Propuestas para mejorar la seguridad y la economía de la obra civil de los diques en entornos forestales

Los diques de consolidación-estabilización empleados habitualmente en el ámbito forestal de las cuencas hidrológicas vertientes pueden ser mejorados en cuanto a la seguridad y la economía de la obra. Se ha constatado que decenas de diques de montaña en España han presentado fallos de diseño y, con su mejora, se podrían evitar, por ejemplo, sucesos como la tragedia del cámping Las Nieves en Biescas (Huesca). Ésta es la hipótesis planteada en el proyecto de investigación del doctor César Antonio Rodríguez González, ingeniero de montes y de obras públicas, además de antropólogo y profesor en el Departamento de Ingeniería de Diseño y Proyectos de la Universidad de Huelva.

Para demostrarla, Rodríguez ha desarrollado un análisis de la tipología estructural de los diques de consolidación-estabilización como aplicación de la geotecnia a la restauración hidrológico-forestal para la corrección de cauces torrenciales, prestando especial atención al análisis de acciones y análisis comparado entre tipologías. Este trabajo tuvo en cuenta, como antecedente, el suceso de Biescas, pero se ha ocupado en esencia de corregir los fallos a obras de este tipo. No se trata, por tanto, del estudio de un solo caso sino de un trabajo metodológico. La investigación ha podido hallar finalmente una solución eficiente y segura al problema del cálculo de diques de consolidación-estabilización en ámbitos de montaña.

El doctor por la Onubense ha realizado un trabajo de campo en varios puntos de la geografía española inspeccionando obras de diferente tipología en emplazamientos de media y alta montaña, zonas semiáridas y sierras litorales de las provincias de Huesca, Lérida, Granada, Málaga, Almería, Jaén, junto con zonas semiáridas de Zaragoza, Navarra y País Vasco. Tras una serie de observaciones y cálculos previos, Rodríguez ha detectado indicios de que las obras en general podían ser mejoradas, ya que el proceso seguido en la metodología ha demostrado que algunas hipótesis sobre las que se basa el cálculo tradicional para la construcción de diques de consolidación-estabilización han resultado ser no universalmente ciertas.

Entre estas hipótesis figuran la habitual consideración del empuje hidrostático con sobreelevación máxima sin empuje de tierras como la opción de carga más desfavorable en todos los casos y elementos estructurales. Asimismo, la metodología ha demostrado que, en el estudio de la subpresión, la comprobación de las tensiones en el terreno no se debe tener en cuenta a los efectos de la comprobación de las tensiones máximas, pero sí en cambio a los efectos de estimación de la excentricidad máxima.

Este trabajo propone la tipología ménsula-gravedad como la solución más satisfactoria en el empleo para diques de consolidación-estabilización. Según Rodríguez, esta metodología produce una mejora en la economía de la obra del 10 al 16% sobre el volumen de obra, para una tesitura en los valores definitorios de las características de las cuñas de aterramiento acordes con los recopilados en el trabajo de campo. A su vez, la seguridad al vuelco mejora en un promedio del 19% con sismo, y del 32% sin sismo; y la reducción de la excentricidad es del 37% sin sismo, y un 44% con sismo.

Aplicación para proyectos de ingeniería

Esta investigación propone un método de cálculo de diques de consolidación-estabilización, con una versión general y otra simplificada para proyectos de ingeniería, teniendo en cuenta las hipótesis inducidas tras la obtención de los resultados. Por otra parte, el trabajo incluye los cálculos y resultados para 40 diques tipo según el método propuesto, que resultan adecuado para flujos hiperconcentrados granulares, y que pueden ser de utilidad para proyectos de ingeniería con algunas condiciones de emplazamiento de obras a construir en zonas montañosas.

En cuanto a las aplicaciones de esta investigación en el ámbito geográfico peninsular, los diques tipo incluidos en el documento pueden ser adaptados a las condiciones particulares de emplazamientos del Sistema Ibérico, el Sistema Central, la Cordillera Cantábrica, el Macizo Galaico, los Montes de León, el área de Tras Os Montes (con parte de Portugal), los Pirineos (en su mayor parte), la Cordillera Subbética (en su mayor parte), los Montes de Toledo, Sierra Morena y la mayor parte de las sierras litorales y pre-litorales mediterráneas, entre otros. El estudio también incluye, aunque con algunas limitaciones, las Islas Canarias e Islas Baleares.

«Análisis tipológico-estructural de diques de consolidación-estabilización en el ámbito forestal» es una tesis doctoral dirigida por el catedrático de Escuela Universitaria Ricardo Arribas de Paz, del Departamento de Ingeniería de Diseño y Proyectos de la Universidad de Huelva, y fue defendida por César Antonio Rodríguez González ante un tribunal compuesto por el profesor titular de Presas de la Escuela de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos de Madrid (UPM), doctor Eduardo Salete Díaz (presidente); el profesor titular del Departamento de Ciencias Agroforestales de la Universidad de Huelva Manuel Fernández Martínez (secretario); y por el catedrático de Escuela Universitaria de la Universidad de Cádiz y profesor de Teoría de Estructuras de la Escuela Politécnica Superior de Algeciras (Universidad de Cádiz) Miguel Ángel Parrón Vera (vocal). Obtuvo la calificación de sobresaliente cum laude.