Medidas específicas a realizar en taludes y drenaje ante el cambio climático

Introducción

El Grupo Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC), órgano científico de referencia mundial en este ámbito, señala recurrentemente la necesidad de adaptar las infraestructuras como taludes y drenaje, para disminuir la vulnerabilidad ante la variabilidad y cambios climáticos. Esto conlleva que podría ponerse en duda la sostenibilidad de la infraestructura frente a la eficiencia económica de las inversiones ante los episodios climatológicos cada vez más recurrentes debido al cambio climático. Ante esta situación conviene definir diversas acciones y estrategias frente al diseño de los taludes y su drenaje, que serán el objeto de este blog. A continuación, se presenta una tabla muy significativa de los deterioros producidos en los elementos más importantes de la infraestructura vial:

Estabilidad de los cortes de los taludes y drenaje

La estabilidad de los cortes y rellenos de las carreteras se ve afectada directamente por las características de los materiales que se construyen; a su vez, las características mecánicas de estos materiales están influenciadas por su grado de saturación, las presiones intersticiales (debidas a las infiltraciones), la temperatura y otros agentes relacionados con el clima, siendo el agua el que mayores riesgos puede generar. Este efecto higrométrico sobre las características de los materiales hace necesario aumentar el control sobre el agua superficial e infiltrada en las carretera a construir, y prever medidas para el seguimiento en las carreteras en operación. Las carreteras se adaptarán, así, a las condiciones impuestas por el clima, incluso anticipando los efectos negativos que la variabilidad y cambio climático pueden producir en los viales existentes.

Nuevos diseños

En los nuevos diseños, ya se trate de nueva infraestructura o modificaciones de las existentes, se deben tomar las medidas necesarias para que la estabilidad de cortes, rellenos, muros, cimentaciones de estructuras y otros elementos quede garantizada. En este sentido, se debe tener en cuenta los siguientes aspectos clave:

• En primer lugar, la consideración de los parámetros geotécnicos para el diseño de cortes, rellenos, muros, cimentaciones y otros elementos. Esta condición hace que cada vez sea más importante la realización de unos buenos estudios geotécnicos y geológicos iniciales, que permitan prever las situaciones que puedan producirse durante la vida útil de la carretera y las necesidades a considerar en su diseño o construcción, especialmente en lo que se refiere a la evolución de sus comportamiento por la variación de la humedad. Es recomendable reducir el diseño de cortes y rellenos mediante secciones tipo replicadas y trabajar más en soluciones particularizadas.
• En segundo lugar, una correcta simbiosis entre drenaje (que se verá más adelante) y los comportamientos geotécnicos, habida cuenta de que una mala definición de los primeros implica, necesariamente, un empeoramiento del comportamiento de los segundos.
• Por último, la consideración de una serie de soluciones, no limitativa que, por experiencias en zonas con comportamiento deficiente de las carreteras, se han mostrado eficaces ante efectos relacionados con el clima y el comportamiento geotécnico de los materiales. Es importante contar con estas experiencias y lecciones aprendidas desde el punto de vista de las soluciones técnicas implementadas en otras carreteras.

Taludes y Drenaje

En cuanto al drenaje, la variación de las precipitaciones origina por la variabilidad y cambio climáticos se traduce tanto en una mayor dispersión de los periodos de lluvia, como en episodios de mayor precipitación en periodos más cortos (duración de la tormenta). Estos escenarios requieren de una serie de consideraciones en el diseño de las carreteras, así como un conjunto de medidas durante el periodo de construcción y una corrección de los protocolos de actuación durante la operación.

En la fase de diseño, es recomendable elaborar estadísticas y previsiones actualizadas de las precipitaciones y, a partir de éstas, seleccionar de forma adecuada los periodos de retorno, duración de la tormenta y tiempos de concentración, que permitan asegurar que los caudales de diseño de las obras de drenaje tienen un dimensionamiento adecuado y éste es suficiente para episodios de lluvia excepcionales. Además, ante estos fenómenos climatológicos excepcionales, hay que considerar que los caudales punta se acompañan de arrastres de material, que o bien sedimentan en tramos de menor velocidad del flujo hidráulico, o bien pueden quedar retenidos ante un insuficiente dimensionamiento del drenaje, ocasionando obturaciones en el sistema. Un correcto diseño debe prever estas situaciones, disponiendo los medios necesarios para la protección de elementos ante los arrastres y evitando zonas de sedimentación no controlada, que, en caso de existir, deber se consideradas en los protocolos de mantenimiento.

Conclusión

Como resumen de todo lo anteriormente dicho podríamos decir, como conclusiones, lo siguiente: 1) En el tratamiento de taludes además de tener un conocimiento específico para cada uno de ellos de sus parámetros geológicos y geotécnicos se deben buscar soluciones que respondan de una manera adecuada frente a grandes lluvias e inundaciones de modo que sean soluciones adaptables a posibles corrimientos de tierra y/o roturas evitando soluciones más duras y frágiles de contención que pueden provocar represamientos de agua y materiales causando mayores daños; 2) En cuanto a los drenajes es importantísimo además del cálculo hidráulico de las secciones prever una sección adicional frente a aterramientos y arrastre de materiales de manera que opere correctamente aún teniendo parte de la sección hidráulica obturada.

Como reflexión final de este blog cabe preguntarse el nivel de riesgo asumible para los elementos de la carretera en función de unas posibles precipitaciones e inundaciones fuertes. No solamente tendremos que verificar nuestra metodología en el cálculo de los caudales de diseño sino asumir un riesgo determinado en función de la inversión realizada.

Autor: Ángel Ignacio Gascón García, docente del Máster de Diseño, Construcción y Mantenimiento de Carreteras