hm3/ao. El resultado del balance global de las aguassubterrneas se expresa en la tabla 2.3.


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Tabla 2.3Balance global de aguas subterrneas en la Cuenca del Segura

CAUDAL (hm3/ao)

SOBREEXPLOTACIN POR BOMBEO 470DESCARGA DE MANANTIALES 440TOTAL AGUA EXTRADA 910

RECURSOS HDRICOS RENOVABLES 600SOBREEXPLOTACIN-DFICIT DE AGUA 310

2.1.4. La situacin actual de la Cuenca

2.1.4.1. Las dos ltimas sequas. Medidas del descenso del nivelpiezomtrico en Murcia

En el perodo 1972-82 el acufero de las Vegas Media y Baja del Segura reciba de75 a 100 hm3/ao. Se descargaba artificialmente mediante el bombeo de unos 2-5 hm3/ao.El resto volva a la superficie por el drenaje del ro y la red de avenamiento, es decir, losazarbes. Pero las sequas de los aos 1982 y 1993 cambiaron sustancialmente este balance.

En el ao 1995 la alimentacin era de 12 hm3/ao y las extracciones superaban los 29hm3/ao (ver 2.1.2.2.2). En la tabla 2.4 se estudia el balance hidrolgico correspondiente alacufero en el perodo 1972-82 y en 1995, tras la sequa de los aos 90, calculndose eldficit de agua correspondiente a la disminucin de la alimentacin y al aumento de laextraccin.

Tabla 2.4Dficit de agua en la Vega Media del Segura (hm3/ao)

1972-82 1995 DFICIT DE AGUAALIMENTACIN 75-100 12 76EXTRACCIONES 2-5 29,6 26

Los descensos del nivel piezomtrico (C.O.I.C.C.P.; Ma, 1995) en la ciudad deMurcia han sido de 2,5 m en el trienio 82-84 y de hasta 10,8 m en el cuatrienio 92-95 (ver2.3).

2.1.4.1.1. La sequa de los aos 80

En la escasez de agua de los aos 80 coincidieron un incremento de la superficie deriego y la sequa pluviomtrica. En la Cuenca del Segura se estimaban en 1983 descensosde 5 m/ao en los acuferos del Valle del Guadalentn e incluso mayores en otros acuferos.Como consecuencia se valoraron en 1981 las prdidas en agricultura en 1.500 millones depesetas, con una reduccin del rendimiento de las cosechas de un 40%, y en 1985 secalcularon los daos en 400 millones de pesetas.


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2.1.4.1.2. La sequa de los aos 90

Una severa sequa tambin aquej a la Vega entre 1991 y 1995. Sus efectos msdirectos se han dejado sentir en la agricultura, provocando la ruina de plantaciones yarbolados.

En toda la ciudad de Murcia el descenso progresivo y continuo del nivel fretico seinici en 1991. De todos modos, Ballesteros (1995f) considera que mantiene ciertaestabilidad hasta el ao 1993, con variaciones estacionales ms o menos acusadas. Pero apartir de 1993 la bajada se hace importantsima, como consecuencia de la prolongadasequa y de las extracciones indiscriminadas de agua subterrnea. Ballesteros (1995c,1996a) apunta una cada media de 8 m desde la primavera del ao 93 hasta noviembre del95, con puntas ms acusadas coincidiendo con los perodos estivales. El C.O.I.C.C.P.propone un valor medio de 6 m. El descenso mnimo en este perodo es de 4 m.

En la figura 2.2 se destacan los barrios y lugares del casco urbano de Murcia conmayor relevancia en el presente estudio sobre la subsidencia por motivos variados, comopueden ser donde se ha producido un descenso mayor del nivel piezomtrico, donde se hanmedido los asientos del terreno ms importantes o donde se concentran ms edificios condaos conocidos. En cuanto a las zonas ms significativas en las que se tiene constancia demediciones de bajadas del nivel piezomtrico (ver 2.1.5.2):

a) En la Avenida de Juan Carlos I, entre 1988 y 1990 no se observan variacionesapreciables del nivel piezomtrico. Entre 1990 y 1995 se verifica un descenso de5,3 m, quedando a una profundidad de 7,8 m respecto a la superficie del terreno(C.O.I.C.C.P.).

b) En las proximidades del Hospital General, entre 1991 y 1993 los descensosmedidos son inapreciables. En el perodo 1993-95 se constata una cada de 6,5m, quedando el nivel piezomtrico a una profundidad de 12,5 m (C.O.I.C.C.P.).

c) En las inmediaciones de la Plaza Circular se han constatado valores del nivelfretico a ms de 9 m de profundidad (Ballesteros, 1995f).

d) En el Polgono Infante Don Juan Manuel, cerca del sanatorio de S. Carlos, a 11m (Ballesteros, 1995f), y entre las calles Torre de Romo y la prolongacin de laC/. Pintor Pedro Flores, a 10,2 m, causado por un descenso de unos 4,2 m en elperodo 1993-95 (C.O.I.C.C.P.).

e) En el entorno de la Catedral, la bajada entre 1992 y 1995 es de 7,4 m, resultandouna profundidad de 10,2 m (C.O.I.C.C.P.).

Segn las zonas, desde finales de 1993 hasta principios de 1996 la tasa mnima dedescenso del nivel piezomtrico puede estimarse en 1,5-2 m/ao (Ballesteros, 1995d,1996b), o 2-3 m/ao (Ballesteros, 1995f). En 1994 Ballesteros (1995a) constata una mediade 4 m. Senent (1995) da cifras medias de cadas piezomtricas para el subsuelo de Murciade 3 m en 1994 y 4 m en 1995. Geotecnia y Proyectos (1995), a partir de la informacinsuministrada por varios estudios geotcnicos y varios piezmetros prximos al cascourbano, da una variacin mxima de 4 m en los aos 1994 y 1995.


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La respuesta del acufero a la recarga es muy rpida, lo que pudo comprobarse conlos riegos realizados con aguas del trasvase en el mes de septiembre a octubre del 95, en elque se produjo una subida generalizada de ms de un metro en la evolucin piezomtricade los pozos municipales (ver 2.3). Debido a los riegos del trasvase, a las lluvias y al cesede la extraccin de los pozos de sequa, el nivel piezomtrico se recuper unos 4 m entre elao 95 y el 97, situndose en esa ltima fecha a unos 4,5 m de media bajo la superficiegeneral de la ciudad, cuando antes de la sequa de los 90 se situaba a una distancia de 3 maproximadamente.

2.1.4.2. Estado general de los acuferos

En el entorno del casco urbano de Murcia el flujo subterrneo de agua coincideaproximadamente con el flujo superficial del ro Segura (ver figura 2.1). El canal delReguern se comporta como fuente de alimentacin del acufero, mientras que el cascourbano acta como rea de descarga del mismo, a travs de los drenajes urbanos y de lascaptaciones.

En general, hoy en da se hace imposible atender a las demandas con los recursos deagua disponibles. Adems de zonas infradotadas, quedan amplios sectores con recursossometidos a sobreexplotacin y que sern agotados a corto y medio plazo. La reduccin dela demanda a travs de la disminucin de la prdidas en las redes de abastecimiento, lamejora en la eficiencia de los riegos y la aportacin de recursos no convencionales puedensuavizar el problema, pero no resolverlo. Las nicas alternativas posibles son laeliminacin de demandas de riego y el aporte de recursos externos procedentes de otrascuencas (Vzquez, 2001).

2.1.5. Registros de subsidencia y daos provocados

A los daos econmicos causados por la carencia de los recursos hdricos en los aos90 se le sumaron importantes perjuicios derivados del descenso del terreno en Murcia.

2.1.5.1. Valores de asiento del terreno

Los datos de subsidencia en Murcia dan valores superiores a 10 cm, lo que haoriginado problemas en edificios, urbanizaciones, instalaciones y obras pblicas. Jaramilloy Ballesteros (1997) estiman un asiento de entre 15 y 30 cm entre 1993 y 1997.

El descenso de la cota superficial del terreno se hizo observable a simple vista enmuchos lugares a travs de aceras y bordillos desorganizados, cortes en pavimentos yasfalto, roturas de pretiles, vallas y subestructuras superficiales, separaciones de peldaosexteriores, etc.. (Ballesteros, 1996a,b). En estas zonas se comprueba a simple vista undescenso del terreno de entre 5 y 10 cm (Ballesteros, 1995f).


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2.1.5.2. Situacin de los edificios con daos

En la figura 2.3 se muestran situados en el plano de Murcia los edificios de los que setiene conciencia de deterioros ms o menos significativos debidos al asiento generalizadodel terreno. La subsidencia ha afectado a ms de 100 edificios, distribuidos por toda laciudad y con diferentes tipos de cimentacin y estructura. Se han estudiado los informescorrespondientes a muchos de ellos.

Hay que destacar que algunos se encuentran prximos a parques y jardines (verfigura 2.2) que son regados, como se ha comentado anteriormente, mediante agua extradade pozos profundos municipales, o a la construccin de aparcamientos subterrneos devarias plantas, reciente en los tiempos en los que aparecieron los daos (Ma, 1995). Enambos casos se ha podido producir un rebajamiento del nivel piezomtrico local, causaprimaria del descenso del terreno y de todas las lesiones encadenadas a las que ha dadolugar (Ballesteros, 1994).

Se observa tambin la proliferacin de anomalas en zonas con grandes extensionesde jardines, edificios en altura, estrato resistente de gravas a mayor profundidad de lamedia del casco (ver 2.2.2) y acusado descenso del nivel piezomtrico (ver 2.3.2), como elPolgono Infante Don Juan Manuel (ver figura 2.2), donde se han apreciado hundimientosdel terreno de hasta 8 cm (Ballesteros, 1996, a y b). Senent (1995) sita a los edificiospreferentemente fuera del casco histrico, sobre todo en reas de reciente transformacinurbana.

Ballesteros (1995f) y Senent (1995) hacen mencin prioritaria a las siguientesubicaciones (ver figura 2.2), aunque advierten de otros casos distribuidos irregularmentepor la ciudad (ver 2.1.4.1):

a) Polgono Infante Don Juan Manuel, con una decena de casos.b) Vistabella, con cinco edificios cercanos al mercado de abastos.c) C/. Cartagena, con media docena de casos y basculamientos en coronacin dehasta 30 cm.

d) Gran Va Alfonso X el Sabio y Plaza Circular, con cinco o seis casos.e) Alrededores del Hospital Provincial.f) Polgono de la Fama, zona de viviendas sociales y Plaza Santoa.g) Ronda Norte, en las proximidades del nudo de la autova.h) Entorno del Jardn de Floridablanca.i) Barrio de Vista Alegre.

El descenso del nivel piezomtrico se hizo evidente bajo muchos de los inmuebles atravs de la informacin suministrada por estudios geotcnicos y porque, en bastantescasos, las excavaciones de los stanos haban exigido la extraccin del agua fretica,siempre prxima a la cota de cimentacin, y en la fecha de deteccin de los deterioros lospozos de drenaje se encontraban secos (Jaramillo, 1997).


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Los edificios en los que a fecha de 31 de enero de 1997 se haban realizadoactuaciones de recalce parciales o totales y, en cierto sentido, los ms afectados, son losnumerados en el plano de la figura 2.3 como 16, 17, 54, 81, 105 y 110, y se encuentransituados, como puede comprobarse, en el barrio de Vistabella, cerca del Hospital GeneralUniversitario, en el entorno de la Plaza Circular en la Gran Va de Alfonso X el Sabio, enel Polgono Infante Don Juan Manuel, en las proximidades de los Jardines del Malecn yen el Polgono de la Fama junto a la Plaza Juan XXIII (ver figura 2.2).

De toda la informacin citada, y en base a la distribucin observada en la figura 2.3,se puede establecer que las zonas del casco urbano de Murcia con una mayor profusin decasos de edificios con daos provocados por la subsidencia del terreno causada por eldescenso generalizado de los niveles piezomtricos son (ver figura 2.2):

a) Polgono Infante Don Juan Manuel.b) Barrio de El Carmen, cercanas del Cuartel de Artillera y alrededores de losJardines de Floridablanca.

c) Entorno de los Jardines del Malecn.d) Barrio de Vistabella, proximidades de la Condomina y zona del casco entre laPlaza de Toros y la Catedral.

e) Polgono de la Fama, cerca de la Plaza Juan XXIII.f) Alrededores de la Plaza Circular, Jardines de la Fama, Gran Va Alfonso X elSabio y barrio de Vista Alegre.

g) Barrio de Santa Mara de Gracia, entre la Ronda Norte, el Auditorio Municipal yel Pabelln de Deportes Prncipe de Asturias.

2.1.5.3. Daos generales

En el ao 1991 varios propietarios comienzan a detectar en el interior de susviviendas algunas patologas, la mayora de carcter leve (Ballesteros, 1994). A partir delos aos 93-94 las lesiones se hacen muy numerosas e importantes, progresando con granrapidez.

En tabiques y cerramientos han surgido fisuras y grietas de hasta 10 mm de espesor.En las fachadas se aprecian grietas y fisuras con inclinaciones de 45, de forma escalonada,siguiendo el mortero de unin de las piezas de ladrillo. En algunos lugares se disponenformando arcos de descarga. En varios puntos de unin entre soporte y cerramientotambin se han observado fisuraciones.

Los huecos de carpintera aparecen con descuadres que dificultan o impiden sumaniobra. En cocinas y baos se han producido desprendimientos y abombamientos dealicatados y azulejos. En techos y solados tambin se han puesto de manifiesto fisuras demayor o menor importancia. En ocasiones se han separado los tabiques de los techos. Sehan roto celosas y otros elementos de plementera (Ballesteros, 1995d). Han surgidohumedades en medianeras y proximidades de las juntas de dilatacin, con arrancamientosde las telas asflticas de sellado (Ballesteros, 1995e).


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Figura 2.4

Apertura de la junta entre dos edificios de la C/. Cartagena,

creciente segn la altura, por motivo de la subsidencia del terreno

Figura 2.5

Apertura de la junta de dilatacin en la esquina de un patio


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Se han observado desplomes, giros y asientos diferenciales, que han dado lugar aaplastamientos de enlucidos, empujes laterales, roturas de pretiles y fisuras horizontales enpaos de medianeras.

En la figura 2.4 se muestra la separacin entre dos edificios con distinto tipo decimentacin en su zona de contacto. La construccin de la izquierda se ejecut en los aos50 y dispone de cimentacin por zanjas corridas y pilotes de madera de 3-5 m de longitud.El inmueble de la derecha se realiz en 1986 y se encuentra cimentado con pilotes de tiporotativo. El asiento y el giro que experimenta el edificio de la izquierda respecto al de laderecha ha provocado la apertura de la junta entre ambos, mayor conforme crece la altura.En la medianera entre ambos existen deterioros en las viviendas por haberse adherido elcerramiento de uno al del otro y, a consecuencia del basculamiento del de la izquierda,separase las dos hojas de la fbrica (Ballesteros, 1995b).

Los asientos estimados en algunos casos alcanzan valores de 4-5 cm y losdesplazamientos horizontales en cabeza del edificio provocados por los basculamientos, 8-20 cm (Ballesteros, 1995e). Se han originado fisuras en forjados, en muros de contencin yde stanos (Ballesteros, 1995c, 1996b).

Hay que decir que la accin del terreno sobre las cimentaciones tambin puso enevidencia muchos vicios ocultos en las construcciones, que dieron lugar a la aparicin denuevos daos y que no haban dado la cara hasta entonces. Juntas de dilatacin norespetadas, fbricas mal realizadas, forjados demasiado flexibles permitidos por lasanteriores instrucciones de las estructuras de hormign armado, generosas limitaciones deflecha que dieron lugar a fisuraciones de tabiqueras a partir de determinadas luces,pilotajes mal ejecutados en los aos 70, son algunos ejemplos de factores que, sumados ala subsidencia general del terreno, han provocado patologas de cierta repercusin.

Otras veces la potencialidad de la aparicin de patologas se debe al criterio dediseo con el que se realiz la estructura. Si las luces adyacentes son muy desiguales y larelacin entre el canto del forjado y la luz entre vanos es escasa, las deformaciones puedenalcanzar valores considerables (Ballesteros, 1995d). Por lo tanto, aunque el diseoestructural de estas construcciones poda ser el habitual cuando fueron realizadas, espropenso a la aparicin de patologas.

Por otra parte, los daos existentes en muchas de las edificaciones se vieronagravados y resaltados por los descensos del terreno. Hay deformaciones y fisuraciones,causadas por una excesiva flexibilidad de los forjados, que aparecieron con escasa entidadal poco tiempo de terminada la edificacin y que fueron aumentando paulatinamente hastaalcanzar valores definitivos. Muchos de estos movimientos se encontraban estabilizados otenan alteraciones peridicas por las diferencias higrotrmicas diarias y estacionales. Peroa la lenta evolucin de estas viejas lesiones se le han superpuesto los nuevos asientos decimentacin, cuya progresin suele ser mucho ms rpida y cuyos efectos se suman a losanteriores.


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2.1.5.4. Exigencias de responsabilidades

Se iniciaron demandas contra el Ayuntamiento basadas, en algunos casos, en losdescensos freticos causados por las excavaciones de iniciativa municipal paraaparcamientos subterrneos, o por las extracciones de agua para riego de calles y jardines.

Tambin se han presentado medidas legales contra los arquitectos por considerar quela bajada del nivel piezomtrico no es un hecho fortuito ni imprevisible, y que imputabanlos deterioros producidos a la falta de previsin de los tcnicos, por no disear lascimentaciones de forma que soportaran las eventuales variaciones de los niveles del aguaen el terreno. Sin embargo, la circunstancia del descenso del nivel piezomtrico sinprecedentes en el casco urbano de Murcia puede considerarse como la concurrencia de unsupuesto de Caso Fortuito, lo que supone que se trate de un evento imprevisible, o queprevisto, fuese inevitable. Los tcnicos que proyectaban cimentaciones en la ciudad deMurcia antes de 1990 no podan imaginar ni plantearse el descenso experimentado despuspor el nivel piezomtrico (Vzquez, 2001).

Desde 1995 la Administracin considera que el problema repercute en los interesesgenerales de la sociedad, por lo que se dispone a ofrecer ayuda tcnica y econmica a losafectados. Hay que tener en cuenta que la globalidad del problema hace que el fenmenosupere con creces el mbito privado y afecte al inters pblico (Ballesteros, 1995f,g).

2.1.5.5. Relacin entre las lesiones y las tipologas estructurales y decimentacin

2.1.5.5.1. Distribucin de las lesiones en funcin de la altura de

los edificios

En algunos de los edificios ms altos la gravedad de las lesiones resulta mayor en lasltimas plantas que en las ms bajas, lo que se explica por el efecto de los movimientosdebidos a los basculamientos y las prdidas de verticalidad de las estructuras sobre loselementos no estructurales.

Otras veces los daos en tabiqueras son generalizados y se concentran en las plantasbajas, lo que da a entender que la fisuracin, por tensiones tangenciales y de traccin, sedebe al descenso de algunos pilares. La entidad de fisuras y grietas, a veces, vara desde 1-2 mm en la ltima planta hasta 8-10 mm en la primera (Ballesteros 1995d).

Las grietas en tabiqueras y cerramientos a 45 tambin indican asientos de pilares. Aveces estas grietas conforman arcos de descarga en los paramentos. Las verticales en lasesquinas de fachadas y medianeras apuntan a tensiones tangenciales y de traccin con girosde la estructura.

El total de la estructura con los pilares, los forjados y las pantallas disminuyen lasdiferencias entre las distintas zonas. Tambin hay que tener en cuenta la rigidez


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extraestructural que tienen muchos edificios y que proviene de partes como la tabiquera ylos cerramientos. De todos modos, no parece conveniente contar con ella salvo encondiciones de servicio, pues su rigidez se pierde en cuanto se fisuran, y esto ocurre muchoantes de que la estructura o la cimentacin alcancen su estado lmite ltimo.

2.1.5.5.2. Variacin de las lesiones segn el tipo de cimentacin

Hay edificios con ms de 40 aos de antigedad en los que no han aparecido daoshasta la dcada de los 90. La solucin de cimentacin es, en muchos casos, de zanjascorridas y pilotes de madera de 3-6 m de longitud. Si un pilote de madera se mantiene pordebajo del nivel fretico, fuera del contacto con el aire, puede durar indefinidamente. Perocuando el nivel del agua en el terreno desciende, la madera expuesta a la humedad en lazona parcialmente saturada no tarda en pudrirse (Senent, 1995).

Hay otros cuya construccin termin en los aos 80 y en los que no aparecieronproblemas de fisuracin o asientos hasta 1993-94.

En algunos casos con cimentacin superficial, los asientos tenidos durante el perodoentre el final de las obras y la fecha de fuerte descenso del nivel piezomtrico no superabanlos valores admisibles, por lo que no hubo denuncias por parte de los vecinos. Sinembargo, tras el brusco descenso del nivel fretico se manifestaron asientos diferencialesentre zapatas de un mismo edificio y basculamientos de losas que se hicieron ostensiblesmediante roturas y separaciones en las juntas de dilatacin de varios cm respecto a laposicin original.

No hay que olvidar el carcter escalonado de las lesiones, de forma queprogresivamente unas van siendo causas de otras. Frecuentemente cuando se abren lasjuntas de dilatacin de la forma descrita representan una nueva va de entrada del agua delluvia en el edificio, lo que da lugar a la aparicin de humedades. La figura 2.5 muestra unajunta abierta en la esquina de un patio por donde puede penetrar el agua con facilidad y sercausa de humedades en todas las viviendas adyacentes.

Se ha apreciado un mejor comportamiento en los edificios cimentados con losacuando se encuentran entre medianeras, pues el asiento suele ser homogneo y no producelesiones interiores. Se han medido asientos en losas de ms de 5 cm con respecto a lasconstrucciones colindantes sin que hayan aparecido problemas en el inmueble (ver6.1.1.2). Cuando el edificio se encuentra aislado o tiene medianeras o esquinas libres seagrava el problema al producirse basculamientos visibles a simple vista. En algunos casosla magnitud es considerable, prxima a los 30 cm en coronacin (Ballesteros, 1995f).

En cualquier caso, el descenso del terreno acarrea el asiento de las cimentacionessuperficiales. Se observa en los stanos que los muros de contencin perimetral quedisponen de este tipo de cimentacin asientan, lo que origina giros y grietas en lascoronaciones de los muros y en las soleras de los stanos.


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Figura 2.6

Apertura de la junta entre edificios del Polgono Infante Don Juan Manuel

Figura 2.7

Apertura de junta entre dos edificios de la C/. Cartagena,

y basculamiento, provocados por el descenso del nivel piezomtrico


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Otras veces la cimentacin es profunda. En las localizaciones donde el estrato degravas se encuentra a una profundidad considerable (ver 2.2.2), para pilotes trabajando porpunta se hace necesaria una longitud mnima del orden de 30 m, nada habitual con losmedios utilizados en los aos 80, lo que provoc que se adoptara la solucin de pilotesflotantes. En un edificio del Polgono Infante Don Juan Manuel la construccin se terminen 1985 y en 1995 la propiedad comunic al arquitecto el basculamiento de uno de loscuerpos de los edificios, que se separaba del colindante unos 12 cm en la coronacin de lajunta de dilatacin (Ballesteros, 1996a). Esto hizo aparecer fisuraciones en las tabiquerasinteriores. Las anomalas comenzaron en el ao 1993 y se agravaron en 1995. La figura 2.6muestra otro ejemplo similar en el Polgono Infante D. Juan Manuel, en el que se apreciacon claridad cmo crece con la altura la apertura de la junta de dilatacin de forma quealcanza el valor mximo en coronacin.

El coeficiente de seguridad con el que fueron dimensionadas las cimentaciones de lasconstrucciones con pilotes apoyados en el estrato de gravas ha experimentado unadisminucin, aunque los deterioros ocasionados son escasos. De todos modos, tambin seconfirman asientos en algunos pilotes columna (Ballesteros, 1995f), que podran deberse alas variaciones en la potencia y la calidad de los estratos de grava, y a algn fenmeno delavado de finos (ver 6.1.2), aunque ms bien la causa parece ser la prdida de parte de laresistencia que tenan, la correspondiente al fuste, como se demuestra en los desarrollos delcaptulo 5.

Sin embargo, con esta tipologa de cimentacin crecen los perjuicios sobre loselementos de urbanizacin, al bajar el suelo y quedarse colgado el edificio de los pilotes.Las conducciones de agua y saneamiento se rompen cuando el inmueble no asienta y elterreno baja de 15 a 20 cm. Las aceras perimetrales presentan numerosos cedimientos yondulaciones y se han medido asientos importantes del nivel de pavimentacin respecto alos edificios de entre 5 y 20 cm (ver figuras 2.8 y 2.9).

El descenso del terreno ha producido roturas en los paramentos que se apoyan en elsuelo e inclinaciones de luminarias y elementos de mobiliario urbano. En la figura 2.10 (ay b) se aprecia que un asiento del suelo con una magnitud aproximadamente igual alespesor de la llaga de la fbrica del cerramiento ha provocado la rotura del mismo y elposterior desprendimiento de una hilera de los aplacados de ladrillo que revisten el pilar deesquina. Por otra parte, tambin se han provocado lesiones en aquellos que tienen solerasen la planta inferior, que descienden acompaando al terreno, pero se encuentran apoyadasen elementos rgidos de la cimentacin como vigas riostras o encepados.

Los asientos en los pilotes flotantes son de mayor entidad que los de los pilotescolumna, midindose valores de hasta 10 cm (Ballesteros, 1995f). Se han observadoinclinaciones de edificios cimentados sobre pilotes de friccin en las juntas de dilatacin.Los asientos diferenciales y los giros de las estructuras causados por las irregularidadesdescritas son los que provocan los efectos ms dainos. En la figura 2.7, correspondiente ados edificios de la calle Cartagena, se aprecia el basculamiento del edificio de la derecha,que alcanza en torno a 20 o 30 cm en coronacin.


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Figura 2.8Asiento de pavimento respecto al edificio

Figura 2.9Magnitud del asiento del acerado respecto al paramento del edificio


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Figura 2.10aRotura de cerramiento apoyado en el suelo debido al descenso del nivel piezomtrico

Figura 2.10bDesprendimiento del aplacado de ladrillo que reviste al pilar de esquina

provocado por la rotura del cerramiento


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2.1.5.5.3. Relacin de las lesiones con las soluciones que

combinan diferentes tipologas estructurales y de

cimentacin

Las lesiones se han hecho ms evidentes en los edificios que combinan varios tiposde cimentacin o planos de apoyo a distintas profundidades (Ruano, 1983; Ballesteros,1995a; CEICO, 1985 y 1995). Incluso, cuando presentan soluciones nicas se hanintensificado los daos por la heterogeneidad en la forma de aplicacin de la carga de lasconstrucciones colindantes con distintos tipos de cimentacin, evidencindose en loscontactos de unos y otros. Es ms, las diferencias de diseo estructural tambin tienen surepercusin en la magnitud de los asientos y en la concentracin de los deterioros, debido ala distinta rigidez de las zonas del edificio (Ballesteros, 1995c).

2.1.5.6. Estabilizacin de los asientos

Con la recuperacin de los niveles piezomtricos se estabilizaron los asientos. En elcaso de suelos arenosos los asientos terminaron en un plazo corto, mientras que donde lapotencia del estrato de arcillas y limos era importante se produjeron asientos diferidos enlos siguientes 4-5 aos.

2.2. ESTUDIO DEL TERRENO DE LA CIUDAD DE MURCIA

2.2.1. Datos para el estudio

Los datos representativos de las distintas zonas del suelo de Murcia se han tomado dedos documentos fundamentalmente (I.G.M.E., 1984; Geotecnia y Proyectos, 1995). Se hanprocesado los datos de 106 sondeos, 15 penetraciones dinmicas y 7 penetracionesestticas diseminados por la ciudad para zonificar el territorio y, en funcin de suscaractersticas geotcnicas, analizar su comportamiento con respecto a la subsidencia(L.R.C.C.E., 1995). En la figura 2.11 se representan sus localizaciones.

2.2.2. El perfil del terreno en Murcia

2.2.2.1. Caracterizacin general

A grandes rasgos, el subsuelo de Murcia est constituido por una primera capa derelleno, con poca resistencia a la compresin y escasa capacidad portante, que sernombrada como capas 1. A continuacin, un segundo estrato constituido por arcillas,arcillas limosas o arenosas y limos arenosos, con un espesor variable entre 12 y ms de 30m, que se comportan, hidrogeolgicamente, como un acuitardo, capaz de albergar grancantidad de agua en su seno, pero de transmitirla con cierta dificultad. A este estratocompresible se le designar como capas 2.


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Bajo el conjunto anterior suele aparecer un nivel arenoso de transicin (capas 3), depocos metros de espesor, que limita superiormente a una capa de gravas (capa 4), queconfigura una base estable donde se asientan las edificaciones cimentadas por pilotescolumna. Estas capas constituyen un acufero de excelentes condiciones hidrulicas, capazde ceder grandes cantidades de agua mediante la realizacin de sondeos mecnicos.

2.2.2.2. Distribucin de la potencia y las profundidades de los estratos en elcasco urbano de Murcia

Se han recogido los datos extrados de cada uno de los sondeos con respecto a lossiguientes parmetros del corte del terreno (Vzquez, 2001):

2.2.2.2.1. Profundidad del relleno (capas 1)

En la figura 2.12 se representan las curvas de nivel de la profundidad que alcanza lacapa de relleno superficial. En general, se observa un aumento hacia el casco histrico, loque se debe a su mecanismo de formacin, pues antiguamente se tenda a elevar lasrasantes de las cimentaciones por encima de los niveles de inundacin. Hay zonas en lasque no existe.

El espesor del relleno vara entre 0,5 y 8 m, con una media de 2,19 m. Destacan losexistentes en la cava exterior a la antigua zona amurallada de la ciudad, en la margen nortedel ro Segura, con una profundidad de 5 m de media y una anchura de 3 a 4 m,correspondientes a las medidas del foso. Tambin suele ser mayor su potencia en lasproximidades del ro y en los meandros abandonados.

2.2.2.2.2. Espesor y profundidad del muro de la capa de arcilla

(capas 2)

La potencia de la capa de arcilla es uno de los factores ms importantes para ladeterminacin de la magnitud de los asientos provocados por los descensos del nivelpiezomtrico. Las figuras 2.13 y 2.14 reflejan las curvas de nivel del espesor y laprofundidad del muro de la capa de arcilla. Se aprecia que la potencia del estrato arcillosocrece hacia el NO, en el rea ocupada por los barrios de S. Basilio y Santa Mara deGracia, y en el SE, en el Polgono Infante D. Juan Manuel, siendo en este caso mayorcuanto ms oriental es la localizacin.

El espesor de la arcilla vara entre 0,6 y ms de 30 m, con 12,36 m de media. Laprofundidad del muro de la arcilla viene, adems, determinada por la existencia del relleno,y oscila entre 2,9 y ms de 30 m, con un valor medio de 14,81 m. Aunque tambin haylugares donde la arcilla no existe, son muy escasos y se trata del estrato de mayorimportancia en la configuracin del perfil del terreno en Murcia.


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Hay varios puntos en los que se termina el sondeo y no se ha llegado al fin de estacapa, con lo que el dato exacto de su espesor y la profundidad del muro no se conocen,aunque s se sabe que superarn los valores del lmite del sondeo. Esto ocurre en el S32,S25 y S13, en los que son mayores de 30, 29,5 y 29 m, respectivamente, siendo losvalores extremos del espesor del estrato compresible. Los tres puntos se sitan en el NO dela ciudad, el S25 cerca de la Plaza Bohemia, el S32 entre el Pabelln de DeportesPrncipe de Asturias y la Plaza Camilo Jos Cela, y el S13 entre esta ltima y la PlazaCircular (ver figuras 2.2 y 2.11). Entre ellos es el S13 el que se encuentra ms prximo aedificios conocidos con daos (ver figura 2.3).

2.2.2.2.3. Espesor y profundidad del muro de la capa de arena

(capas 3)

En las figuras 2.15 y 2.16, referidas al espesor y la profundidad a la que se encuentrael muro de la capa de arena, se distinguen las zonas del casco en la que no se tieneconstancia de la existencia de este estrato. Abarca una amplia franja que se extiende desdelas inmediaciones de la Plaza Circular hacia el NO y en el norte de los barrios de VistaAlegre y La Flota, por encima de la Escuela de Artes y Oficios y la Plaza del PintorIgnacio Medina Vera. Tambin ocupa un rea al oeste de la ciudad, cogiendo parte de losJardines del Malecn y casi todo el casco al sur del Ro Segura, excepto los alrededores delos Jardines de Floridablanca, un rea en la Colonia de S. Esteban y parte del PolgonoInfante D. Juan Manuel (ver figura 2.2). En el resto del casco el espesor de la arena vara,como se aprecia en la figura 2.15, entre 1 y 14 m, con un valor medio de 2,66 m. Laprofundidad del muro de la arena toma valores entre 2 y ms de 33,5 m, con 15,19 m demedia (figura 2.16).

2.2.2.2.4. Profundidad del techo y del fondo de la capa de gravas

(capa 4)

Segn que en la localizacin de que se trate exista o no capa de arena, el muro de laarcilla coincidir con el techo de la arena o con el de la grava, generalmente. Comomuestran las figuras 2.17 y 2.18, la profundidad a la que se sita el techo del estratoresistente de gravas y su espesor son muy variables. En el entorno del centro histrico esta unos 11 m de profundidad bajo la superficie, mientras que en otros lugares supera los 25m. Incluso en algunas zonas del noroeste de la ciudad no existe. La profundidad del techode la grava vara entre 10 y ms de 33,5 m, con 17,87 m de media.

La profundidad del techo de la grava es un factor de gran importancia a la hora deevaluar el efecto que el descenso del nivel piezomtrico tiene sobre el terreno, es decir, lamagnitud de la subsidencia (ver 4.1). Tambin es determinante sobre el tipo decimentacin, pues en determinadas pocas no se haba extendido el uso de una tecnologaque hiciera posible llegar con los pilotes a profundidades de ms de 20 m (ver 2.4).

En cuanto al fondo del estrato de gravas slo aparece en seis sondeos. En ellos suprofundidad toma valores muy parecidos, oscilando entre los 21 y los 23 m. En el resto delos sondeos, o no hay estrato de gravas o no se tiene constancia de su fondo, pues el sondeo


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se termina antes de que salga. Las profundidades de los lmites inferiores de estos sondeosvaran entre los 13,5 m y los 34 m. Teniendo en cuenta todos estos condicionantes, slo sepuede estimar un valor medio de la profundidad del estrato de gravas, en torno a los 28,07m.

Como la grava, cuando aparece, es el ltimo estrato de la mayora de los sondeos, losdatos de las profundidades del techo y, sobre todo, del fondo, tienen un carcter relativo.Las figuras no pretenden tener un alto grado de exactitud, sino mostrar los valores en sustendencias generales, para comprender la distribucin media del estrato de gravas en elsubsuelo de Murcia. En este sentido, la caracterizacin del techo y el fondo de la grava seha hecho extensiva a toda la ciudad a partir de unos pocos datos puntuales. Por lo tanto, losvalores numricos son orientativos y deben desecharse en caso de no coincidencia de larealidad con ellos.

Por ejemplo, en los sondeos situados en el NO de la ciudad, que terminan a cotasmuy distintas, no aparece el estrato de gravas. Esto puede deberse a su ausencia o a que seencuentran por debajo de los lmites de las prospecciones. Por analoga de comportamientocon el resto del subsuelo del casco, se ha adoptado el criterio de considerar la existenciadel sustrato de gravas a cierta profundidad por debajo del fin de cada sondeo, de donderesultan las curvas de nivel de las figuras 2.17 y 2.18.

2.2.2.3. Corte medio del terreno del casco urbano de Murcia

Figura 2.19Corte medio del terreno en Murcia


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En cualquier caso, a partir de los datos expuestos se puede configurar un perfilterico representativo del suelo de la Ciudad de Murcia. La figura 2.19 muestra el cortemedio del terreno, con las siguientes capas:

a) Relleno de profundidad 2,19 m (capas 1).b) Arcilla, arcilla con capas de limo o arena, o limo arenoso, de espesor 12,36 m,de muy blandas a muy firmes en profundidad (capas 2).Superficialmente la consistencia suele ser muy baja, blanda e incluso muyblanda, con poca aptitud resistente, y los valores de la resistencia a lacompresin simple se encuentran en torno a 30-80 kPa. A partir de los 10-12 mde profundidad el suelo se convierte en ms arcilloso, aumentando suconsistencia, con valores normales de la resistencia a la compresin simple de100 a 200 kPa. A partir de los 20 m se tienen arcillas margosas duras o muyduras, con resistencia a la compresin simple entre 200 y 400 kPa.

c) Arena, de 2,66 m de espesor (capas 3).d) Grava, que llega hasta una profundidad de ms de 28 m. En la parte inferior deeste estrato aparecen con frecuencia capas de arcilla arenosa y arena (capa 4).

2.2.3. Estratos del subsuelo de Murcia y propiedades geotcnicas

El casco urbano de Murcia se asienta sobre materiales de edad cuaternaria,originados por la accin del ro Segura (ver 2.1.1.1)

2.2.3.1. Estratos del subsuelo de Murcia

Del estudio de todos los datos disponibles se puede establecer una distincin entre lassiguientes capas (Vzquez, 2001):

a) Rellenos antrpicos y tierra vegetal (capa 1)b) Fangos bajo la cota del fondo del ro Segura (capa 1a)c) Arcillas (capa 2)d) Arcillas limosas y arenosas (capa 2)e) Limos arcillosos con algo de arena fina (capa 2a)f) Limos arcillosos muy blandos y saturados, correspondientes a los antiguosmeandros abandonados (capa 2a)

g) Arenas, arenas finas limosas y arenas con algo de grava fina e indicios de limo,en forma de lentejones errticos (capa 3)

h) Arenas finas, flojas y saturadas, correspondientes a la terraza baja del ro Segura,su antiguo cauce mayor natural (capa 3)

i) Gravas arenosas (capa 4)


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2.2.3.2. Valores medios de los parmetros geotcnicos

Tras el anlisis de las propiedades geotcnicas medias de cada uno de los niveles sepuede confeccionar la siguiente tabla:

Tabla 2.5Valores medios de las propiedades geotcnicas de los estratos del suelo de Murcia

PROPIEDAD \ ESTRATO 1 1a 2 2 2a 2a 3 3 4

CONTENIDO EN CARBONATOS (%) 29,66 - 30,53 32,19 30,77 - 30,78 - -

CONTENIDO EN MATERIA ORGNICA (%) 4,35 - 2 1,76 - - - - -

CONTENIDO EN SULFATOS (% concentracin in SO3) - - 0,03 0,04 - 0,03 0,03 - 0,06

% que pasa por TAMIZ 200 99 - 89,81 87,05 77,9 67,38 37,65 55 9,54

% que pasa por TAMIZ 40 99,5 - 99,34 97,88 99,1 96,33 92,72 94,33 25,75

COHESIN CONSOLIDADA SIN DRENAJE, cu (kPa) - - - 20 - - - - -

NGULO DE ROZAMIENTO INTERNO CONSOLIDADOSIN DRENAJE, cu ()

- 26 - - - - - - -

COHESIN CON DRENAJE, c (kPa) - - 38 20 - - 14 - -

NGULO DE ROZAMIENTO INTERNO CON DRENAJE ,

()

- - 22 26 - - 32 - >35

COEFICIENTE DE CONSOLIDACION, cv (cm2/s) - - - 3,55x10-4 - - - - -

HUMEDAD por encima del N.F. , w (%) 29,66 - 21,6 26,07 - 20,18 17 20 -

HUMEDAD por debajo del N.F., w (%) - - 25,74 25,26 25,5 25,31 20,62 - 8,08

LIMITE LIQUIDO, wL (%) 46,3 - 38,14 35,27 32,23 31,83 29,58 25,5 22,8

LIMITE PLASTICO, wP (%) 22,06 - 18,98 18,92 13,93 16,08 19,72 17 14,05

NDICE DE PLASTICIDAD, IP (%) 24,24 - 18,5 16,35 18,3 15,74 9,86 8,5 8,75

INDICE DE COMPRESIN, Cc - - 0,17 0,16 0,13 0,15 0,14 - -

INDICE DE HINCHAMIENTO, Cs - - 0,02 0,019 0,033 0,009 0,014 - -

INDICE DE POROS, e - - 0,7 0,76 0,69 0,65 0,72 - -

MDULO EDOMTRICO, Eoed (kPa) - - 5.874 7.843 12.200


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Tabla 2.6Resultados de ensayos edomtricos sobre muestras del suelo de Murcia

SON z

(m)

TIPO K(cm/s)

T200(%)wL (%)

wP

(%)

IP

(%)

w

(%)

ILd

(kN/m3)

eo Cc Csp(kPa)

o(kPa)

Eoed(kPa)

qu

(kPa)

N

SPT

S1 4,1-4,8 2 - 97 45,8 23,68 22,12 31,61 0,36 14,82 0,800 0,24 0,024 120 63,4 8.175 21 12

S3 2,4-3 2 7,22x10-7

98 38,4 20,27 18,13 19,38 -0,05 16,6 0,612 0,1 0,02 80 49,9 14.762 188 -

S3 9,9-10,5 3 6,24x10-6

97 35,7 19,55 16,15 19,65 0,01 16,4 0,626 0,12 0,019 93 131,4 13.251 - -

S4 3,2-3,9 2 - - 35 20,06 14,94 25,12 0,34 15,85 0,668 0,13 0,012 38 61,1 10.273 51 8

S4 5,3-5,9 2 - - 47,9 23,72 24,18 38,67 0,62 13,45 0,976 0,2 0,014 69 96 8.837 32 9

S5 2,8-3,5 2a - 90 27,2 17,6 9,6 24,72 0,74 15,97 0,654 0,16 0,013 76 56 9.419 46 -

S5 4,4-5,3 2a - 91 32,1 19,06 13,04 26,28 0,55 16,02 0,648 0,13 0,005 56 87,8 10.591 32 -

S5 9,2-9,8 2 - 95 35,6 20,12 15,48 32,38 0,79 14,31 0,846 0,24 0,015 130 138,7 8.551 26 -

S7 3,8-4,4 2a - 90 - - - 20,14 - 16,3 0,646 0,13 0,033 84 58,1 12.201 - -

S13 9-9,7 3 - 95 - - - 28,76 - 15,32 0,741 0,17 0,009 78 128,8 9.575 40 -

S14 3,9-4,5 2 - 95 35 19,04 15,96 25,48 0,4 16,3 0,634 0,13 0,023 100 65,6 13.281 - 8

S16 2,4-3 2 5,93x10-6

98 32,9 20,67 12,03 17,35 -0,29 16,4 0,622 0,1 0,018 67 54,8 12.835 - 48

2.3. ANLISIS DE LA EVOLUCIN PIEZOMTRICA DE LA CIUDAD DEMURCIA

A partir de los niveles piezomtricos medidos en cada pozo podemos estimar lavariacin de la presin intersticial del agua en los acuitardos de cada localizacin. Sutraduccin en cambios en las presiones efectivas del suelo nos permitir obtener valores deasientos del terreno y de sus efectos sobre las cimentaciones de los edificios de Murcia.

2.3.1. Datos del nivel piezomtrico en Murcia

2.3.1.1. Fuentes de procedencia de los datos

Como se muestra en la figura 2.1, la unidad hidrogeolgica de las Vegas Media yBaja del Segura es el acufero de la zona en la que se asienta la ciudad de Murcia (ver2.1.1.4). El Instituto Tecnolgico Geominero de Espaa (ITGE) ha medido sistemtica yperidicamente sus niveles piezomtricos desde 1972, analizando su evolucin, medianteel estudio de varios piezmetros prximos al casco urbano de Murcia. El que tiene la serietemporal ms larga y mejor situada con respecto a la ciudad de Murcia es el 2.737-10.179(ver figura 2.20). Sus datos corresponden a medidas efectuadas regularmente y que tienenuna conexin hidrogeolgica directa con los niveles piezomtricos en el casco urbano.


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Figura 2.20Variacin del nivel de agua en el piezmetro del ITGE 2.737-10.179 (Senent, 1995)

La empresa Aguas de Murcia lleva desde el ao 94 un control exhaustivo de losniveles piezomtricos bajo el casco de Murcia, a travs de los numerosos pozos de riegopara zonas verdes municipales de que dispone. Para el anlisis de los niveles piezomtricosen la extensin ocupada por la ciudad se han estudiado los datos correspondientes a 58pozos de extraccin de agua municipales que reflejan la evolucin piezomtrica de losmismos desde enero del ao 94 hasta enero del ao 98. En la figura 2.21 se encuentransituados los emplazamientos de algunos de estos pozos y de otros dedicados a usosdiferentes en el plano del casco urbano de Murcia.

2.3.1.2. Evolucin general

De la observacin de las variaciones del piezmetro 2.737-10.179 y de los pozosmunicipales (Senent, 1995) se puede deducir que el acufero se mantiene constante a lolargo del perodo 75-98, a excepcin de los descensos que corresponden a dos sequas, lade los aos 1983-84 y la de los aos 1992-95.

2.3.1.2.1. Variaciones estacionales

Las variaciones estacionales medias son del orden de 1 m, con una duracinaproximada de 4-5 meses.

2.3.1.2.2. Variaciones interanuales

En el perodo entre el 75 y el 83 las oscilaciones no superaban el metro, el sistemaacufero se encontraba en equilibrio y el nivel piezomtrico estaba dentro de los cuatrometros superficiales en la ciudad (ver 2.1.1.4 y 2.1.4.1).


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Entre enero del 83 y enero del 84 el nivel piezomtrico desciende hasta 2,5 m debidoa la sequa, lo que se recupera totalmente en julio del 85. Desde julio del 85 hasta julio del92 tenemos un nuevo perodo de oscilaciones constantes y poco significativas. En julio del92 comienza una sequa que se prolonga hasta octubre del 95, en la que se reduce laalimentacin del acufero de la Vega Media y aumenta la extraccin de aguas subterrneas(ver 2.1.2.2.2). Entre los aos 1995 y 1997 se produce un ascenso medio del nivelpiezomtrico debido a un mayor aporte (ver 2.1.4.1.2).

2.3.2. Estudio de las variaciones piezomtricas interanuales

2.3.2.1. Evolucin piezomtrica de cada localizacin

Para un estudio a lo largo del tiempo de la evolucin del nivel piezomtrico en lalocalizacin de los pozos del casco urbano de Murcia se han tomado como representativasde todos ellos las variaciones del nivel en el piezmetro 2.737-10.179 desde enero del 75hasta septiembre del 94, y desde esta fecha hasta enero del 98 la evolucin particular decada uno de los pozos. Con sus lecturas se consideran, para cada pozo, la cota mnima a laque llega el agua y el mximo descenso del nivel piezomtrico que se produce en la sequade la dcada de los noventa, el mximo ascenso que experimenta y la cota mxima a la quesube en su recuperacin, y, como esos mnimos y mximos no se dan en una misma fechapara todos los pozos, se ha elegido aquella en la que coinciden los mnimos de 25 de lospozos estudiados, septiembre del 95, y se ha representado tambin la cota del nivelpiezomtrico para esta fecha (Vzquez, 2001).

2.3.2.2. Distribucin de las variaciones piezomtricas en el casco urbano

Con los datos anteriores se han elaborado curvas de nivel (ver figuras 2.22 a 2.26)para cada uno de estos parmetros, que proporcionan una informacin de gran inters paraevaluar la repercusin que los movimientos del nivel piezomtrico debidos a la sequa hantenido en la subsidencia del rea.

En la figura 2.22 se aprecia que el mximo descenso vara entre 7,6 m y 10,8 m,creciendo hacia el NE y el SE del casco y disminuyendo hacia el NO y el SO. En la zonacentral se produce una bajada piezomtrica media, menor hacia el este, y un gran descensofocalizado en la terraza baja del ro Segura, en su cauce mayor natural, hacia el oeste delcasco, alrededor de los pozos 5 y 58, en las zonas de los Jardines del Malecn y en MurciaParque.

Se puede afirmar que en el casco urbano de Murcia ha habido tres zonas con unacada del nivel piezomtrico significativamente mayor que en el resto, que son el entornode los Jardines del Malecn, en el oeste; el Polgono Infante Don Juan Manuel, en el SE, ylos barrios de Vista Alegre y La Flota, en el NE. Todos estos lugares tienen presencia dejardines y pozos de extraccin de agua, y se encuentran en zonas de las que han tenido unamayor profusin de edificios con daos (ver figura 2.3 y 2.1.5.2).


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Las lecturas de la figura 2.23, que muestra la cota mnima a la que llega el nivelpiezomtrico, varan entre los valores extremos de 28,4 y 31,8 m sobre el nivel del mar yconcuerdan con las figuras anteriores, principalmente en el mayor descenso de la zona alNE de la ciudad, en los barrios de Vista Alegre y La Flota, aunque el de la zona SE,correspondiente al Polgono Infante D. Juan Manuel, no aparece representado, ms bienest desplazado hacia el norte, es decir, en el este del casco, donde se encuentra el barrio deVistabella, y en el SE se mantienen las cotas altas. Tambin aparecen cotas elevadas en elNO y el SO, lo que concuerda con los datos anteriores de mximo descenso piezomtrico.Del pronunciado descenso al oeste de la ciudad, focalizado en los Jardines del Malecn, nohay informacin, pues en esa zona la cota permanece a bastante altura.

En la figura 2.24 se puede ver la cota del nivel piezomtrico en septiembre del 95,que coincide en lneas generales con la mnima, salvo al NO donde el descenso del nivelpiezomtrico an no ha acabado, por lo que la cota es mayor que en las figuras previas. Seaprecian claramente los puntos de la ciudad donde existe un gradiente o pendientepiezomtrica, indicando el sentido de movimiento de las aguas, probablemente hacia lospuntos de extraccin. El ejemplo ms significativo es el flujo desde la Plaza Bohemia haciael entorno del Pabelln de Deportes Prncipe de Asturias, el Jardn de Fof y el AuditorioMunicipal y la Ronda Norte. En todas estas localizaciones existen sondeos de extraccinmunicipal y construcciones con daos .

La cota mxima a la que llega el nivel piezomtrico tras el ascenso que sigue a lasequa se representa en la figura 2.25 y vara entre los valores de 34,9 y 38,9 m sobre elnivel del mar. La distribucin es muy similar a la de la mnima cota, lo que da idea de quela recarga del acufero se produce de una forma bastante ms homognea que su descarga.La figura 2.26 muestra el mximo ascenso continuado del nivel piezomtrico tras la sequa,que vara entre 6,1 y 8,6 m. En el NO del casco se observa que tras una zona, centrada enel Jardn de Fof y el Auditorio Municipal, en la que el ascenso es grande, sigue otra, en elentorno de la Plaza Camilo Jos Cela, en la que tarda ms en producirse.

2.3.2.3. Zonificacin piezomtrica del casco urbano de Murcia

Para zonificar el casco urbano de Murcia desde el punto de vista de las variacionespiezomtricas y teniendo en cuenta la informacin anterior, se pueden distinguir dosfactores fundamentales, la forma en que se desarrollan la descarga y la recarga del acuferoy las magnitudes que alcanzan.

En cuanto a la descarga, en la figura 2.27 se diferencian claramente dos zonas, dealto y bajo o medio descenso del nivel piezomtrico. Se considera zona de alto descensoaquella en la que la cada piezomtrica mxima ha superado los 9 m y la cota mnima a laque llega el nivel de agua en el terreno se encuentra por debajo de 30 m sobre el nivel delmar. La zona con una bajada de menos de 9 m y cuya cota mnima supera los 30 m sedenomina de bajo o medio descenso piezomtrico. La que no cumple ambas condicionesno pertenece a ninguno de los dos grupos. Resalta que la nica zona que puedeconsiderarse de alto descenso piezomtrico es la correspondiente a los barrios de Vista


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Alegre y La Flota, situados en el NE de la ciudad, alrededor de la Plaza Juan XXIII, y unapequea cua que se inicia en el Polgono Infante D. Juan Manuel, en el SE. Un rea devalores importantes de bajada del nivel piezomtrico, pero que no llega a cotas losuficientemente profundas como para englobarla en la zona de alto descenso piezomtrico,es el entorno de los Jardines del Malecn.

Por otro lado, se puede distinguir tambin una parte del casco situada en el NO, elbarrio de Santa Mara de Gracia en los alrededores del Pabelln Prncipe de Asturias, en laque el mximo descenso del nivel piezomtrico se produce ms tarde que en el resto de laciudad, no habindose consumado totalmente en septiembre del 95, fecha en la que habafinalizado en la mayora de las localizaciones de Murcia. A esta zona, englobada en la debajo o medio descenso piezomtrico, se la denomina como de descenso retardado del nivelpiezomtrico.

En cuanto a la recarga, en la figura 2.27 se distinguen dos reas, de alto y bajo omedio ascenso del nivel piezomtrico. Se llama zona de alto ascenso aquella en la que larecuperacin piezomtrica sobrepasa los 7 m y la cota mxima a la que llega el nivel deagua en el terreno supera los 37 m sobre el nivel del mar. La zona con un ascenso inferior a7 m y cuya cota mxima queda por debajo de los 37 m se nombra como de bajo o medioascenso piezomtrico. La que no cumple ambas condiciones tampoco en este casopertenece a ninguno de los dos grupos. Como puede comprobarse, la mayor parte del cascopertenece a la zona de alto ascenso piezomtrico, ocupando todo el sur, el centro y unaamplia franja en el NO de la ciudad. Las zonas de bajo o medio ascenso se reducen a tresbolsas, una extendindose hacia el norte de la Plaza Circular y la Plaza Camilo Jos Cela,otra en una parte de La Flota por encima de la Ronda de Levante, y la otra en el barrio deVistabella pasando a la otra margen del ro por la parte ms oriental del Polgono InfanteD. Juan Manuel.

En general se aprecia una relacin directa entre la magnitud de las fluctuaciones delnivel piezomtrico y la frecuencia en la aparicin de daos en los edificios (ver 2.1.5.2),coincidiendo las zonas donde las cifras son ms altas.

2.3.2.4. Eleccin de los pozos con mayores descensos del nivel piezomtrico

Los pozos con un descenso mayor del nivel piezomtrico son el P5 y el P58, ambossituados en el entorno de los Jardines del Malecn y con una cada piezomtrica de 10,8 m.En segundo lugar, los pozos P18, situado en el barrio de Vista Alegre, y P38, en La Flota,presentan una bajada del nivel piezomtrico de 9,5 m. Todos ellos tienen valores similaresde mximo ascenso piezomtrico, variando entre 7,2 y 7,6 m.

Hay que decir que los registros que se tienen del sondeo P5 no son continuos desdejunio del 95 hasta enero del 96. Aunque se dispone de las cotas del nivel piezomtricocorrespondientes a estas fechas y, por lo tanto, de los valores entre los que ha oscilado, nose conoce nada de la evolucin intermedia. Los del P58 tampoco lo son con anterioridad ajunio del 95 (ver figura 4.7), pero como las referencias del piezmetro 2.737-10.179 llegan


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hasta esa fecha, se pueden enlazar unas con otras para completar una lectura total. Por lotanto, se puede elegir el pozo P58, localizado en Murcia Parque, como representativo de lagran cada del nivel piezomtrico en la zona de los Jardines del Malecn. Adems, el pozoP58 se encuentra rodeado por varios sondeos disponibles en la documentacin utilizada,uno de los cuales es el S18, que presenta el dato de resistencia a la compresin simple msbaja de toda la ciudad de Murcia y est cercano tanto a los Jardines del Malecn como alos de Floridablanca, lugares en los que se concentran muchos daos en edificios.

Por otro lado, la zona que rodea a los Jardines del Malecn se haba excluido de la dealto descenso piezomtrico debido a que la cota mnima del nivel piezomtrico no era losuficientemente profunda. En cuanto a los pozos de la zona de alto descenso del nivelpiezomtrico, el P18 (ver figura 4.13) y el P38, se tiene la informacin completa de susregistros desde junio del 94 hasta enero del 98. Entre ellos puede seleccionarse el P18, porsu mayor cercana a las reas de mayor profusin de inmuebles con deterioros,encontrndose muy prximo al edificio designado en la figura 2.3 con el nmero 50 y alsondeo nombrado en la figura 2.11 como S1, del que se tienen los resultados de un ensayoedomtrico realizado a una muestra a profundidad entre 4,1 y 4,8 m. Su localizacin exactaest en la Plaza del Cronista Diego Rodrguez, muy cerca de la Escuela de Artes y Oficiosy la Plaza del Pintor Ignacio Medina Vera. Por lo tanto, se puede escoger comorepresentativo de los piezmetros situados en la zona de alto descenso del nivelpiezomtrico al P18 (Los lamos), que presenta una bajada del nivel de agua en elterreno de 9,5 m entre julio del 92 y septiembre del 95 y un ascenso de 7,6 m entreseptiembre del 95 y octubre del 97. Entre octubre del 97 y enero del 98 baja 0,5 m (verfigura 4.13).

2.4. LAS CIMENTACIONES DE LOS EDIFICIOS DE MURCIA

Tradicionalmente se han utilizado dos tipos de cimentacin. La edificacin de pocaaltura se cimentaba mediante zanjas corridas de muros de carga, apoyando en los rellenos osedimentos superficiales mediante encachados o mampuestos de piedra. A su vez, losedificios importantes lo hacan sobre pilotes de madera de 4-6 m de longitud, flotantes enel estrato de limos o arcillas. A partir de los aos 60 el desarrollo urbano y los avancestecnolgicos han ido introduciendo lentamente en Murcia otras prcticas de cimentacinms propias de sus condiciones geotcnicas. Actualmente las adoptadas con ms asiduidadson (Vzquez, 2001):

a) Cimentacin por losa, procurando que el plano de cimentacin se encuentre enterreno natural y no en relleno.

b) Cimentacin profunda, con pilotes flotantes o empotrados en las gravas de 3 a 5dimetros. Se han usado pilotes prefabricados, in situ, con entubacinrecuperable y de barrena continua. Entre ellos, los prefabricados han presentadoel problema de los ruidos, vibraciones y daos en los edificios prximoscausados por la hinca, y los barrenados el de la presencia ocasional de bolos uobstrucciones en los rellenos superficiales y el difcil empotramiento en lasgravas. Debido a esto, se ha extendido el uso del pilote apisonado.


87

Como se puede comprobar en 2.2.2 la profundidad a la que se sita el techo delestrato de gravas es muy variable. Por lo tanto hay lugares donde es fcil la ejecucin depilotes columna, trabajando fundamentalmente por la punta, pero en otros es mscomplicado por la profundidad a la que habra que llegar. La tecnologa disponible en losaos 80 presentaba serias dificultades para conseguirlo. En algunos lugares, incluso, no sepoda adoptar esta solucin para la cimentacin profunda pues el estrato de gravas noexiste. Por lo tanto, es frecuente que las cimentaciones profundas ejecutadas conanterioridad a los aos 90 sean de pilotes flotantes (ver 2.1.5.5.2).

2.5. CONCLUSIONES

En la dcada de los 90 se ha registrado en Murcia el primer caso conocido en Espaade subsidencia provocada por el descenso generalizado de los niveles piezomtricos acausa de una sequa prolongada.

El sistema acufero sobre el que se asienta la ciudad de Murcia se denomina comoVega Media y Baja del Segura, y consta de dos capas, el acufero libre o superficial y elacufero cautivo o profundo. El perfil estratigrfico del subsuelo de Murcia comienza conun primer nivel de relleno, de poca resistencia y escasa potencia. A continuacin apareceun estrato compresible de arcilla, arcilla limosa o arenosa, o limo arenoso, de espesorcomprendido entre 12 y 30 m, y que se comporta hidrolgicamente como un acuitardo.Superficialmente su consistencia es baja y la resistencia a la compresin simple de 30-80kPa. A partir de los 10-12 m de profundidad crece la proporcin de la fraccin arcillosa yaumenta la consistencia, con valores de qu de 100 a 200 kPa. Desde profundidades de 20 mla arcilla es dura o muy dura y qu vara entre 200 y 400 kPa. Bajo l se tiene un nivel detransicin de arena de poco espesor, que limita superiormente a una capa de gravas,acufero de excelentes condiciones hidrulicas y que configura el sustrato resistente de lascimentaciones profundas del casco urbano.

El nivel piezomtrico en el acufero se mantiene constante en el perodo entre 1975 y1998, a excepcin de dos fuertes descensos, correspondientes a las sequas de los aos 82-84 y 92-95. Entre 1975 y 1983 las oscilaciones no superan el metro, el sistema acufero seencuentra en equilibrio y el nivel del agua en el terreno permanece a profundidades de 1-1,5 m bajo la superficie de la ciudad, que llegan a los 4-7 m en las proximidades del ro. En1982-84 se produce una cada piezomtrica de 2,5 m, que se ha recuperado en 1985. Entre1985 y 1992 las fluctuaciones son constantes y poco significativas. Entre 1992 y 1995 seproduce un descenso importantsimo del nivel piezomtrico, cuyo mximo vara de 7,6 a10,8 m, alcanzando una cota mnima entre 28,4 y 31,8 m.s.n.m. La fecha en la que coincidela cota mnima para la mayora de los pozos municipales es septiembre del 95. La tasa conla que se produce el descenso es de 1,5 a 4 m/ao.

La causa principal de la cada piezomtrica es la sequa, que acta minimizando larecarga del acufero por la disminucin de la pluviometra y de la infiltracin de losexcedentes de riego (que pasa de 75-100 hm3 en 1972-82 a 12 hm3 en 1995), y aumentandola extraccin de agua por el incremento del bombeo con fines agrcolas y usos urbanos


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variados (que pasa de 2-5 hm3 en 1972-82 a 29,6 hm3 en 1995). Otros factores queprovocan un menor aporte de agua son la evaporacin del terreno, la urbanizacin y laeliminacin del riesgo de inundaciones. Y otros parmetros que incrementan la salida delagua del terreno son las excavaciones de plantas de stanos por debajo del nivel fretico, lapresencia de grandes rboles y el aumento de la demanda que conlleva el desarrollourbano, social y turstico.

A los perjuicios econmicos se sum la aparicin de numerosos daos en edificios,infraestructuras y elementos de urbanizacin, provocados por un asiento de la superficiedel suelo de la ciudad de entre 15 y 30 cm. La subsidencia ha afectado a ms de 100edificios, muchos de ellos localizados prximos a zonas de extraccin de agua, comojardines y construcciones de plantas de stanos para aparcamientos. Se han observadodesplomes, giros y asientos diferenciales. Las lesiones afectan tanto a las cimentaciones yestructuras como a cerramientos, tabiqueras, huecos de carpintera, aplacados, techos ysolados. Se estiman asientos de hasta 10 cm y desplazamientos horizontales en cabeza delos edificios, causados por giros y basculamientos, de 8 a 20 cm. En varios de losinmuebles daados se han ejecutado actuaciones de recalce total o parcial de lacimentacin. En algunos lugares se han puesto de manifiesto vicios ocultos de laconstruccin que no haban dado la cara hasta entonces. En otras partes se han agravadodaos existentes. Las lesiones se han intensificado en los edificios que combinabandiferentes tipologas de estructura o cimentacin.

En las cimentaciones tradicionales de las construcciones antiguas, consistentes enzanjas corridas y pilotes de madera de 3-6 m de longitud, los problemas aparecen cuando elnivel piezomtrico baja por debajo de ellos, con lo que quedan expuestos a la pudricin enla zona del terreno sin saturar. En las cimentaciones superficiales se han medido asientosdiferenciales entre zapatas y basculamientos de losas, lo que ha dado lugar a roturas yaperturas de juntas de dilatacin. En las cimentaciones profundas se ha generado elfenmeno del rozamiento negativo al colgarse el terreno del fuste del pilote en sumovimiento descendente. Si se trata de pilotes columna, el aumento del axil provoca unadisminucin del coeficiente de seguridad con el que fueron diseados. Incluso en algunosse han detectado asientos. De cualquier forma, en estos casos, como el suelo asienta y eledificio cimentado por los pilotes no lo hace, crecen los destrozos sobre los elementos deurbanizacin, instalaciones, y cerramientos y soleras de las plantas bajas que apoyendirectamente sobre el terreno. Si se trata de pilotes flotantes, se han medido asientos dehasta 10 cm e importantes inclinaciones de los edificios.

Se ha originado una gran alarma social, inicindose demandas contra elAyuntamiento y los arquitectos, en busca de responsabilidades por los acontecimientosproducidos.

En el bienio 1995-97, el agua procedente del aumento de las lluvias, los riegosconsecuencia del trasvase y el cese de la extraccin de los pozos permiti una recuperacinmedia de 4 m, situndose el nivel piezomtrico a unos 4,5 m bajo la superficie del suelodel casco urbano de Murcia. La recarga del acufero se produjo de una forma bastantehomognea. La consecuencia directa fue la estabilizacin de los asientos.


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CAPTULO 3

EL USO DE LA CONSOLIDACIN

UNIDIMENSIONAL EN LA PREDICCIN

DE LA SUBSIDENCIA PARA UN

DESCENSO CONOCIDO DEL

NIVEL PIEZOMTRICO


90

EL USO DE LA CONSOLIDACIN UNIDIMENSIONAL EN LA PREDICCIN DE LA SUBSIDENCIA PARA UN DESCENSO CONOCIDO DEL NIVEL PIEZOMTRICO

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3.1. EL ESTUDIO DE LA SUBSIDENCIA. UNA REVISIN DEL ESTADOACTUAL DEL CONOCIMIENTO

3.1.1. Revisin de modelos adoptados en el estudio de la subsidencia

Hay varios artculos que revisan los modelos empleados en el estudio de lasubsidencia (Corapcioglu, 1984). Sandhu (1979) hace un desarrollo de los modelos de lasubsidencia terrestre y anota ciertas diferencias de opinin en el establecimiento de lasrelaciones constitutivas. Helm (1982) compara entre s los modelos de subsidencia msconceptuales, incluyendo al de la relacin entre la profundidad y la porosidad, elsemiespacio, el viscoelstico y el de drenaje del acuitardo elstico (Vzquez, 2001).

3.1.2. La solucin unidimensional para la subsidencia

La subsidencia producida por la extraccin, en funcin del tiempo, de cantidadesespecficas de agua desde varios pozos en los que se conoce bien el perfil hidrolgico(permeabilidad y compresibilidad de todas las formaciones geolgicas, nivel piezomtricoinicial, etc..) es un complejo problema tridimensional que puede tratarse con una solucinacoplada usando la teora de la consolidacin tridimensional de Biot (Gambolati y Freeze,1973; Schrefler et al., 1977; Saxena, 1979; Safai y Pinder, 1980; Corapcioglu y Bear,1984). Sin embargo, la complejidad matemtica y de clculo de esta aproximacinsolamente estara justificada si estuvieran disponibles los datos completos del suelo, lo queno es usual. Por esta razn se usa en su lugar la ecuacin de difusin tridimensional y seasume que los desplazamientos son verticales (Freeze, 1971b; Gambolati y Freeze, 1973;Corapcioglu y Brutsaert, 1977; Narasimhan y Witherspoon, 1977a; De Simone y Viggiani,1979; Saxena, 1979; Safai y Pinder, 1980; Corapcioglu, 1984; Corapcioglu y Bear, 1984).

Figura 3.1Acuitardo limitado por dos acuferos


92

Del anlisis de los cortes del suelo de la ciudad de Murcia (ver 2.2.2.3), podemosestablecer como modelo terico para el clculo de la subsidencia el de un estrato de arcillaconfinado entre dos acuferos sometidos a cambios conocidos en su nivel piezomtrico (verfigura 3.1). Muchos autores han simplificado el perfil hidrolgico al considerarlo como unaalternancia de acuitardos y acuferos horizontales (Gambolati y Freeze, 1973; Gambolati etal., 1974). Los estratos se suponen ilimitados en direccin horizontal (Herrera et al., 1977).Si el coeficiente de permeabilidad de los acuferos es de un orden de magnitud de una ados veces mayor, se puede suponer que la filtracin en los acuitardos es vertical (Herrera etal., 1977) y el error que introduce tal simplificacin es normalmente pequeo (Neuman yWitherspoon, 1969 a y b; Bredehoeft y Pinder, 1970). Los acuferos son infinitamentepermeables en relacin con los acuitardos.

Cuando se mide el nivel piezomtrico en los acuferos, Helm (1975 y 1977)recomienda el clculo de la subsidencia con un mtodo unidimensional basado en la teorade la consolidacin de Terzaghi. Conviene sealar que, si se admite que losdesplazamientos son slo verticales, la formulacin de Biot se reduce a la de Terzaghi(Corapcioglu y Brutsaert, 1977).

3.2. LA ECUACIN UNIDIMENSIONAL PARA LA SUBSIDENCIA DE UNSUELO SATURADO

Se suponen las siguientes hiptesis (Justo y Vzquez, 1999):

1. El suelo es homogneo.2. El suelo est saturado.3. Las deformaciones son directamente proporcionales a las presiones efectivas.4 . La compresibilidad de los slidos es despreciable en relacin a lacompresibilidad del esqueleto del suelo y del agua.

5. Es aplicable el clculo infinitesimal a un medio formado por partculas finitas6. La compresin es unidimensional.7. La filtracin es unidimensional.8. Se puede aplicar la Ley de Darcy.9. El coeficiente de permeabilidad es una constante.10. Las deformaciones son pequeas.11. La velocidad de los granos es de segundo orden en comparacin con lavelocidad del fluido.

12. La presin total es constante

Cuando el nivel piezomtrico se introduce en el interior de la capa de arcilla,aparecen presiones intersticiales negativas. Si la succin es moderada, las hiptesis 2, 3 y 9seguirn siendo vlidas. Para succiones mayores dejan de ser ciertas y hay que acudir aotro planteamiento (ver 3.3).

Todas las hiptesis corresponden a la teora unidimensional de Terzaghi, pero no sesupone que la compresibilidad del agua sea despreciable comparada con la del esqueleto de


93

las partculas. Helm (1975 y 1976) ha encontrado prcticamente los mismos valores desubsidencia empleando valores de los parmetros kv y mv constantes o dependientes de lastensiones. La utilizacin de un modelo elstico es corriente incluso en modelos complejosde subsidencia (Corapcioglu y Bear, 1984).

En general, se admite la hiptesis 11 (Freeze, 1971b), pero Gambolati y Freeze(1973) indican que podra no ser aceptable en casos de estratos gruesos de permeabilidadbaja y compresibilidad alta. De Simone y Viggiani (1979) han presentado ecuacionesalternativas en coordenadas lagrangianas en las que las hiptesis 3, y 9 a 11 no se incluyen,pero slo han desarrollado la solucin para una arcilla normalmente consolidada.

Solamente en los procesos de recarga y descarga en acuitardos profundos yconsolidados no es despreciable el trmino de la compresibilidad del agua. Bajo esascircunstancias el cambio en la porosidad, n, es bastante menor y el almacenamientoespecfico, Ss, y el coeficiente de consolidacin, cv, se suponen constantes.

Para el casco urbano de Murcia se estudiar el caso de un acuitardo confinado,limitado por dos acuferos (ver figura 3.1). El mismo sistema de tres capas para el bombeoen un pozo, considerando almacenamiento en el acuitardo, ha sido estudiado por Neuman yWitherspoon (1969 a y b) y Bredehoeft y Pinder (1970). El modelo hidrulico establecidopor Herrera et al. (1977) para el estudio de la subsidencia provocada posteriormente en elLago Texcoco, en Mjico, lo constituyen dos acuferos que limitaban un acuitardoprofundo, el superior llamado capa dura y el inferior llamado depsitos profundos.Tambin se asuma la homogeneidad de las capas y el flujo vertical en el acuitardo. Sesupuso que no haba interacciones significativas entre los acuferos principales, por lo queambos trabajaban independientemente. En un principio los valores de descarga que setomaron fueron de un 18% para la capa dura y un 82% en los depsitos profundos, aunqueluego se corrigi al 20% y 80%.

Si la extraccin de agua de un acufero no produce ningn cambio en las presionestotales (hiptesis 12), se llega a la ecuacin de la consolidacin primaria (Jimnez Salas yJusto, 1975):

2

2 ),(),(

z

tzuc

t

tzuv

=

[3.1]

La presin intersticial en exceso con respecto a las condiciones iniciales, ueo,cumplir con la ecuacin:

u(z,t)=ueo(z,t)+u(z,0) [3.2]

Sustituyendo la ecuacin [3.2] e introduciendo la variable espacial adimensional, laecuacin [3.1] se convierte en (Vzquez, 2001):

2

22

Z

u

T

u eo

v

eo

=

[3.3]


94

donde Tv es el factor de tiempo yH

zzZ o

=

Figura 3.2Variacin de h con el factor de tiempo Tv

El acuitardo est sujeto a un cambio ho(Tv) en la altura piezomtrica de la base y aotro cambio hN(Tv) en el techo (ver la figura 3.1 segn la figura 3.2). Las condiciones enlos lmites para la ecuacin [3.3] sern:

Z=0 ueo=who(Tv) [3.4]Z=2 ueo=whN(Tv) [3.5]Tv=0 ueo=0 [3.6]

3.2.1. Soluciones explcitas

3.2.1.1. Solucin general

Como la ecuacin [3.3] es lineal, es aplicable el principio de superposicin. Lasolucin para la presin intersticial en exceso en el caso general puede ser obtenida comola suma de las soluciones correspondientes a los cambios en ho y en hN respectivamente, yse recopila en la tabla 3.1 (Vzquez, 2001), para los distintos casos de condiciones en loslmites: que no hay cambio de altura piezomtrica en el acufero inferior (ho = 0), en elsuperior (hN = 0), o que el descenso del nivel piezomtrico en ambos acuferos es elmismo (ho= hN = h). La presin intersticial se obtiene mediante la ecuacin [3.2].


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Tabla 3.1Presin intersticial en exceso en el caso general

CONDICIONES

EN LOS LMITESPRESIN INTERSTICIAL EN EXCESO

ho = 0

+

=

=11

1

2 )()sen()1(

2 nN

n

Nweo hIZM

MZh

u

hN = 0 [ ]

=

=1 1

11 )(

)sen(22 n

oo

weo hIM

ZMZ

hu

ho= hN = h

=

=0

)()sen(

2m

weo hIM

MZhu

2/)12( += mM

La deformacin es eovum= [3.7]

y el asiento con respecto a la base del acuitardo:

dZuHmdZHZs eoZ

v

Z

==00

)( [3.8]

Los asientos se recopilan en la tabla 3.2 (Vzquez, 2001).

Tabla 3.2Asiento en el caso general

CONDICIONES

INICIALESASIENTO CON RESPECTO A LA BASE DEL ACUITARDO

hN = 0

+

=

=

)()cos(1

)4(4

)(21

1

11 o

n

owv hI

M

ZMZZ

hHmZs

M1 = n/2

ho = 0 [ ]

=

=

)()cos(1)1(

4)( 12

11

22 N

n

n

Nwv hIZM

MZh

HmZs

ho = hN = h

=

=

hZhIM

ZMHmZs

m

wv )()cos(1

2)(2

0

M=(2m+1)/2


96

El sistema acufero de las Vegas Media y Baja del Segura est constituido en su partesuperior por un acufero libre o superficial y en la inferior por otro profundo o cautivo (ver2.1.1.4). Slo se dispone de datos de variacin de la altura piezomtrica en el acuferoprofundo (ver 2.3.1). Se supone, en principio, que la altura piezomtrica es la misma en loslmites superior e inferior del estrato de arcilla.

Los clculos se van a iniciar en el emplazamiento del sondeo S25 (ver figura 3.3), elms representativo de la media de la ciudad (ver 4.1.2), con las variaciones del nivelpiezomtrico que se producen en el pozo municipal ms cercano, el P39 (ver figura 3.4).

No se tienen datos de la presin de preconsolidacin, aunque se sabe que la arcillasuperior est ligeramente sobreconsolidada y la inferior est claramente sobreconsolidada.Los parmetros de clculo se indican en la tabla 3.4. El mdulo edomtrico, Eoed, ya reflejaesta sobreconsolidacin.

En la tabla 3.3 se ha hallado la media homnima ponderada segn el espesor de cadaestrato del sondeo S25 para los mdulos edomtricos correspondientes a la carga noval y alas situaciones de descarga y recarga, Eoed y Eoedr.

Tabla 3.3Espesor y Eoed de cada estrato. Sondeo S25

ESTRATOESPESOR

(m)

Eoed

(kPa)

Eoedr

(kPa)

SUPERIOR 14,5 7.500 67.000

INFERIOR 5,8 22.500 200.000

TOTAL 20,3 9.265 82.716

Tabla 3.4Datos de entrada para el clculoS25. P39. (m=180, n=28)

SONDEO S25. SONDEO CON MAYOR ESPESOR DE LA CAPA DE ARCILLA LIMOSA (CAPA 2)

VARIACIONES DE NIVEL PIEZOMTRICO EN POZO P39

TIEMPOENE-83

ENE-84

ENE-84

JUL-85

JUL-85

JUL-92

JUL-92

SEP-94

SEP-94

JUN-95

JUN-95

JUL-95

JUL-95

SEP-95

SEP-95

OCT-95

OCT-95

ENE-96

ENE-96

OCT-97

OCT-97

NOV-97

NOV

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