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ESTUDIO PARA EL TUNEL BAJO EL ESTRECHO DE GIBRALTAR

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ESTUDIO PARA EL TUNEL BATO EL ESTRECHO DE GIBRALTAR
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  1. 1. /32 ACADEMIA MEXICANA DE INGENIERIA DISCURSO DE RECEPCION DEL MIEMBRO CORRESPONDIENTE D. JOSE ANTONIO JIMENEZ SALAS ESTUDIO PARA EL TUNEL BAJO EL ESTRECHO DE GIBRALTAR México, 1983 e
  2. 2. ESTUDIO PARA EL TUNEL BATO EL ESTRECHO DE GIBRALTAR Por D. José A. Jiménez Salas 1 ntroduccion Un error muy difundido es el de definir al Ingeniero como "aquel que sabe hacer con un dólar lo que cualquiera sabe ha- cer por dos". Lo cierto es, que cualquiera puede llegar a hacer con un dólar lo que sabe hacer por dos, si lo hace suficiente número de veces. Tal definición conviene, pues, al práctico, al experto. El ingeniero es, muchas veces, uno de ellos; pero no está ahí u rasgo distintivo. El Ingeniero es el que aplica .las conquistas de la Ciencia a la satisfacción de un cierto campo de las riecesida- des humanas. De esta manera., sabe llevar a la realidad cosas que un cualquiera no sabe en absoluto como hacer. Y los grandes emprendimientos de la Ingeniería son aquellos en los que se da nacimiento a realidades que un cualquiera no puede ni siquiera concebir. Entre estos figuran unos cuantos con un perfil común: el establecimiento de uniones que eliminan las grandes barreras na- turales que separan las comunidades humanas. Podemos citar la perforación de los diversos túneles que atraviesan los Alpes, el canal de Suez, el de Panamá, la carretera Panamericana, de la que ahora se está construyendo el eslabón definitivo de Darién. Citemos también los grandes puentes sobre los estrechos bálticos y sobre el Bósforo. Y, si salimos del recinto de la Ingeniería Ci- vil, podremos ver lo conseguido por otras ramas más jóvenes, pe- ro ancladas en el mismo tronco de la Ingeniería: la intercomuni-
  3. 3. 2. cación electrónica, que anula la distancia entre las mentes; la aviación, que hace pequeño al Globo, y el cohete que nos abre el camino a las estrellas. El Estrecho de Gibraltar Hoy quería hablar de una de estas grandes tareas que ha empezado ya a prepararse. Su realización, no pienso que sea in- mediatamente próxima, pero creo que muchos, entre los que aquí estamos reunidos, podrán verla terminada: me refiero al paso fijo en el Estrecho de Gibraltar. Este Estrecho ha tenido un protagonismo constante, a través de milenios, como único contacto de la civilización mediterránea con el mundo exterior. Los reyes de Tharsis enviaron a través de él sus mercancías a la corte del Rey Salomón. Hoy lo atraviesan en una dirección los grandes tanques que traen el petróleo de Oriente, y en la otra, los carboneros que, provinientes de Sudá- fica, alimentan buena parte de la industria europea. ik Hoy no vamos a ocuparnos, más que si acaso tangencialmen- te, del Estrecho de Gibraltar, como vía marítima. Hoy hablaremos de su importancia como punto en el que Europa y Africa se apro- ximan Iiasta casi tocarse. Como muchos de los otros puntos claves a los que nos hemos referido, este ha sido camino de invasiones, por el que los árabes entraron en España. Y no hay que olvidar que en esta invasión y en su respuesta dialéctica, la Reconquis- ta, radica uno de los factores más importantes de la presencia de la sangre española y, con ella, de la cultura europea, en es- te Continente. Fué el impulso adquirido, al encontrarse, después de la conquista de Granada, sin tarea en que emplearse, lo que llevó a una gran parte de la juventud española a enrolarse en la aventura americana. Hasta mucho después, y por otras coyunturas,
  4. 4. 3. no se decidió a lo mismo la juventud francesa, inglesa, flamenca o alemana, atenta a otros porvenires menos fantásticos, pero más próximos, seguros y confortables. Hoy, este punto de contacto entre Europa y Africa tiene, al contrario que entonces, que llevar a cabo una misión de paz. Africa es hoy, como continente, el que tiene en el mundo un cre- cimiento demográfico mayor, aun cuando, por naciones, las hay en América que superan su cifra media. Su producción, por otra parte, es complementaria de la de Europa, lo que implica que el desarrollo de aquella, y el bienestar de esta última, dependen de un futuro gran incremento de su comercio. Este tomará siempre, en gran parte, el camino marítimo, que precisa de dos o más transbordos, pero los estudios económi- cos realizados demuestran que una proporción importante tomaría la vía terrestre, continuando por la excelente red de ferrocarri- les y autopistas que une a todos los lugares de Europa (figura 1), si no necesitase esos mismos transbordos para atravesar el Estrecho de Gibraltar. Sin duda, el estudio de factibilidad de una infraestructura "anticipadora" (que anticipa una demanda futura) requiere un análisis prospectivo a largo plazo y la adopción de un criterio amplio de "rentabilidad social" (que incluye los impactos induci- dos por la nueva infraestructura sobre el área de influencia). La zona de Africa al sur del Sahara es una de las más po- bres del mundo, y sufre de una inestabilidad crónica de sus ex- portaciones. La crisis mundial ha tenido consecuencias lamenta- bles en estos países, absolutamente carentes de mecanismos inter- nos de çrecimiento. Según ha dicho recientemente el Prof. Emilio Fontela (1): 01
  5. 5. 4. "En esta región, el escenario tendencial es el del estan- "camiento. El necesario desarrollo "autocentrado", -que es el "único que puede conducir a una prosperidad auténtica y a una "real independencia- solo será realidad contando durante los "próximos cincuenta aFios con una aportación tecnológica, econó- "mica y financiera de Europa. Las infraestructuras de transpor- "te Norte-Sur se inscriben en todo escenario que busque una po- "sibilidad de desarrollo, aun mínimo, al sur del Sahara, y con- "tribuyen a una mayor competencia interrnodal que es una garan- "tia de minimización de costes de transporte. "Los planos, ya avanzados, de la constitución de grandes "ejes de transporte terrestre en Europa y sobre todo en Africa, "crean una posibilidad real de substitución modal para el "transporte de mercancías entreS Africa y Europa. Los ejes Ra- "bat-El Cairo y Rabat-Lagos y el eje occidental del itinerio "Norte-Sur Europa TEM. potenciarán significativamente el área "de influencia de la Comunicación fija a través del Estrecho de "Gibraltar". La idea de construir un paso fijo para salvar este obstácu- lo es ya antigua, y ha tomado muy diversas formas: hay proyec- tos de túneles y de puentes. Hay también proyectos de tubos su- mergidos, unas veces depositados. en el fondo, como los de un oleoducto, y otras flotando entre dos aguas, bien anclado median- te cables en el fondo, o suspendido de boyas situadas en la su- perficie. Hay también al menos un proyecto de puente sobre altas pilas (para permitir la navegación), pero éstas colocadas sobre flotadores. Y hay un proyecto de hacía los años veinte, y otro moderno, de construir una presa que cierre el Estrecho. Dado que la evaporación en el Mediterráneo es superior al aporte de los ríos, se podía conseguir en algunos años un desnivel, mediante el cual se podría generar una enorme potencia eléctrica. El pro- blema del paso quedaría resuelto en las mejores condiciones, y 4
  6. 6. S. el descenso del mar dejaría al descubierto grandes extensiones de tierra, que podrían ser muy bien aprovechadas por la superpo- blada Europa. Los precursores De todas estas ideas, la más antigua y también la más per- sistente es la de túnel. El primer esquema que conocemos de so- lución para paso del Estrecho se debe al Ingeniero Laurent de Villedeuille, presentado en 1869, el cual tenía ya la suficiente consistencia para que llegase a ser examinado por el Consejo de Obras Públicas del Ministerio de Fomento Español. Los siguientes proyectos que registramos son el del General lbañez de Ibero de 1908, y los de los Ingenieros Mariano Rubio BelIvé, García Faria, Pedro Jevenois, Generales Comerma y AUiarez de Sotomayor, Inge- nieros Berlier y Strauss e Ingeniero Henri Bressler que desde 1908 a 1927 presentan sucesivamente ideas diferentes sobre soluciones: todas en túnel. Ahora bien, en parte superponiéndose con estas ideas co- menzó en 1919 con el proyecto del Ingeniero D. Carlos Mendoza, y en 1928 con el de D. Fernando Gallego Herrero, a perfilarse una nueva solución que es la de tubo sumergido, concepción bri- llante, ya que viene a constituir una especie de puente sin peso propio; pero que no ha llegado a suscitar reacciones importantes. Sin embargo, en el momento actual, parece la mejor situada para llegar a concluir la unión entre la península italiana y Sicilia, por razones que más adelante indicaremos. Tenemos que llegar a 1956 para ver aparecer la primera so- lución de puente, según el proyecto presentado por el Ingeniero español, D. Alfonso Peña Boeuf. Los progresos en la calidad de los materiales, todavía más que los de la teoría de la resistencia de las estructuras empiezan en esa época a permitir pensar en
  7. 7. una solución de este tipo y en el momento actual, el desarrollo, todavía incipiente, de nuevos y revolucicnarics materiales no me- tálicos pudieran impulsar considerablemente las perspectivas de factibilidad de esta obra. De todas formas, hasta 1960, todas estas ideas y proyectos parecen destinados a permanecer tan solo en el terreno de las especulaciones. A partir de dicho año, las circunstancias varían, al aparecer un nuevo factor de suficiente entidad económica para permitir la iniciación de algunos estudios y prospecciones concre- tas. Los descubrimientos de importantes yacimientos petrolíferos y de gas natural en diversos puntos de Africa, dan nacimiento • propósitos, cada vez más reales, de conectar estos yacimientos • los mercados europeos, del mismo modo que también se presenta en aquél entonces una posibilidad de abastecimiento con gas sibe- riano. Ciertamente los oleoductos y gasoductos pueden ser simple- mente tubos depositados en el fondo del mar y así, en esa época, se estudian diversos trazados pasando o nó por España. Entre los primeros está el de Mostaganem-Cartagena y el de Alborán, apoyándose en la isla de este nombre. Sin embargo, estas alter- nativas implican tendidos submarinos del orden de 200 kms. y profundidades entre 1000 y 2000 metros frente a las cuales el pa- so por el Estrecho de Gibraltar, aunque suponga una longitud total de conducción algo más larga , aparece como extraordinaria- mente más sencilla. Razones de política internacional hicieron decaer el interés por estas soluciones a beneficio de las del gas siberiano, pero los estudios realizados habían aclarado buen número de las in- cógnitas existentes sobre la constitución geológica del Estrecho, su régimen de corrientes, etc., lo que permitía enfocar el proble- ma técnico del enlace sobre bases mucho más reales.
  8. 8. 7. La situación actual Así pues, por Orden de 20 de Mayo de 1972 del Ministerio de Obras Públicas Español, se constituyó una Comisión con el fin de "elaborar las condiciones y el programa a que deberán ajus- tarse los estudios sobre viabilidad técnica, económica y financie- ra del establecimiento de una instalación permanente, apta para el transporte de personas y mercancías entre España y Africa a través del Estrecho de Gibraltar". La actividad de esta Comisión fué inicialmente limitada, pe- ro llevó a cabo importantes avances sobre aspectos fundamentales como son los de geología del Estrecho, métodos posibles de cons- trucción, rentabilidad económica y aspectos jurídicos, no siendo estos últimos los de menor importancia, tratándose de un paso particularmente sensible a todos los matices del derecho interna- cional. Pero en años posteriores, el interés por el proyecto va prendiendo en la opinión pública, tanto de Marruecos como de Es- paña, y así llegamos a Junio de 1979, en el que con ocasión de la visita de su Majestad el Rey D. Juan Carlos 1 de España, a Marruecos, se reune con su Majestad el Rey Hassan II de este úl- timo país y llevan a cabo un acuerdo de cooperación científica y técnica entre los dos Gobiernos, en el que uno de los puntos principales es la creación de un Comité Mixto Hispano-Marroquí, cuya tarea principal es la elaboración y realización de un pro- grama de estudios sobre este problema, así como su promoción al nivel de instancias internacionales. Para llevar a cabo estos fines, se crean dos Sociedades de estudios en forma de entidades autónomas pero con capital sus- crito integramente por los respectivos Gobiernos: una Sociedad es- pañola denominada "Sociedad de Estudios para la Comunicación Fija a través del Estrecho de Gibraltar" (SECEGSA) y una Socie-
  9. 9. r. dad marroquí llamada Societé National d'Etudes du Detroit" (SNED). Estas dos Sociedades han efectuado desde entonces una serie de importantes trabajos, recabando, en general, la colaboración de otras sociedades de ingeniería, de organismos oficiales de uno y otro país, y también de asesores individuales. En lo que sigue voy a dar algunas ideas generales sobre los resultados de estos estudios, deteniéndome en algunos aspectos de la solución túnel. En mi opinión, esta es la solución más probable, y en todo caso es en ella en la que se ha cifrado el núcleo de mi aportación personal. Una parte importante de los estudios realizados se han re- ferido a las condiciones geométricas del Estrecho, habiéndose efectuado levantamientos batimétricos muy detallados. Entre ellos están los reconocimientos con sonar lateral, que permiten detec- tar con gran detalle la configuración geométrica del fondo, de donde pueden sacarse consecuencias acerca de su naturaleza. El fondo del Estrecho está configurado como podemos ver en la figura 2, por dos fosas de profundidad que se aproxima a los 1000 metros, separadas por un umbral de poco más de 300 metros. En su punto de menor anchura esta alcanza los 15 kms. pero no coincide con la región de las pequeias profundidades, de forma que, cualquier obra que eligiese el trazado más corto, habría de alcanzar, bien sea por sí misma, en el caso del túnel, o bien sea con sus apoyos, como en el caso del puente, profundidades excesivas. Así pues, se estima en el momento actual que la obra, sea del tipo que sea, habrá de seguir un trazado siguiendo el umbral, con lo cual su longitud en el tramo marítimo será aproximadamen- te de 28 kms. La figura 3 nos muestra comparativamente los per-
  10. 10. files del fondo marino a lo largo de un trazado que siguiese el camino más corto y a lo largo de los trazados que se consideren más probables, buscando la zona del umbral. Después de estos primeros reconocimientos geométricos, la cuestión más grave es la de conocer de alguna forma la constitu- ción geológica del Estrecho. Esta puede ser decisiva para la so- lución túnel, pero también es importante para las demás solucio- nes posibles. En primer lugar nos enfrentamos con un punto esen- cial: el Estrecho de Gibraltar, hendidura en la corteza terrestre entre el inmento cratón africano y el mucho más modesto hercínico que constituye el núcleo de la península Ibérica, sugiere de in- mediato lá existencia de una discontinuidad importante. La idea cobra más fuerza con el conocimiento que se tiene de la falla transformante de las Azores, que sigue un rumbo que aproximada- mente se dirige hacía el Estrecho. Esta falla, jalonada en su ca- mino por hipocentros sísmicos profundos, se continúa por el Medi- terráneo (figura 4) para hacerse cargo de la responsabilidad de los muchos seismos que en frecuentes ocasiones han asolado el Sur de Italia y, más allá, los Balkanes. Nada más natural que el identificar el Estrecho con una manifestación superficial de esta gran rotura, lo cual tendría co- mo consecuencia la existencia de una zona de gran discontinuidad, probablemente caótica, que haría prácticamente inviable la idea de la perforación de un túnel. En un cierto momento, la existencia de esta discontinuidad en el Estrecho se consideró como casí segura y esta fué la razón principal que movió a D. Alfonso Peña Boeuf a planear la solu- ción de puente. Pero aún esta misma solución podría encontrar dificultades si esa hipótesis fuera cierta. En efecto, en el Estre- cho de Mesina, donde esta falla sí existe, y en estado activo, la la solución de puente se considera hoy arriesgada, primero por
  11. 11. lo. la posibilidad de un efecto sísmico grande que aún en el caso de que se consiguiese construir una estructura que pudiese resistir- lo, habría de sufrir tales sacudidas con luces tan excepcionales que entrañaría grave peligro para los vehículos que en aquél mo- mento circulasen sobre ella. Por otra parte, se considera como posible que los labios de la falla sufran movimientos importantes superiores a un metro, lo que no podría dejar de tener efectos considerables sobre la estabilidad y resistencia del puente. Esta es la razón de que hoy se propugne, para Mesina, la solución de tubo sumergido, cuyos movimientos se suponen que serán más len- tos y amortiguados. En el caso de Gibraltar, sin embargo, diversos estudios y, en particular, los efectuados a partir de 1960, han ido dejando entrever un panorama distinto. Debemos hoy considerar la zona de colisión entre las grandes placas tectónicas de Europa y Africa (figura 5), como una región amplia que se extiende desde la cor- dillera Penibética en España hasta el Atlas en Marruecos. Dentro de esa zona, la falla principal de las Azores se divide en va- rias, configurando una estructura con varias placas tectónicas más pequeñas o al menos una: la de Alborán. De esta manera, la colisión entre las placas europea y africana se efectúa a través de una zona fracturada en donde los reajustes necesarios se ha- cen en condiciones de menor violencia que si se tratase de una falla única, y en todo caso, las fallas secundarias que en el momento actual presentan mayor actividad pasan al norte del Es- trecho, por la región de Granada y, particularmente, al sur de Marruecos, por la zona de Agadir. En todo caso, los estudios realizados en las últimas déca- das corroborados por registros microsísmicos que se han llevado a cabo desde la constitución de las Sociedades de estudios antes citadas, demuestran que la zona del Estrecho, propiamente dicho, es de un silencio sísmico notable y por otra parte, en su consti-
  12. 12. 11. tución, corresponde a materiales blandos tipo margoso o también de flysch más o menos areniscoso. De todas formas, su constitución no parece que sea sencilla. Se han efectuado en él perfiles sísmicos profundos y por otra parte, reconocimientos detallados con sondeos sísmicos contínuos por la técnica del sparker desde un navío oceanográfico de la Armada Española. Todos los datos recogidos muestran una estruc- tura compleja y difícil de seguir, dado que estos terrenos no son adecuados para dar reflexiones limpias, dada la escasa diferen- cia del coeficiente de elasticidad de los diversos estratos que lo forman. Pero se han llegado a confirmar hipótesis adelantadas por anteriores geólogos de que el fondo del Estrecho está consti- tuído con varios mantos de corrimiento, originados durante el le- vantamiento de los macizos montañosos que limitan la zona que consideramos. Su disposición puede ser. así, caótica, pero parece ser que las masas movidas son tan grandes, que conservaron hasta cierto punto su integridad estructural con cierta ordena- ción y continuidad de los estratos. Así pues, hay que esperar que tan solo en determinadas zonas, particularmente en las bases de los sucesivos mantos de corrimiento pueden encontrarse forma- cionesque puedan calificarse de olistostrómicas. Por otra parte, los escasos sondeos profundos que hasta el momento se han efectuado, dan una cierta esperanza de que a la profundidad a la que el túnel habrá de estar situado se encon- trará una formación margosa, la de Tanger-Almarchal, que reune condiciones de impermeabilidad y consistencia muy adecuadas para la construcción de la obra proyectada. Existe, sin embargo, la posibilidad de que el Estrecho, aún sin ser la expresión de la gran falla de la que hemos hablado, sea en realidad una fosa tectónica limitada por fallas que, aunque de no gran importancia y, por supuesto, sin actividad sísmica debido a la blandura de los materiales implicados, harían que el túnel discurriera sobre
  13. 13. 12. materiales geológicamente más modernos constituidos por un flysch con abundantes estratos de arenisca más permeables y que además obligarían a la perforación de un terreno muy heteroge'neo con to- das las dificultades constructivas que ello produce. En el momento actual está comenzando una campaña de son- deos en ambas márgenes en la que se toman muestras inalteradas y se harán ensayos dilatómetricos, diagrafías, etc., con lo que podremos llegar a tener una idea mejor de los terrenos. Además, en plazo de meses se van a iniciar sondeos profundos marítimos a partir de medios flotantes, con posicionamiento dinámico, que parece deben poder darnos una respuesta final a los interrogan- tes planteados. Por el momento, durante la ejecución de los reconocimientos batimétricos se han efectuado sondeos necesariamente superficiales con tomamuestras suspendidos con cable en numerosos puntos. Las muestras obtenidas de esta forma han demostrado que los sedimen- tos modernos en la zona del umbral son escasos y en muchos pun- tos inexistentes y que, en cambio, se encuentra el flysch. El fon- do es pues rugoso lo cual ha sido comprobado con el sonar late- ral. Esto presenta dificultades para el fondeo de cajones flotantes y también de plataformas tipo "off-shore'. Un plan de investigaciones ulteriores que quizá se comience este mismo año, prevé la ejecución de pozos profundos en las ori- llas, de los que saldrán galerías cortas, que permitirán hacer ensayos de deformabilidad y resistencia del terreno a escala na- tural, así como pruebas de permeabilidad e inyección. Las estructuras geológicas que acabamos de describir per- miten encarar la tarea de construcción del túnel con un razonable optimismo. Se trata de un terreno de perforación fácil, si bien en el caso de que se encontrase el flysch, el frente será probable-
  14. 14. 13. mente mixto, lo cual provoca dificultades para algunos métodos de construcción. Al mismo tiempo se tratará de un terreno moderada- mente firme, tanto en los estratos margosos de la formación Tan- ger-Almarchal, como en la formación flysch superior. Pero el problema que preocupa, en primer lugar, para la ejecución y posterior explotación de este túnel submarino es el de la impermeabilidad. También desde este punto de vista las cir- cunstancias parecen ser favorables, aunque con mucha mayor se- guridad si se confirma la presencia de la formación margosa y en menor grado si nos encontramos en la formación flysch. Sin em- bargo, el hecho de consistir ésta en mantos corridos y atormenta- dos, si por una parte pueden suponer un inconveniente para la perforación, permiten esperar que la continuidad de los estratos areniscosos no sea la suficiente para convertirles en conductos más o menos libres del agua marina. A pesar de estas condiciones favorables, no hay duda de que se trata de una gran tarea de magnitud excepcional: teniendo en cuenta las rampas necesarias de acceso, la longitud total ha- brá de ser de más de 50 kms. de los que 28 serán submarinos, debiendo pasar por puntos en los que la profundidad del agua alcanza algo más de 300 metros. Con todo ello, muchos de los que nos ocupamos de este asunto, hemos llegado a la convicción de que este túnel es facti- ble. Sin duda alguna el argumento mayor para ello ha sido el ejemplo del túnel de Seikan en el Japón, de configuración geomé- trica parecida, aún cuando la profundidad sea menor. Esta cir- cunstancia se encuentra contrapesada por un terreno probablemen- te más difícil, con rocas volcánicas de muy diversas caracterís- ticas; a veces, porosas y permeables y en todo caso atravesadas por numerosas fallas en una región de fuerte actividad sísmica.
  15. 15. 14. Dentro de la técnica española ha tenido también un peso importante la experiencia del túnel del Talave (fig. 6). Pertenece éste a una importante obra del trasvase entre dos ríos españoles, el Tajo al Norte con aguas comparativamente abundantes y el Se- gura al Sur en una región de aguas escasas, pero con un clima y un suelo que la hace extremadamente fértil, siempre que se disponga de agua para riego. Por supuesto, este túnel no puede equipararse por sus con- diciones a la obra de la cual estamos hablando; sin embargo, su longitud de 31,3 kms. y también la presión del agua exterior, que llega a ser de más de 25 kg/cm2, no deja de ser un ejemplo para el emprendimiento de obras mayores. Por supuesto, el túnel no es submarino y el diámetro perfo- rado es de 5 metros. El terreno es variado y aunque mucho más antiguo, ya que pertenece, principalmente, al jurásico, y en pe- queños tramos al cretácico y al mioceno, presenta tramos en dolo- mías, margas, arcillas y calizas, así como en las difíciles are- niscas flojas del albense, que en su conjunto parece que desde el punto de vista de la perforación tendrá alguna analogía con los terrenos que habrá que atravesar en el Estrecho. Hay que hacer notar, que en este túnel se hizo un empleo muy extenso de las máquinas tuneladoras a sección completa con resultados variables, aunque en general, pueden considerarse buenos a pesar de la gran heterogeneidad de los materiales atra- vesados. En la obra general de trasvase, que tiene otros túneles, además de este principal, llegaron a estar funcionando simultá- neamente seis máquinas tuneladoras. Pero, sin duda alguna, el ejemplo decisivo para juzgar de la factibilidad del proyecto que comentamos es el Seikan.
  16. 16. 15. Un objetivo nacional del Japón, durante largo tiempo desea- do, ha sido unir por línea férrea sus cuatro islas principales. En la figura 7 puede verse el estado actual de las comunicaciones interinsulares: dos túneles ferroviarios y uno más en construcción unen la isla de Hondo con la más meridional de Kyusyu; en pro- yecto hay varios puentes colgados: uno de ellos mixto de ferroca- rril y carretera, entre Hondo (Honshu) y Shikoku; también en proyecto está el túnel de Hoyo entre Shikoku y Kyusyu y final- mente, en construcción, se encuentra el túnel de Seikan, entre Hondo y Hokkaido (Yeso). Con una longitud de 53,9 kms. el túnel de Seikan, cuya terminación está muy próxima, será el túnel viario más largo del mundo, incluso más que el del Canal de la Mancha si llega a realizarse (2). Probablemente seguirá siendo el más largo aún cuando el túnel de Gibraltar llegue a hacerse y esto es debido a que en el túnel de Seikan la pendiente admisible en las rampas ha sido tan solo del 12 por mil para adaptar la línea a las exigencias de un ferrocarril de alta velocidad. Esto resulta interesante para una comunicación que se supone que va a tener un porcentaje muy grande de viajeros, en trayectos relativamente cortos, mientras que en el caso del enlace de Gibraltar se considera que la mayor parte de tráfico deberá consistir en transportes pesados de mate- rias primas o productos manufacturados desde un continente a. otro. No parece previsible que a transportes de este tipo se les aplique en muchos años la técnica de la alta velocidad, y por otra parte, lógicamente, esto implicaría la transformación del conjunto de redes ferroviarias para constituir itinerarios comple- tos de este carácter. De todas formas la longitud submarina del trazado es de 23.3 Kms, algo menor que la que se prevé en Gibraltar, pero la altura de agua sobre el fondo tan solo es de 140 m. habiéndose fijado como recubrimiento de resguardo mínimo el de 100 metros.
  17. 17. 16. La sección transversal de la galería circulable está previs- ta para doble vía y tiene 9,6 m. de ancho y 8 m. de altura. Es- ta elección de una sola galería para vía doble está influída en gran parte por los mismos requerimientos de la gran velocidad, ya que las condiciones aerodinámicas en una galería grande son mucho más favorables, incluso en el caso de cruce de dos trenes. No ocurre lo mismo en el caso del túnel de Gibraltar, cuya com- paración con dos galenas para vía única es uno de los puntos que son objeto de un estudio más detenido, predominando las consideraciones técnicas y constructivas. El túnel de Seikan tiene además una galería de servicio, de 4 metros de diámetro, que va situada aproximadamente a una distancia de 30 metros en horizontal de la galería principal y de tal forma que su solera queda siempre ligeramente más baja que dicha galería. Su función ha sidc, durante el periodc constructivo, un avance que permitía un conocimiento geológico previo del te- rreno que iba a alcanzar la galería principal y también como vía de desescombro, de ventilación y de transporte de energía. Durante la explotación del túnel tendrá funciones parecidas y muy en particular la de vía de acceso para el servicio y man- tenimiento, así como de seguridad en el caso de un accidente. Además de estas dos galerías, el túnel de Seikan (fig. 8) tiene en una parte importante de su trazado, otra tercera galería llamada túnel piloto, cuyo- diámetro interior es en algunos tramos de 3,6 metros y en otros de 4,5 metros de diámetro interior. Este túnel ha sido perforado previamente a la iniciación de la galería principal o al menos con avance respecto a ella y su función principal ha sido la de reconocimiento geológico y también la de proveer un conducto de drenaje por gravedad hasta unos pozos extremos, tanto durante la construcción como durante el servicio de la obra.
  18. 18. 17. En el momento actual, prácticamente terminadas las labores de perforación de' las distintas galerías, existen dudas sobre la utilidad que ha tenido este túnel e incluso hay alguna sobre su conveniencia. En particular, la circunstancia de haberse hecho siempre en una pendiente contraria a la del túnel principal hace que la distancia vertical entre uno y otro sea importante. En un terreno complejo, que es cuando el reconocimiento geológico deta- llado es más necesario, las diferencias entre las condiciones geo- lógicas halladas en una u otra traza pueden ser grandes, lo cual ha ocurrido en diversas ocasiones en el túnel de Seikan, y posi- blemente estas diferencias puedan ser todavía más exageradas en el caso que hoy nos ocupa. También puede decirse que, si bien su efecto como conducto de avenamiento del agua por gravedad es interesante, la misnia circunstancia de su alejamiento del eje principal, hace que no »tenga prácticamente ningún papel como drenaje del terreno, que pueda rebajar el volumen de las irrup- ciones de agua durante la perforacción del tún1 principal. Por otra parte, la perforación de este túnel piloto se hizo en tramos importantes por medio de tuneladoras a plena sección, las cuales también fueron usadas parcialmente en el túnel de ser- vicio. Sin embargo, el túnel principal ha sido ejecutado casí en su totalidad con métodos convencionales ya que se ha pensado que la tuneladora a plena sección no daba una seguridad sufi- ciente debido a su falta de sensibilidad para prever los cambios y accidentes del terreno. Los trabajos han tenido en muchos puntos que afrontar difi- cultades considerables, alguna de las cuales han provocado la paralización de la obra durante periodos largos de tiempo. En casi su totalidad estas dificultades han sido debidas a las irrup- ciones de agua, ya que, en cambio, la consistencia de los terre- nos atravesados ha sido satisfactoria. La experiencia de las su- cesivas dificultades encontradas, y de los accidentes producidos,
  19. 19. ha hecho que poco a poco se hay ido desarrollando una técnica que es difícil pensar que pueda aceptarse previamente con méto- do de construcción de un túnel de longitud considerable. Sin em- bargo, en este caso está justificada por el hecho de que solamen- te falta por perforar una longitud pequeña que es la necesaria para poder poner en servicio una obra ya ejecutada y de longi- tud grande. Así pues, cualquier disposición que en el momento actual se tome para asegurarse contra cualquier accidente o inte- rrupción resulta justificada. La técnica utilizada en este periodo final de la perforación, consiste en inyectar previamente el terreno con un haz muy denso de taladros, y empleando altas presiones. El avance se hace, por lo tanto, bajo la protección de una gruesa corona de terreno con- solidado (figs. 9 y lo). La presión aplicada es suficiente para producir el agrietamiento del terreno, el cual queda impermeabi- lizado, en consecuencia, no por inyección propiamente dicha o di- gamos impreganación, sino por una retícula de diaclasas creada por la presión de la inyección y rellenas por los materiales de la misma. En los casos de rocas porosas y también en los de ci- neritas, la inyección sirve también para aumentar su resistencia mediante compactación. El material inyectado es en todo caso una lechada de cemento con una fuerte proporción de silicato sódico. Es de notar que el túnel de Seikan, como normalmente suele ocurrir en obras de magnitud comparable, tiene un largo histo- rial. Las investigaciones preliminares comenzaron en 1946, y en- tre 1955 y 1963 se realizaron investigaciones sobre reconocimien- tos geológicos de detalle, toma de muestras del fondo del mar, reconocimientos sismológicos, acústicos, sísmicos y magnéticos, inspección de los fondos desde un submarino de observación y al- gunas prospecciones mecánicas de alta mar. Es decir, una situa- ción parecida a la que ahora iniciamos. Esto nos indica que, aunque nos parezca hoy que la perspectiva de nuestra obra es todavía lejana, no es demasiado pronto para que llevemos a cabo estos estudios.
  20. 20. 19. El túnel bajo el Canal de la Mancha Aún cuando no ha llegado a ser ejecutado hasta el momento y puede decirse que ni siquiera se ha comenzado, no es posible hablar de una obra de esta clase sin hacer referencia, como pre- cedente, al túnel bajo el Canal de la Mancha. Por supuesto, esta obra es la que, si contamos su periodo de concepción, es la más antigua, puesto que, ya en 1750, la Academía de Amiens convocó un concurso de ideas para facilitar las comunicaciones entre Francia e Inglaterra. Entre las propuestas presentadas a este Concurso hay ya una de túnel debida a Desmaretis, siendo quizá el rasgo más curioso el que, como era natural en aquella época, se piensa que el tráfico va a ser de carros y diligencias y la iluminación por medio de faroles de aceite. En la primera mitad del siglo Xix, se proponen para este cruce varias ideas e estructuras como puefites, tubos sumergidos, túneles y en la segunda mitad del siglo, se constituye bajo la inspiración de Napoleón III una Comisión para estudiar las pro- puestas hechas hasta entonces. Más tarde, dos hechos paralelos confieren ya mayor entidad a la gestión del paso del Canal: En Inglaterra se constituye la Channel Tunnel Company y en Francia la Compañía de Ferrocarriles el Norte crea una Sociedad de estu- dios en 1875. Estos hechos conducen a que se inicien trabajos ex- ploratorios de bastante importancia que comprendieron la perfora- ción de pozos y galerías en ambas orillas, Sangatt y Shakespeare Clifr. En conjunto, unos 5 kilómetros, siempre sobre la idea de preconizar una obra en túnel, pero coexistiendo con alguna pro- puesta de puente de las que hay que citar como notablemente ela- borada la de Snyder en 1889. No es ocasión ni disponemos de tiempo aquí, de seguir ha- ciendo una historia detallada de esta idea siempre viva y hasta el momento no realizada y que en los últimos años de la década de los 60, llegó a un estadio en el que parecía inminente su rea- lización. En efecto, en 1970 llegó a estar respaldada por una
  21. 21. 20. unión de tres potentes grupos financieros, firmándose en Octubre de 1972, una convención entre los gobiernos y el grupo concesio- nario que iba a poner en marcha un programa, según el cual la obra podría entrar en servicio en 1980. Sin embargo, la crisis económica desencadenada para esas fechas, ha dejado nuevamente estos planes en el estado de bue- nas intenciones. En la figura 11 se presentan las líneas generales del traza- do de túnel previsto, cuyas características fundamentales son: Sección. Dos túneles gemelos principales de 6,5 metros de diámetro libre, separados 30 metros entre ejes. Túnel de servicio intermedio de 3 metros y medio de diámetro. Galería de drenaje en extremos según lo exija el signo de la pendiente. Longitud submarina 36,4 kms. Longitud total 52,5 kms. Má- xima profundidad de aguas 60 metros y mínimo resguardo 30 me- tros. De esta forma vemos que el trayecto bajo el agua es inclu- so superior al túnel de Seikan y de Gibraltar, pero en cambio la presión de la misma será mucho más pequeña. Por otra parte, las condiciones del terreno parecen franca- mente favorables: la casi totalidad del trazado irá en la clásica creta cenomanense, cuyo espesor varía de costa a costa entre 80 y 60 metros y que puede considerarse el prototipo del terreno fá- cil de excavar, homogeneo y suficientemente resistente e imper- meable. Por encima de la creta se encuentra un cierto espesor del turonense y senonense en una formación bien estratificada con niveles de creta pero con otros más arcillosos y con flysch.
  22. 22. 21. En lo posible se evitará alcanzar estos niveles que pueden producir dificultades en la perforación y, en particular, pueden resultar expansivos. Pero su existencia al techo de la zona a perforar no dejará de representar una seguridad suplementaria frente a las irrupciones de agua, dado su contenido arcilloso. Configuración geométrica de la sección del túnel de Gibraltar Una vez examinados estos ejemplos, pasemos a ocuparnos más concretamente del caso que consideramos: el túnel de Gibral- tar. La primera cuestión a decidir es la siguiente: si el túnel deberá ser ferroviario o bien para automóviles. Dentro de la perspectiva actual del tráfico entre Marruecos y España, la solución de túnel para automóviles resulta muy atractiva. En este momento la red africana ferroviaria es escasa y una parte grande del tráfico se ejerce, incluso el de mercan- cías, en vehículos automóviles a través de instalaciones "roli-in, roil-on" de las que está suficientemente provista la costa marroquí y, particularmente, la costa española en varios de los puertos próximos al Estrecho. Sin embargo, observemos que los dos túneles comparables al que hoy estudiamos, el de Seikan y el de la Mancha, han sido proyectados para el tráfico ferroviario. En el caso del Japón los condicionamientos que han conducido a esta solución son varios: ante todo hemos de tener en cuenta que, dada la extraordinaria densidad de la población en esas islas, se le ha dado en gene- ral uha gran importancia a este medio de transporte, mucho más concentrado y menos ávido de espacio que el automóvil. Por esta misma causa se ha desarrollado extraordinariamente la tecnología en su faceta de transporte de personas a gran velocidad, de tal manera, que dentro de las distancias medias allí existentes supe- ra en velocidad comercial no tan solo al vehículo automóvil, sino también al mismo avión.
  23. 23. 22. Muy diferente es el caso del Canal de la Mancha en donde contrariamente se espera que el tráfico turístico suponga una fracción importante, implicando el transporte del automóvil que ha de ser utilizado después en los viajes de vacaciones. Sin em- bargo, después de muy detallados estudios vemos que la solución adoptada ha sido también la del túnel ferroviario. A este resultado contribuyen diversas otras razones de las cuales una de las principales es puramente técnica: la de la ventilación. Aún cuando puede esperarse que en los años venide- ros se consiga cada vez más la reducción de la cantidad de monoxido de carbono que producen los automóviles, esta será siempre importante. Por otra parte, la cantidad de este producto venenoso que puede tolerarse en el aire, depende del tiempo que el individuo haya de estar expuesto a él. En consecuencia, la to- lerancia debe bajar al aumentar la longitud del túnel. En el mo- mento actual, el túnel automovilístico más largo es el de San Go- tardo, en los Alpes, cuya longitud es de 17 kms., pero cuenta con cuatro chimeneas de ventilación intermedias. Esta última faci- lidad no es posible en los trayectos submarinos profundos, si bien tanto en el caso del túnel de la Mancha en los estudios pre- vios como en el túnel de Gibraltar se han puesto chimeneas de ventilación intermedias alojadas en plataformas "off-shore", allá donde la profundidad del agua no pasa de 60 .i 80 metros. Sin embargo, se piensa que estas chimeneas serían muy vulnerables y la perspectiva de una inundación súbita del túñel hace que es- ta idea sea poco atractiva. Aún cuando pueda parecer lo contrario, el problema de los humos expelidos por los vehículos de motor diesel puede ser más facílmente resuelto en un futuro próximo. Aún cuando sean muy molestos, son menos tóxicos y, por otra parte, tratándose de ae- rosoles, son susceptibles de filtrado. Así pues, es posible esta- blecer circuítos cerrados, por secciones, para su limpieza, solu- ción que ya está siendo aplicada en un túnel japonés.
  24. 24. 23. De todas maneras, la solución de túnel para automóviles tiene todavía otros numerosos inconvenientes: es muy monótono un trayecto de cerca de 50 kms. para conducir en un túnel casi rec- to y en la inmediata proximidad de las paredes. Habrá mucha mayor frecuencia de accidentes y, aún cuando sean de menor im- portancia individual, originarán en cada caso un gran trastorno en la explotación. Hace falta una iluminación intensa, que, su- mada a la ventilación, producirá unos gastos de explotación im- portantes. Muy principalmente, nos enfrentaríamos a la necesidad de una sección mucho mayor, lo cual puede aumentar en forma exponencial las dificultades constructivas. A cambio de esto, te- nemos la posible ventaja de una longitud notablemente menor en los tramos terrestres, ya que las rampas admisibles son mucho más fuertes que en el caso del ferrocarril. Por todas estas razones, está casi decidido que el túnel de Gibraltar se proyectará para ferrocarril. En cuanto a su sección, uno de los puntos que se estudia con más cuidado es el de la comparación entre la solución de ga- lería para doble vía o dos galerías para vía sencilla (figs. 12 y 13). La decisión no podrá tomarse hasta que tengamos datos más concretos del terreno, que permitan valorar todas las cir- cunstancias de la construcción y también del revestimiento. Pero, en el momento actual, se muestra una cierta preferencia hacía la solución de dos galerías, al menos en el tramo submarino, ya que no cabe duda que esto tiende a disminuir las dificultades geotéc- nicas. Existe también una razón económica, y es la de que el trá- fico actual, incluso el que puede esperarse en bastantes años, puede ser servido por una vía única con los medios actuales de información y automatización. Así pues, resulta muy posible el construir, por el momento, tan solo una de las galerías, para completarla con la segunda cuando el comercio centroafricano ha- ya sido suficientemente canalizado hasta este punto, mediante el
  25. 25. desarrollo de la red de comunicaciones del Continente. 24. Un punto interesante es que se piensa aceptar un gálibo al- go mayor del normal de ferrocarriles: esto permitirá transbordar, en plataformas especiales, los camiones de dimensiones excepcio- nales, piezas de maquinaria, etc. Junto a la galería única inicial resulta en todo caso im- prescindible la galería de servicio. En cambio, la galería piloto es muy posible que no se lleve a cabo por las razones que hemos indicado, teniendo en cuenta también la escasa cuantía de las filtraciones que se esperan tener. Equilibrio de las paredes del túnel, bajo el influjo de la filtra- ción Pero aunque estas sean escasas en volumen, no debe supo- nerse que la influencia del agua en el túnel vaya a ser peque- ña: muy al contrario, es ésta una cuestión crucial en el proyec- to y la que polariza mi atención. En efecto, este túnel, estructuralmente tiene un solo peligro: el del fortísimo gradiente hidráulico en el terreno de su entorno. Su gran 'ongitud produce problemas de explotación y también constructivos, pero no tiene importancia para el aspecto que en este momento consideramos. En cuanto a la carga de tierras es francamente modesta; pero, en cambio, la presión hidróstatica supera las 40 atmósferas y el potencial hidráulico correspondiente habrá de ser absorbido en el momento que exista una perforación por un espesor de terreno que en algunos puntos será tan solo de 100 ó 150 metros. Como es sabido, alrededor de un orificio, en el terreno, cuando el nivel de esfuerzos es grande, se forma una corona plastificada, por fuera de la cual, el terreno está todavía en
  26. 26. 25. equilibrio elástico (fig. 14). El espesor de esta corona depende de la resistencia del terreno y de su estado de esfuerzos inicial. Pero se recuerda muchas menos veces que en el caso de que exis- ta una filtración hacía el agujero, esta produce una fuerza de masa que hace aumentar considerablemente el espesor de la coro- na. Correlativamente, se produce un movimiento de las paredes del túnel hacía el interior (convergencia) que refleja la deforma- ción elástica de la masa de terreno no plastificada y también la dilatancia de la incluída dentro de la corona. En una combina- ción desfavorable de circunstancias, el espesor de la corona crece indefinidamente. En este caso, el túnel se cierra si no se recurre a tiempo a remediar la situación aplicando una presión interior que en general será producida por una entibación o revestimiento y en algunos casos por aire comprimido o fango tixotrópico. Hace algún tiempo, y con motivo de la perforación de otro túnel con una carga de agua de alrededor de 200 metros, planteé las ecuaciones diferenciales del problema y les dí una resolución numérica aproximada. Dentro del marco de los estudios para el túnel de Gibraltar hemos vuelto sobre las mismas, y el Profesor Adjunto de mi Cátedra, D. Alcibiades Serrano, ha conseguido dar- le solución analítica para determinados casos, aparte de la solu- ción numérica general. Si llamamos R al radio de plastificación, señalado en la fig. 14, u a la presión intersticial correspondiente al mismo y a la presión radial en el mismo punto, que igualmente supo- nemos constante en toda la circunferencia, G será la presión efec tiva, R' uy serán el radio del túnel, y las presiones del agua (nula, es decir, igual a la armosférica, o bien igual a la sobrepresión del aire comprimido o fango presurizado, según los casos), y presión sobre la superficie. Por otra parte, podemos admitir: = (H + R ) - u 1 (1 - senØ ) - c. cos ØJp 0 pJ
  27. 27. 26. siendo H la profundidad de la clave del túnel, respecto a la superficie. No tendremos, pues, en cuenta, el peso del terreno si- tuado dentro del anillo plastificado. Estableceremos inicialmente el equilibrio en presiones tota- les, para calcular las efectivas (fig. 15). dd ( 6r dQdr) Gd +G r drldQ+ r r r r dG r r dr r Pasando ahora a efectivas, siendo u la presión intersticial. dG G-6r r dr - r r G-'& 1 dG r _d du dr - dr + dr ) - r du = r - dr Con esto y la condición de plasticidad de un sólido coulom- biano, tenemos ya un sistema de ecuaciones que nos permiten lle- gar a calcular R/R Q. En 1981 (3) di una solución aproximada, con la que se han cl alculado, por ejemplo, las curvas de las fi- guras 16 y 17. En la primera de ellas, tenemos la razón R/R O para cinco casos distintos. Todos ellos corresponden a un túnel de ¿ m. de radio, situado a una profundidad de 30 m. (medida respecto al eje, es decir FI + R 0 ) con el agua 5 m. por debajo de la superficie (u = 2.5 kg/cm2)
  28. 28. 27. En radio de influencia (sobre la presión de poro) se supone igual: R = 16 m. Cuatro curvas corresponden a cuatro terrenos distintos, variando las presiones interiores, de modo que, en ca-. da caso, u . La quinta curva de la figura corresponde al caso de que se mantenga en un valor fijo de 1.5 kg/cm2, y u 0 varíe entre O y 1.5 kg/cm2. Como vemos, la influencia sobre R /R es mucho menor en este caso. po D e esto último parece que podría deducirse que la aplica- ción de aire comprimido, que actúa esencialmente sobre el agua intersticial, sería poco eficaz, y que sería muy preferible la de fango tixotrópico, que forma un "cake" , mediante el cual la pre- Sión se aplica como esfuerzo total. En la realidad, pensamos que, al menos en los terrenos que esperamos encontrar, el aire compri- mido actuará de la misma manera, ya que quedará igualmente contenido por los meniscos capilares, transmitiendo así el esfuerzo al esqueleto. En cuanto a la fig. 17 contiene dos curvas que nos dan, para todas las demás circunstancias iguales, y en el mismo túnel que en el caso anterior, la influencia del nivel del agua, refle- jado por u . La tercera curva, por último, indica la variación de R /R0 para el mismo túnel, manteniéndose fija u , pero va- riando, en cambio, la profundidad. Tanto en una como en otra de estas dos últimas figuras, vemos que hay situaciones en las que el espesor del anillo plas- tificado permanece bastante estable, aunque varíen considerable- mente circunstancias como son la presión del agua, presión inte- rior, etc. La perforación del túnel podría hacerse, pues, en con- diciones controlables otras combinaciones de parámetros, en cam- bio, conducen a estados en los que una desviación pequeña de los mismos produce un gran incremento de la relación R /R
  29. 29. UO Es evidente que en esta situación el equilibrio sería inestable, y sería muy fácil que escapase fuera de control, por lo que de- berán tomarse las medidas necesarias para no llegar a encontrar- se en un estado de esta clase. En las soluciones calculadas, se ha supuesto siempre que el terreno era homogéneo. Sin embargo, lo normal es que alrede- dor del agujero se forme una corona descomprimida y fisurada, en la cual la permeabilidad aumenta. Ocurre muchas veces, también, que, como en el caso del Seikan, exista una corona inyectada niás impermeable, y también suele ser más impermeable el revestimiento, aunque no lo sea por completo (caso, este último, en el que no habría filtración, y el problema, en consecuencia, se reduciría al clásico). El caso de que la permeabilidad varíe según una función cualquiera del radio ha sido resuelto, con toda generalidad, por el Profesor Adjunto de Geotécnia y Cimientos de la Escuela de Ingenieros de Madrid, D. Alcibiades Serrano, el cual, además, ha hallado la solución analítica rigurosa del sistema de ecuaciones diferenciales de que antes hemos tratado. No tenemos tiempo aquí de detallar sus resultados, pero queremos, en cambio, hacer un pequeño resumen de los que ha obtenido en un nuevo e importante problema, relacionado con el anterior: el de la estabilidad del frente de ataque, igualmente bajo la influencia de la filtración. Ha supuesto el Sr. Serrano que la forma del frente es he- misférica, y, con ello, llega a la solución analítica exacta en el caso de terreno homogéneo, y a la general, integrable numéri- camente, cuando no lo sea.
  30. 30. 29. Aún cuando, por el momento, no tengamos datos cuantitati- vos suficientemente precisos para poder aplicar estas teorías, sí es posible darse cuenta de que son muy apropiados para descri- bir el posible comportamiento del túnel. Aspectos tan importantes como la influencia del drenaje en los radios de plastificación, convergencia, condiciones límites que producen la inestabilidad total, etc., aparecen claramente defini- dos en función de las condiciones hidrogeológicas y geotécnicas, y de las cargas del terreno, pudiéndose hacer utilísimos análisis de sensibilidad respecto a las variaciones de los distintos paráme- tros. La figura 18 resume algunos resultados. Tenemos en ella la razón R/R es función de C + p tg , siendo p i la presión efectiva inicial, antes de la apertura del túnel. Vemos claramente la posición de los estados críticos, pero vemos también la in- fluencia de R 1 Esto es importante, porque otro proceso que se estudia es el transitorio que se desencadena por la descarga de las presio- nes totales consecuente a la apertura de la cavidad. Es de hin- chamiento inicialmente, con lo que una gran parte de la presión de poro existente, se disipa, e incluso puede convertirse en suc- ción, en la proximidad de las paredes. Pero, después, el régimen permanente se va estableciendo, con lo cual el radio R varía de manera constante durante todo este periodo. La succión, o, al menos, la reducción de u sostiene al frente en el momento inicial, pero la situación degenera al acudir el agua del entorno a favor del gradiente piezométrico así producido. Llegar a estimar la ve- locidad a la que se produce esta degradación sería muy impor- tante, y parece que puede ser posible con la ayuda de la experi- mentación, en laboratorio e "in situ" sobre la dilatancia y difu- sividad en los terrenos existentes.
  31. 31. ii!1 Procedimientos constructivos En general, estos cálculos son esenciales para resolver dos problemas básicos: la seguridad durante la construcción del túnel y su revestimiento. En cuanto a la primera, hemos visto la posi- bilidad de que el túnel, y en particular su frente, no sea auto- estable, aunque esto se puede presentar tan solo en algunos tra- mos: particularmente en los situados debajo de la parte más pro- funda del Estrecho, en donde el gradiente hidráulico será rñás importante. Parece que la solución habrá de estar en un escudo. Aún así, la estabilidad del frente será precaria y sería muy de- seable poder aplicar una contrapresión que la garantizara. Las presiones posibles para el aire comprimido son insufi- cientes, •desgraciadamente, para tener una influencia apreciable, por lo que debe pensarse en el empleo de los fangos tixotrópicos, tal como ha sido desarrollado y puesto a punto en escudos cerra- dos japoneses, ingleses y alemanes. Aunque las presiones aplica- das en estos fangos hasta ahora no han sido grandes y apenas han superado a las posibles en el aire comprimido, parece que los escudos actuales pueden soportar presiones de hasta 5 6 6 kg/cm2 y se espera que en un plazo breve pudiera conseguirse hasta lt kg/cm2. Sin embargo, los escudos japoneses habitualmente empleados, entre otros inconvenientes, tienen el de ser incapaces de funcio- nar con un frente mixto, en particular si alguno de los estratos son rocosos. Sin embargo, es postble que este inconveniente sea superado en pocos años por los escudos equipados con brazos os- cilantes, de los que uno de los primeros prototipos es el escudo alemán Holzmann en estado ya operativo, aunque tan sólo ha per - forado hasta el momento, en Alemania unos 600 metros, distribuí- dos en dos túneles (fig. 19).
  32. 32. 31. Como antes hemos dicho, la forma de manejar el problema en el Seikan ha sido completamente diferente: allí se ha confiado en un reforzamiento del terreno por medio de una espesa corona de inyecciones hasta conseguir que sea autoestable. Sin embargo, hay que tener en cuenta que en el Seikan, aparte de que el gradiente de agua es menor, el terreno es, en general, mucho más resistente que lar margas con las cuales vamos a tener que tratar. Por otra parte, el avance actual del Seikan es extremadamente costoso y lento. El procedimiento empleado es aceptable para un tramo de terminación particularmente difícil, pero no parece que pueda ser adecuado como método constructivo general para toda la traza del túnel que proyectamos, al menos en su tramo submarino. Examen de la aplicabilidad del N.M.A. Una alternativa que ha sido propugnada es la del Nuevo Mé- todo Austriaco, es decir, el sostenimiento provisional de la exca- vación por medio de gunita, y quizá también de pernos anclados, aún cuando estos no parece que se adapten muy bien al terreno margoso, punto sobre el que también se va a hacer una investiga- ción con ensayos en los pozos y galerías exploratorios. Sin embargo, nuestra opinión es que, en el tramo submarino este método no es probablemente eficaz en circunstancias como las que encaramos en este momento. En primer lugar, la gunita, en principio, quedaría sometida al cabo de un plazo breve a la pre- sión total del agua y evidentemente no podría resistir, aunque es- to puede paliarse por medio de agujeros de drenaje. Pero, por otra parte, las mismas presiones del terreno, consecuencia de las filtraciones, harían necesaria una capa muy espesa de gunita, o mejor dicho, varias capas sucesivas de la misma. Esto resultaría costoso; pero, en el caso típico del Nuevo Método Austriaco, la gu- nita es rentable, pues de la observación de su comportamiento puede deducirse el revestimiento definitivo necesario, con lo cual
  33. 33. 32. la economía obtenida en éste, compensa el coste de revestimiento provisional. Esto puede ocurrir en 103 tramos terrestres de la obra que se estudia. Sin embargo, en el tráyecto submarino, el problema es muy diferente, ya que, como hemos dicho, la mayor parte de la presión de tierras será producida por la filtración como fuerza de masa aplicada al entorno. Como las circunstancias de esta filtración son muy diferentes durante la excavación que en el caso permanente; el estudio de la convergencia, durante la perforación, no puede permitir sacar prácticamente consecuencia alguna referente al com- portamiento futuro y presiones de las tierras sobre el revestimien- to definitivo. Túnel impermeable. Túnel drenado Esta consideración se enlaza con otro problema hoy muy dis- cutido, que es si el túnel deberá, o no, ser drenado: si el reves- timiento es impermeable y no está dotado de drenaje alguno es evidente que tendrá que resistir al cabo de cierto tiempo una pre- sión igual a la total del agua más la presión de las tierras su- mergidas. Si el revestimiento está drenado, bien porque él mismo sea permeable (solución evidentemente muy inconveniente para la explotación) o bien porque esté trasdosado por alguna capa dre- nante, o incluso, simplemente por perforaciones radiales, la pre- sión sobre el revestimiento será evidentemente menor. No podemos decir, sin embargo, como intruitivamente podemos ser empujados a creer, que la presión del agua se ha eliminado por el hecho de que pueda ser igual a la atmosférica en el contacto con el revesti- miento. La presión del agua sigue ejerciéndose sobre el túnel, aunque haya sido alejada, pero lo que sí es cierto es que en este caso podemos contar con la ayuda de la resistencia propia de una cierta corona de terreno. No estamos todavía en condiciones de resolver cual es la so- lución óptima y probablemente no se llegará a ello hasta que se 1
  34. 34. 33. hagan observaciones en galerías de prueba, pero hay algunos puntos que es preciso indicar. En primer lugar, no existen drenajes que no tengan un com- portamiento evolutivo, generalmente hacía una menor eficacia, por lo que no hay duda de que habrá que tener una vigilancia cons- tante sobre ellos y que quizá sea necesario con el tiempo tomar medidas complementarias. En segundo lugar, si bien en el túnel con revestimiento im- permeable, la presión del agua sobre éste es muy grande, su dis- tribución es perfectamente hidrostática y en condiciones, por lo tanto ideales para ser resistida. La posibilidad de pandeo de re- vestimiento fuertemente comprimido es pequeña, tal como ha sido previsto por algunos estudios preliminares, teniendo en cuenta la colaboración del terreno. En cambio, la presión producida por es- te mismo terreno, que tiene su origen en la filtración, será más pequeña, pero con una distribución mucho más desigual y descono- cida, puesto que reflejará todas las heterogeneidades, no solamen- te de la resistencia del terreno, sino también de su permeabilidad, con lo cual, es de suponer que los momentos flectores pueden ser mucho más importantes. Finalmente no es posible olvidar que la evacuación de las filtraciones supone, desde el punto más bajo del túnel, una eleva- ción de más de 400 metros, por lo cual el consumo de energía pue- de ser muy importante. Desarrollando un poco más este último punto, lo vemos ligado a la posibilidad de disminuir el caudal por medio de inyecciones como se ha hecho en el Seikan. Pero siendo estas inyecciones muy costosas sería necesario llegar a una optimización entre el espesor y la calidad de la corona inyectada y el valor actual de las fil- traciones que habrá que evacuar en el futuro. He efectuado un
  35. 35. 34. estudio sobre este punto, pero no hay tiempo para exponerlo aquí. Se funda además, hasta el momento, en supuestos teóricos sobre la mejora de la impermeabilidad que la corona inyectada puede pro- porcionar, y del efecto de descompresión que la apertura del túnel producirá sobre ella, contrarrestando una parte de la ventaja con- seguida. Todos los supuestos de que se ha partido, así como los valores en los parámetros, habrán de ser revisados a la luz de los ensayos que se lleven a cabo en las galerías de exploración. La solución puente Como he dicho al principio, mi opinión personal es favorable a la solución "túnel" para el paso del Estrecho de Gibraltar, y es a este tipo de obra al que he dedicado alguna actividad. Pero los equipos que se ocupan del conjunto del problema tinen otras va- rias soluciones en estudio. Entre ellas, la que resulta más competitiva es la de puente. Como también he dicho, ya en 1956, D. Alfonso Peña Boeuf presentó un proyecto de puente con tramos colgantes de 2000 m. de luz en la zona central y de 1000 m. de luz en las plataformas laterales. La cimentación se realizaría por cajones formados por una pareja de cilindros huecos, llevados por flotación hasta su emplazamiento, donde se fondearían rellenando con inyecciones de microhormigón el espacio entre el fondo marino y el del cajón. En aquel momento, el proyecto aquél puede calificarse de irreal: pero desde esa fecha hasta hoy, la tecnología ha avanzado mucho, tanto en lo que se refiere a las estructuras de puente como a la construcción de apoyos "off-shore", pero todavía las dificul- tades previsibles nos parecen insuperables. Sin embargo, teniendo en cuenta que este proyecto no va a ejecutarse hoy, sino dentro de algunos lustros, quizá no demasia- dos, resulta razonable no perder de vista esta posibilidad, que tiene muchos aspectos atractivos.
  36. 36. 35. El mayor de ellos es que el puente sería para automóviles, ya que desaparecen por completo lOS problemas de sección y cte ventilación. Posiblemente sería mixto, aunque, como luego diremos, el paso del ferrocarril implica ciertas complicaciones suplementa- rias. Otra ventaja importante es la del plazo de ejecución, ya que el del túnel está muy rígidamente condicionado por la imposibili- dad de tener varios ataques en todo el tramo submarino, al menos para una primera galería. El proyecto del ingeniero Peña Boeuf, a pesar de que era útopico, por la gran extrapolación que suponía respecto a todo lo que en aquel entonces se había realizado, ha servido para plan- tear los problemas y ordenar la secuencia de las fases por las que habrá de pasar su resolución. Y si vemos las soluciones que hoy están presentando los mas grandes constructores de puentes, y nos damos cuenta de las analogías que tienen con el proyecto de D. Alfonso Peña Boeuf, no podemos por menos de rendirnos a la evidencia, por otra parte ya proclamada, de que su autor era un gran ingeniero. Un punto básico es el de la longitud del vano que es posible construir. En el momento actual, están los 1410 m. del puente so- bre el Humber en Inglaterra, y está en proyecto, y quizá ya ini- ciados los trabajos, del puente sobre el Estrecho de Akashi, en el Japón, con 1780 m. (4). Dentro del marco de los estudios para el paso del Estrecho de Gibraltar, el Ingeniero D. Javier Manterola, Catedrático de Puentes de la Escuela de Caminos, de Madrid, ha efectuado un re- ciente estudio (5) con motivo del problema que nos ocupa, llegando a la conclusión de que los aceros actuales permiten luces entre 3500 y 4000 m. dependiendo de la altura de la torre. En particu-
  37. 37. 36. lar, en los estudios realizados para la solución puente en el Es- trecho de Mesina, se han diseñado, aunque soro a nivel de antepr- yecto, luces de 3300 m. Estas luces, a pesar de ser considerablemente mayores que las del proyecto de Peña Boeuf, producen, con todo, problemas muy graves respecto a la cimentación, como luego veremos, pero existe la posibilidad de que, en un plazo no demasiado largo, puedan doblarse y quizá triplicarse. Esto puede ocurrir en cuanto se ponga a punto la utilización de materiales compuestos, como son los plásticos reforzados con fi- bra de vidrio (GRP) y los reforzados con fibras de carbono (CFRP). También refiriéndose al puente de Gibraltar, el ingeniero suizo Urs Meier ha presentado un estudio cuyos resultados se resumen en la fig. 20. En ella, se relaciona la luz con la carga específica de pro- yecto, definida esta como sigue: CEP = Westructura soporte = 1 w +w.tablero viva permanente - 1 donde es el "coeficiente del sistema" que caracteriza el tipo es- tructural del conjunto del puente, y que puede aceptarse que es ingual a 1.66 y y la densidad del material del elemento resisten- La carga crítica para el elemento soportante, en este caso el cable portador, vemos que llega a la enorme luz de 14580 m. para el plástico con fibras de carbono, y algo menos para el de fibra de vidrio. Esto, triplica la posibilidad del acero, que es de 4490 m.
  38. 38. 37. Sin embargo, tales luces, para las que el cable simplemente se soporta a sí mismo, no tendrían utilidad en la práctica. En es- ta, debemos elegir una "luz económica" en la que reservemos para la carga útil (llamando así a la del tablero más la carga viva) alrededor del ¿O% de la resistencia disponible: es decir, que la carga específica de proyecto sea alrededor de 0.6. La ventaja que puede llegarse a obtener es del mismo orden, y así, las luces económicas serían de 5550 m. para el material con fibras de carbón, y tan sólo de 1700 m. para el acero, coincidien- do esta cifra con la del puente japonés al que antes hemos aludi- do. Es e'.'idente,.. sin embargo, que el empleo de estos nuevos, ma- teriales en puentes es hoy tan solo una esperanza, y que habrán de pasar muchos años antes de que se resuelvan numerosas difi- cultades tecnológicas. Una de ellas es la de su comportamiento a largo plazo, y, evidentemente, será necesario que se hayan cons- truído así muchas obras menores, y que se haya podido observar su comportamiento a lo largo del tiempo, antes de que se puede pensar en confiar a estos materiales la responsabilidad de obra de tanta trascendencia. Tampoco hay que olvidar el problema de la deformabilidad del puente, dado el coeficiente de elasticidad más bajo, al menos por el momento, de los plásticos. Esta puede llegar a constituir una dificultad importante, en especial para la circulación ferro- viaria, cuya carga es mucho más concentrada. El paso del convoy excita una onda cuya propagación, complicada con armónicos y re- flexiones, puede ser muy molesto para el ferrocarril y también pa- ra la circulación automóvil, si el' puente es, como sería deseable, de utilización mixta.
  39. 39. Por otra parte, más estudios y mucha más experiencia resul- tan necesarios para juzgar de la estabilidad aerodinámica de un puente así constituído. Este problema se agrava al aumentar las lu- ces y, probablemente, puede llegar a ser crítico con unos cables menos rígidos que los de acero. En el Estrecho de Gibraltar, el viento, encajonado entre dos macizos montañosos, llega a alcanzar gran violencia, habiéndose registrado 224 kms/hora en Tanger y 154 Kms/hora en Tarifa. En Algeciras, hace solamente un mes, se alcanzó la velocidad de 170 Kms/h. La vulnerabilidad de los puentes colgantes a este efecto es conocida desde antiguo, y Thomas Telford, después de las dificul- tades atravesadas por el puente sobre el estrecho de Menai, reco- mendó no se sobrepasasen con este tipo de construcción los mil pies de luz. Tacoma, más tarde, es un ejemplo clásico para recor- darnos este peligro. Sin embargo, los estudios aerodinámicos y estructurales han progresado lo suficiente para poder hoy pensar que este factor, - aunque productor de dificultades, no es decisivo. Es interesante hacer notar que las soluciones adoptadas en el momento actual difieren notablemente, dividiéndose en dos es- cuelas, que podemos llamar americana e inglesa. La primera, de la que es el más ilustre representante el Prof. Scanlan, rigidiza el tablero por medio de grandes celosías metálicas. Al mismo tiempo, estas celosías desorganizan la capa límite formada por el aire, evitando el efecto de los remolinos. Ade más de ello, el tablero se construye poroso, al menos en una parte importante de su anchura. Así es el puente Verrazano y también el de Lisboa, construido con proyecto americano.
  40. 40. 39. Contrariamente, los ingleses, que cuentan con realizaciones como los puentes sobre el Severn, el Bósforo y el í'ecord de Hum- ber, diseñan el dintel con sección maciza de formas aerodinámicas. No existe hoy un consenso que permita juzgar la validez relativa de ambas líneas de proyecto y surge una tercera tendencia: Brown, para el puente del Estrecho de Mesina, elimina prácticamente la rigidez del tablero al flameo, proponiendo un perfil aerodinámico que, al mismo tiempo, tiene perforaciones. De esta manera, la ve- locidad del viento necesaria para producir flameo sube por encima de la posible. Pero, con todas las dificultades que el proyecto de la es- tructura presenta, quizá sea más aleatoria la construcción de las pilas. Estas habrán de ser colocadas en profundidades que, para varias de ellas, sobrepasarán los 200 m. Se citan en apoyo de la factibilidad de estas estructuras los ejemplos de las plataformas petroleras, que han alcanzado profun- didades semejantes; pero las diferencias con los soportes que el puente necesita son fundamentales. En primer lugar, en dichas grandes profundidades han sido colocadas plataformas metálicas tipo "jackel", cuya cimentación se consigue mediante pilotes hincados, lo cual aquí no parece sería posible, dado el fondo rocoso. En cuanto a las plataformas de tipo de gravedad, muchas de ellas de hormigón, depositadas sobre el fondo, han llegado como máximo a unos 150 m. En segundo lugar, estas plataformas se levantan sobre el ni- vel del agua poco más de lo necesario para estar al abrigo del oleaje. En cambio, las pilas de este puente necesitarían una altu- ra suficiente para que no pudiesen producir estorbo para ningún barco, y luego la necesaria para que los cables portadores tuvie- sen la curvatura precisa. Esta altura viene a ser del décimo de la luz, por lo que, para un vano de 3000 m. nos encontramos con 11
  41. 41. 40. una torre cimentada en el fondo del mar, con una altura total de unos 700 m. y que, además, tiene que soportar en la punta, una carga de decenas de miles de toneladas. Otra dificultad especial para este caso proviene de tratarse de un puente de muchos vanos, mientras que los grandes puentes de los que hemos hablado consisten en un único gran vano, con dos vanos laterales de compensación. Esto hace que, en el puente de Gibraltar, lQs movimientos de un vano se propaguen a los otros, dependiendo de la flexibilidad de la pila. Si esta es grande, las oscilaciones pueden ser inaceptables, y las plataformas petroleras son muy deformables. La flexibilidad de las pilas, por otra parte, se ha neutralizado en varios puentes mediante un arriostramiento superior con cables, pero esta solución, para luces tan grandes, es tan costosa como probablemente ineficaz. Por último, la durabi- lidad de las plataformas petroleras no es muy grande, ya que la explotación de un pozo nunca dura muchos años, circunstancia ra- dicalmente distinta de las que podemos desear para el puente. En consecuencia, no podemos pensar en una analogía entre las mencionadas pilas y las plataformas "off-shore". Si acaso, es- tas pueden servir çomo andamiajes o plataformas de trabajo que constituyan el soporte de encofrados para un hormigonado in situ. Alternativamente, habrá que considerar los numerosos ejemplos de cajones flotantes, de hormigón, o metálicos, rellenados posterior- mente de hormigón, como lo fueron los de los puentes de Oakland, de Lisboa, y tantos otros, pero la extrapolación en el tamaño es formidable. Finalmente, es necesario considerar la incidencia del obstá- culo que estas pilas supondrán para la navegación e incluso para los intercambios ecológicos entre el Atlántico y el Mediterráneo. Podemos admitir que este último efecto es pequeño, aunque deberá ser estudiado, pero, en cambio, no puede ser ignorado el primero, el de la navegación. 11
  42. 42. l. Sin duda alguna, la colocación de un considerable número de grandes pilas en un lugar de intenso tráfico no podrá hacerse sin un previo consenso internacional, que probablemente necesite una prolija negociación. Hay muchos argumentos positivos para em- plear en la misma: los vanos que se dejan libres para la navega- ción son muy amplios, y la visibilidad en este estrecho suele ser buena, totalizando al año pocos días de niebla, circunstancia muy diferente de la del Canal de la Mancha. Por otra parte, existe en el momento actual una tendencia, discutida en el último Congreso de Navegación, celebrado el año 1981, en Edimburgo, a establecer mandos centralizados para el tráfico marítimo, precisamente en aquellos lugares del globo en los cuales este: es muy intenso. Los medios que la electrónica nos pro- porciona hace que ello sea perfectamente posible, como lo es en el caso muchísimo más difícil de los aviones, más veloces y con movi- lidad tridimensional. Aunque en dicho Congreso se llegó a la con- clusión de que dicha medida sería, prematura, puede alcanzar la madurez para cuando este puente llegue a realizarse. En este caso las pilas se convierten en puntos de guía (faros y radiofaros) y soportes de los radares que permitan el seguimiento y la dirección de los navíos. Es preciso, a pesar de todo esto, tener muy en cuenta la posibilidad de una colisión generalmente debida a un barco que, por una u otra causa, queda fuera de gobierno. La experiencia y los estudios recientes indican que la solución de que la pila mis- ma resista el impacto es muy poco adecuada, y también lo son las defensas aisladas, tipo Duque de Alba, entre las que el buque averiado siempre termina por entrar, aunque a veces después de horas de estar precariamente amarrado a ellas (caso del cargadero de Laaiún, por ejemplo). En el momento actual, parece que lo único que puede dar se- guridad es la defensa continua, la ¿ual deberá tener además ca- racterísticas que procuren salvaguardar en lo posible la integri-
  43. 43. 42. dad de la nave. En el puente de S. Nazaire, Francia, se ha adoptado la solución de isla de arena rodeando la pila, lo que protege totalmente a ésta, y produciría el embarrancamiento del barco en un fondo suave, con avería prpbablemente ligera. Pero esto no resulta posible en Gibraltar más que quizá en alguna de las pilas más costeras. En las demás, la solución puede consistir en alguno de los tipos existentes de defensas flotantes, formando una barrera alre- dedor de la pila. Otras soluciones No hemos agotado todavía las posibles soluciones: hay varia- das propuestas mixtas, y también otras de puente sobre apoyos flotantes. En los años 20 hubo una propuesta, que hoy ha reapa- recido, muy modernizada, de presa cerrando el Estrecho. Aparte de resolver el prbblema del paso, esto permitiría crear un desni- vel entre el Atlántico y el Mediterráneo, y producir una cantidad de energía eléctrica que dejaría a Itaipú reducido a la escala de un juguete. No es que este proyecto sea, desde el punto de vista técnico, mucho menos factible que los otros que hemos expuesto, pero es evidente que no puede ser realizado por sus enormes consecuencias de todo tipo, en el ámbito internacional. Pero hay otra solución que, aunque difícil, y falta de prece- dentes construídos, no puede ser olvidada: la del tubo sumer - sido. Debemos antes de nada señalar que esta es una pro- puesta ya antigua, y que fué hecha por el ingeniero español, D. Fernando Gallego Herrera, en 1928 (fig. 21). Desde entonces, ha experimentado sucesivos desarrollos: hoy tiene bastantes posibili- dades de ser la que se lleve a cabo en Italia, en el Estrecho de Mesina (fig. 22). Esta solución tiene ventajas intrínsecas, como £
  44. 44. 43. la de ser, en realidad, un puente, pero en el cual está compensa- do el peso propio. Es, en ciertos aspectos, fácil de construir, pues se construye en astillero por trozos que se llevan flotando. La obra en el fondo del mar se limita a los anclajes. Pero las ventajas que hacen que sea la posible solución ga- nadora en Mesina no son válidas para Gibraltar: son las de su superior comportamiento en el caso de un fuerte seísmo. La inte- racción con la masa líquida parece, según el cálculo, que le pre- servaría de flameos violentos. Por otra parte, el Estrecho de Me- sina contiene una falla activa que se estima que puede llegar a moverse más de un metro, lo que no tendría demasiadas consecuen- cias para un tubo anclado mediante largos cables, pero sí puede tenerlas para el puente y, por supuesto, hace inviable el túnel. Consideraciones finales Hemos pasado revista a un abanico de soluciones para llevar a cabo esta gran empresa de unión internacional. Dos de ellas, y quizá una tercera, aparecen como alcanzables para los medios de la técnica moderna. Sin duda alguna, no es ésta una obra que vaya a comenzar dentro de uno o dos años, en especial teniendo el panorama de la crisis que hoy atenaza a la economía mundial, pero, si se piensa que ahora se está terminando el Seikan, cuyos estudios co- menzaron en 1946, puede concluirse que no es pronto para poner- nos a esta tarea. Quizá, entre los que nos escuchan, haya alguno de los que asistieron al Congreso de Rotterdam, en 1948, en el cual se tomó el acuerdo de fundar la Sociedad Internacional de Mecánica del Suelo e Ingeniería de Cimentaciones. Muchas y muy importantes en- señanzas y vivencias de todo tipo recibió en él el jóven ingeniero que yo era entonces; pero, de todas ellas, hay una que •destaca y que valió, ella sola, por todas las demás.
  45. 45. 44. Nos llevaron a visitar las obras que se ejecutaban para de- secar el Zuiderzee, ese superpolder, convertido hoy en toda una provincia agrícola, cuya producción ha amortiguado considera- blemente la crisis que la pérdida de sus colonias produjo en Ho- landa. En aquél año, estaba terminado el inmenso dique que cierra el antiguo golfo, pero no había comenzado siquiera la desecación del mismo. El dique era, en consecuencia, una calzada que se adentraba en alta mar, de tal manera, que, con la ayuda del turbio cielo nordeuropeo, rodamos largo rato sin verse, ni a dere- cha ni a izquierda, tierra alguna. Era posible preguntarse si aquella obra gigantesca y costo- sísima tenía sen'tido para ser' 'soportada' por una nación, al fin y al cabo, pequeña; cuando estaba llegando a aceptar esta conclu- sión, el autobús se paró junto a un sencillo monumento, que mar- ca el punto medio de la longitud del dique. En el monumento, una inscripción en holandés. Me la hice traducir, y al oir la traduc- ción aprendí una verdad que el paso de los años no ha hecho más que confirmar. Aquella inscripción dice: "Un pueblo que vive, trabaja para el futuro". El paso por el Estrecho de Gibraltar no es, ciertamente, una necesidad acuciante de hoy, ni España y Marruecos son países tan potentes que puedan emprender tareas tan grandes en concep- to suntuario o de prestigio. Pero lo que contribuye a estrechar la unión entre dos continentes, y en general, entre las distintas par- tes de la Humanidad, no puede en modo alguno ser calificado así, y la lección de Holanda no puede ser olvidada. kk
  46. 46. 45. NOTAS 1 - Fontela, Emilio. "Ambito Europa-Africa como marco del Proyecto. 2 - GRANDES TUNELES VARIOS Tunel Pais Servicio Longitud (km) Año de pues ta en serv - . Seikan japón F.C. 53.85 1984 Mancha Fr.G.B. F.C. 51.80 Proyectado Seis Kanmon Japór F.C. 18.70 1973 San Gotardo Suiza Carretera 16.32 1980 Frejus Fr.Italia Carretera 12.87 1980 MAYORES TUNELES ESPAÑOLES Túnel Servicio Longitud Año de puesta en servicio Talave Hidráulico 31.500 1979 Pajares F.C. 22.500 Proyectado Guadarrama Carretera 3.480 1972 II 3 - Jiménez Salas, J.A. "Ponencia general: Urbanismo subterráneo". Simposio sobre Uso Industrial del Subsuelo. Madrid,1981
  47. 47. 46. PUENTES DE GRAN LUZ Nombre del puente Pais Longitud (m) del vano princp. puesta en Fecha de la servicio George Washington EE.UU.A. 1068 1931 Golden Gate EE.UU.A. 1280 1937 Verrazano Narrows EE.UU.A. 1298 1964 Humber G.B. 1410 1981 Akashi Karkyo Japón 1780 Proyectado Mesina Italia 3300 En estudio 5 - Manterola, Javier. "Enlace fijo a través del Estrecho de Gi- braltar: Solución Puente". SECEG, Madrid, 1982.
  48. 48. ESTOCOLMO - - (fl / ( 'OPENNUE; J J' BERLIN LONDR fi 0/ J AMSTERDAM VARSOVIA BRUSELAS PRAGA BONN PARIS VIENA BERNA eELGRADO L SOFIA ROMN ARGEL TUNEZ ATE NAS rACASAB TRIPOLI MOSCU FIGURA 1 DJAMENA BANGUL LOS LIBREVILLE KINSHASA DAR ES LUANDIA Z SAL MM MO RON 1 ATAR NOUA HOTT DAKAR NIAMEY BAMCO OUAGADOUGOU CONACRY FREETOWN MONROVIA ABIDJAN RED PRINCIPAL DE CARRETERAS EUROAFRICANAS
  49. 49. (.// tu /)//////( /)/( (1 ií:i; :iiv J)L ( '!Ji. ILL !I 111 BARBATE ( _•) /2 / ( (T ? 4 ,30 TANGL 6 7? 1 y / rw _JI » ALG Ct y 6 • . y) (u) 1 C !f L SCA1A 1: 250 000 u
  50. 50. fl0 1 (0 '0 (10 7 700 (00 1 (00 602) I0C 3 000 'AÑOL A FCAIA' H QQ 000 1. v• 1 I'QQ0 PERFIL. A A R - 1 300 2 T 2600 000 ¡,M 60060o 3800 10000 4 29KM
  51. 51. u• 4- 1 a u u e a ea EJ S I a u EJ e..EJ CDEJ 5 u e u • E] EJU EJ a. a. E e .Eu. a. EE -i EJ5 • Lfl a. u E$ EJ -EJ-- u u aa • Cfl)Er EJ • L h os ED a a EJ u • u u • • LJ Su o . E.' - e a o . .u • D E3. Ln'4 •] L_ • -EJ • • .e eao ••• u u uu a u EJ o e a u -e • Lflu e u e e a e . • EIJ u EJ a a • • u u• 5 EJo . a • EJ . u • u e • u e e EJ u• u • - • - p •E!:J Lí)a ! u • • •• : EV . a (Y)a bu • L_ -:- L_ a [Li e -u a • _ a aU u • EJ a • • EJ u fl a • e a • EJ a • • EJ EI a • a • • • e EEI e • a EJ EJ • u • CD FIGURA 4 Lo
  52. 52. FIGURA 5
  53. 53. Ç 1) c_o •,. ( •k [TT5IEL « 1 $ E - - C*STTLLON O( LA M Lu MJCA$ 4 * •**.• * • ZA.AOOZA•••;•• €VLLÁ 1A FIGURA 6 o $OKXAEDØ MAR OEL JAPON Tunel le carretera (CC veo) T*n.I parl FF. C£ (.n veo) ) Murto tensE pare FCC de alta v,o-cldcd (en COCUt*CCEOfl) u4nte coqont, (.n co* ruccn) HONZHu 7 'o ) Tun, l de 3.lkan (ee tonelrucclo*) QC'EANO PACIFICO KYusyu KO 33YU :4:;)sstée Hocette - Tonel da 4oya (en conatruccIÓ FIGURA 7
  54. 54. Gaflery for Connection (At Intervais of 600rn) / Main tunnel - - írT4.00— 5.00 _ Put tunne] 15.00 1 15.00 C J.-Sprayed Uoncrete Thickness 0.12-0.15 3.60— 5.00 FIGURA 8 p-. Service tunne.! 30.00 Sprayed Concrete Thicknes 0.12-0.15 1
  55. 55. u ' T1 cr) ' I I J:iuIi:Ii EHEME OF 1NJECTING 0W MIN TUNNEL
  56. 56. a : Excavated radius T : Linin thickness Rg; Grúited radius Rp: Loosened zone 101 o Water pressure I1 o o H+ h Qg27tK0Kg Ko1n-KgIn 2h Rg Qg : Water seepage after grouting R ; Padius of the tunnel Rg Radius of grouted zone Rea H ; Depth of water h Overburden Ko CoefticientofpermebiJíty Of ground befare grouting Kg Coetficient otperrneability of ground atter groufin Mcxiel did8rarn ot gf'OUtiflg zone
  57. 57. "xl o - 1.. P ± o (up uo) ) * 1 / 1 4 1- - - P 1 anta y perfil del tcinel del Canal de La Mancha
  58. 58. w -J o o a! -J z . 1- 4 z o o -J o o, -j 4 a a a a 4 a 1- a o u (g a 4 -J w o a o u 4. a- a o. FIGURA 12
  59. 59. 2 —j 4 w e, E 4 1- z o '3 '3 3d a 4 -j ej o E o cje 4- £ - z. u - -j w z 1- -J o o z o u —J o u, FIGURA 13
  60. 60. ag- — — / / 0/ R 1 / Rp/ / / / /N / / 7 — - FIGURA 14 50 r 5r dr a•; 1' II FIGURA 15 - d8 6 R. 5 4 3 2 • C 2?/mZ a J X b 30 C4?/m 2 7 6 .15,/m2, . VARIABLE 0 5 10 i3frr'. PROFUNOIOAO, m 10 20 30 40 50 • z25 VARIABLE 3 30 • C 2 o -25 c4; = 0', a- PI=15 PROF VARIABLE 30 hm 2 pi FIGURA 16 FIGURA 17
  61. 61. b ' lOOm b 50m b 2 5 m 1 q z 550 T/rn 2 1 u400T/m 2 .1 a5,4m ' • . N} 200 =4QO • - T_________ ____________________________ 40 - SO 80 00 T/m ' + Frente del túnel. Radio de la zona plastificada 1 1 FIGURA 18
  62. 62. Abbauprinzp des Thixschildes (System Holzmann) Bentot - Zufórderunq Stutztk.sigket - -'----------- 4.20 Abderung CutteTn Ztj1ódenj- Schottwzrnd *nh1remungszone FIGURA 19
  63. 63. Specif ic oP 01 design lood WSructure WDeci WIi ve N) CJ 119 co rmi c G N) o o o l<a mol ¡ lial Cn o o o ct,GRP 11 560m ctCFRP = 14 580m FIGURA 20
  64. 64. •_.•'_•• . -VEN11LACIÓH . -_. A FR 1 CA • L-- -. r- - -- . -: -'--- ------:---- ---- - -e-- ,I-.--- - -- -• - - 1 - - - CARLES ANCL A .jF S JnI 1- -- '---- -- 1 - - i -, - •- r ±: : FIGURA 21
  65. 65. y 1 i•:- 7 / / / / / / / __---- / 1 / FIGURA 22

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