Tema 5. La geosfera
6.6.- Risc per moviments del terreny
6.6.- Risc per moviments del terreny
Són causats per les accions de la intempèrie (meteorització) i, sobretot, pels moviments dels agents geològics externs: aigües de vessament, salvatges o canalitzades, aigües subterrànies, aigües marines, gel, vent. En ocasions es produeixen, com ja vam veure, com conseqüències indirectes d'accions internes: erupcions volcàniques o moviments sísmics. Estudiarem els següents tipus de moviments del terreny:
- lliscaments de vessant,
- despreniments,
- enfonsaments
- expansivitat
6.6.1.- Lliscaments de vessant.
Els lliscaments són
processos on la trajectòria seguida pels materials en moviment no és
aèria, sinó que es produeix per lliscament en cedir una o diverses
superfícies de trencament. En aquests processos la massa de materials
que es desplaça ho fa de forma ordenada, és a dir, capes senceres
de terreny es mouen sobre el material ferm que tenen per sota. En el seu moviment
segueixen un o diversos plànols de tall del terreny
El lliscament de vessant estan d'acord amb una sèrie de paràmetres:
- La topografia general de la zona i en particular el pendent; de manera que a major pendent major és el risc de desplaçament. Els vessants amb pendent superior al 15 % comencen a ser susceptibles al risc d'aquest tipus de fenòmens.
- Els materials (roques) que componen el vessant. Les lutites (llims i argiles), que són roques de textura fina i alta plasticitat, són les més propenses als lliscaments en massa. En alguns casos, aquestes lutites formen part d'algun plànol d'estratificació a favor del com es produeix el moviment. Les argiles tenen la propietat que al xopar-se d'aigua augmenten el seu volum. Això suposa que els terrenys argilencs en climes on alternen períodes secs amb altres humits es deformen i empenyen talusos, roques, carreteres, etc. provocant lliscaments i despreniments.
- La tectònica del vessant, el cabussament d'una sèrie d'estrats, alguns plànols de falla o fractures importants poden actuar com superfícies d'enlairament a partir de la qual es produeix el moviment vessant a baix.
- La climatologia de la zona. Els climes plujososos o amb precipitacions de tipus tempestuós com en climes mediteranis o semiàrids són un factor afegit a aquest tipus de risc. Generalment, després d'una sèrie de pluges intenses el risc augmenta sensiblement, ja que augmenta la capacitat d’infiltración de les aigües en el terreny. L'aigua ocupa els porus dels sediments, augmentant la seva plasticitat i disminuint la seva cohesió, el que provoca que en determinats moments es trenque l'equilibri del vessant, produint-se el moviment dels materials vessant a baix.
- Grau de cobertura vegetal del vessant , en el sentit que els vessants nus són més propensos a aquest tipus de fenòmens, mentre que en els vessants amb vegetació les arrels d'herbes, arbustos i arbres poden formar un perfecte entramat de subjecció del vessant a manera d'un encofrat natural.
- Les transformacions produïdes per l'ésser humà en realitzar obres sobre un vessant (per exemple una carretera de muntanya, embassament ...), poden provocar una disminució del suport lateral dels materials que componen un talús sobre la base d'un vessant, provocant el moviment d'aquesta. A més normalment es lleven els materials que estan en la base del pendent que és la zona més vulnerable i la qual suporta majors tensions el que obliga a fixar els vessants amb costosos sistemes de subjecció i a estar contínuament refent les vies de comunicació en molts llocs.
- Es coneix l'acció d'altres factors com terratrèmols, roques calcàries (estructures kàrstiques), etc., que provoquen moviments del terreny, però la importància del qual és comparativament menor que els citats anteriorment.
Segons la trajectòria dels materials que es llisquen podem distingir:
- lliscaments traslacionals, quan els materials rellisquen seguint un plànol paral·lel a la superfície del talús. Això és freqüent quan existeixen estrats argillosos cabussant en el mateix sentit que el vessant, que al xopar-se poden servir de lubrificant als estrats superiors. En altres casos la superfície de lliscament pot ser una falla o una diaclasa.
- lliscaments rotacionals (slump), quan el lliscament es produeix mitjançant una superfície de trencament corb i les masses descendides sofreixen un gir
Fig. 16: Lliscament rotacional
La principal prevenció contra els lliscaments és evitar els assentaments humans en llocs susceptibles de mobilització, tant en les seves parts altes com al peu d'ells. Per a detectar aquestes possibles mobilitzacions cal estudiar el terreny, indagar la presència de senyals d'anteriors lliscaments i verificar l'existència d'esquerdes. En aquest cas, controlar si l'obertura és progressiva o si estan estabilitzades. Si hi ha perill per a la població o obres públiques es pot estabilitzar el vessant mitjançant:
- drenatges que evitin l'acció de l'aigua
- plantació d'espècies àvides d'aigua com els eucaliptus,
- murs de contenció amb ancoratges,
- morter projectat sobre les superfícies o esquerdes.
Fig. 17.- a) sistemes de drenatge i b) mur de contenció amb ancoratges
La instal·lació de poblacions en aquests llocs ha ocasionat a vegades grans mals, com en Azagra (Navarra) en 1874, que el poble va quedar sepultat i van morir prop de 100 persones, i, més recentment, en 1986, en Olivares (Granada), on les pèrdues causades pels 3,5 milions de metres cúbics d'argiles i margues que es van lliscar sobre el poble i els seus camps de conreu van ascendir a 1.000 milions de pessetes.
Consisteixen en caigudes de blocs rocosos de la zona alta de les parets rocoses. Les causes poden consistir en:
- socavació de la seva base per agents erosius. Els rius, el mar o altres processos van erosionant la base dels vessants i provoquen gran quantitat de despreniments. En les costes espanyoles aquests fenòmens són molt comuns i provoquen la reculada dels penya-segats, sobretot en les costes de l'Atlàntic, a Canàries i a Balears.
Fig. 18. - a) despreniment per socavat i b) per bolcada de blocs
- obertura d'esquerdes pel pes del material de la cornisa superior,
- existència de diaclasis, falles o plans d'estratificació, etc.
- fenòmens de gelifracció.
- Accions antròpiques. Els moviments de terres i excavacions que es fan per a construir carreteres, ferrocarrils, edificacions, preses, mines a l'aire lliure, etc. trenquen els perfils d'equilibri dels vessants i faciliten despreniments
-Les prevencions contra aquest risc són de diversos tipus:
- evitar talusos molt pendents,
- recobrir-los amb malles que retinguin els possibles despreniments,
- substituir traçats en trinxeres o congostos per túnels, si s'aprecia inestabilitat en els vessants,
- en les carreteres advertir als usuaris d'aquest risc mitjançant el corresponent senyal de tràfic perquè circulen amb precaució per aquests trams,
- en zones transitades per persones, desviar els camins exposats a despreniments i evacuar els habitatges situats al peu de parets rocoses inestables.
Fig.19.- Mesures de contenció contra despreniments.
Consisteixen en lliscaments d'assentament de materials cap a baix (verticals), no al llarg d'una superfície. Els enfonsaments poden ser lents (subsidència) o ràpids (col·lapses).
Els enfonsaments es deuen a :- la remoció lenta de materials sota la massa que s'enfonsa,
- la dissolució sota el sòl de roques solubles en aigua: calcàries, guixos i salis (paisatge kàrstic),
- un risc induït a l'activitat minera, que potencia el risc per enfonsament natural,
- l'extracció de fluids (aigua i petroli),
Fig. 20.- Subsidències naturals i induïdes
En el paisatge kàrstic, amb roques calcàries i dolomies, aquestes es dissolen lentament amb les aigües de pluja segons la reacció química:
CaCO3 + H2CO3 <------> Ca2+ + (HCO3)-
en la qual l'ió carbònic procedeix de la reacció del CO2 atmosfèric amb l'aigua segons l'equilibri:
CO2 + H2O < -------------- > H2CO3.
D'aquesta forma tot procés que tinga tendència a incrementar la proporció de CO2 dissolt en l'aigua afavorirà la dissolució de la roca. Les parts més elevades dels massissos kàrstics actuen com zones d’infiltració on les aigües de pluja penetren en el seu interior. Així es van formant rasclers en superfície, que donaran lloc posteriorment a dolines. L'aigua, en infiltrar-se, donarà lloc a avencs o conductes verticals, coves, etc. Si la taxa de dissolució és molt alta es podran produir enfonsaments del massís kàrstic en esfondrar-se el sostre de les cavitats excavades per l'aigua (torques de Conca, Torcal d’Antequera).
En la penísula Ibèrica aquestes àrees kàrstiques són molt abundants, representant els materials carbonatats una superfície aproximada de 100.000 km2, el que suposa una cinquena part del territori.
El millor mètode de lluita (prevenció) contra aquest fenomen consisteix en el coneixement i cartografia de les zones kàrstiques per a prendre les mesures oportunes a l'hora del seu ús. Això ens permetrà almenys conèixer les àrees potencials ja que és impossible predir el moment que es produirà l'enfonsament.
Fig. 21.- Paisatge kàrstic
Aquest tipus de risc es produeix quan els sòls estan compostosos de certs materials com argiles, margues o llims argilosos. L'abundància d'argiles en totes les conques terciàries de la península Ibèrica fa que sigui un risc molt atenir en compte a l'hora de realitzar les construccions. L’enfonsament per hidratració i l’esquerdament per retracció en les èpoques de sequera produeix trencaments, pèrdua d'assentament en els fonaments i murs, deterioració dels talusos, trencament de canonades i drenatges i deformació dels paviments i voreres. Les causes poden ser:
- naturals, a causa de l'alternança de períodes de pluges i sequera,
- induïdes per la sobreexplotació d’aqüífers, l'excés de reg, o per fugides en les canonades.Els mètodes de predicció s'elaboren a través de:
- mostres o senyals en el terreny,
- el coneixement geotècnic del sòl,
- el clima,
- la irrigació de la vegetació,
- el pendent
- el drenatge i les construccions.Les mesures preventives són de tipus estructural (que solen ser cares) i s'aplica també l'ordenació del territori amb restriccions d'ús.
En les zones muntanyenques en les quals la neu s'acumula en els vessants és important tenir en compte el risc de les allaus. La seva força destructiva pot ser molt gran. En alguns d'ells s'han arribat a mesurar forces d'impacte cinquanta vegades majors de la necessària per a enderrocar una casa i velocitats de caiguda de la neu de fins 350 km/h. El nombre de víctimes ha crescut molt en els últims anys des que s'han popularitzat els esports de muntanya. Així, per exemple, entre 1945 i 1974 va haver 719 morts per allaus en tota Europa, mentre que de 1975 a 1985, solament en els Alps han mort per aquest motiu 1200 persones. A nivell de l’estat Espanyol moren per aquest motiu, unes quatre persones per any, amb un màxim de 11 morts en 1979.
La majoria de les allaus es produeixen durant l'hivern i especialment durant les nevades i en les 24 hores següents. Quan han caigut 30 o més cm de neu en vessants empinats ja hi ha risc d’allau. Amb uns 70 cm de neu el risc existeix fins i tot en les zones en les quals normalment no solen haver allaus.
Els allaus d'hivern solen ser de neu seca i en pols, però també es produeixen allaus quan el temps és assolejat i calorós, per exemple a la primavera, i comença a fondre's la neu. L'aigua fosa afavoreix el lliscament de massa de neu densa que poden molt perilloses per a les persones i les construccions.
Altres factors com la intensitat de la nevada, el vent, els canvis de temperatura mentre neva, les característiques del terreny i de la vegetació, etc. influeixen en aquest fenomen.
Protecció contra les allaus
La millor defensa és la prudència i la prevenció. Conèixer com és el risc d'allau abans de sortir a la forest a l'hivern o primavera és imprescindible per a prendre les decisions oportunes. Els serveis meteorològics de les zones de muntanya subministren aquesta informació. A més en les zones amb risc se solen fer defenses de distints tipus per a protegir construccions i vies de comunicació. Així mateix se sol prohibir el pas per les zones de més perill i, és eficaç, provocar allaus controlades amb explosius en moments oportuns. Per a la protecció dels automobilistes s'han instal·lat detectors d'ones que capten el començament de l'allau en les zones altes i transmet el senyal a semàfors que tallen la circulació en els trams de carretera amenaçats.
Les costes són la llar de gairebé dos terços de la humanitat i, no obstant això, no són zones especialment estables i segures sinó que, estan sotmeses a continus processos de canvi a l'actuar sobre elles constantment els agents geodinàmics extens, sobretot, els equilibris entre sedimentació i erosió tenen una gran importància en incidir directament sobre el sector turístic. La majoria dels problemes d'erosió costanera es deriven de les activitats humanes que alteren la dinàmica litoral.
Els riscos litorals els podem resumir en:
- reculada de penya-segats
- erosió de platges.
6.8.1.- Reculada de penya-segats.
El problema sorgeix quan s’urbanitzen els penya-segats (del que tenim no pocs exemples en la costa valenciana) i l'erosió marina va provocant un desgast considerable de la zona basal, corrent risc de despreniment la part superior del penya-segat. Les principals obres d'enginyeria per a impedir la reculada d'aquestes estructures consisteixen en la construcció de murs en la seva base. Són efectius en la seva funció, però tenen una seriosa contrapartida: en els temporals, les ones s'estavellen contra el mur, es reflecteixen i erosionen la platja al peu del penya-segat
6.8.2.- Erosió de platges.
En les costes arenoses
el principal treball de l'onatge és la sedimentació. Els sediments
procedeixen principalment de la desembocadura de rius o rambles i són
transportats per corrents i marees cap a aquestes zones.
Els remolins generats quan les ones trenquen alcen del fons partícules
que són arrossegades cap a terra per la làmina d'aigua en la
qual s'ha convertit l'ona trencada. En tornar (ressaca) arrossega de nou cap
al mar part dels grans. No retorna tota la càrrega de nou al mar perquè
parteix de l'aigua s'infiltra en l’arena per això és incapaç
de transportar càrrega sòlida; a més amb freqüència
la ressaca xoca amb la següent ona, i al fer-lo es frena i abandona el
material transportat. Aquest doble mecanisme de transport i sedimentació
es denomina deriva de platja i acaba construint platges, dipòsits de
còdols formats en la zona de ruptura de les ones a favor dels mecanismes
de batuda i ressaca.
Fig. 23.- Deriva de l’arena en la platja, provocada per la pujada oblícua de l'ona
El moviment de sediment en la zona d’avantcosta està també provocat per corrents costaners, que se senten amb més força en la zona on trenquen les ones. El moviment de sediment per aquest procés es denomina deriva costanera. Tant la deriva de platja com la deriva costanera operen al mateix temps i en la mateixa adreça. El seu efecte combinat al desplaçar els sediments es denomina deriva litoral; pot operar tant en costes rectilínies com irregulars. Al llarg d'una costa rectilínia, la deriva transportarà contínuament sediments al llarg de la platja, sovint al llarg de moltes desenes de quilòmetres, de manera semblant a com un riu implica la càrrega de fons. No obstant això, si la costa experimenta un canvi abrupte d'adreça, allí on hi ha una badia, els sediments són arrossegats cap a mar obert. Aquí els sediments formen una fletxa d’arena, una prolongació digitada de la platja
Fig. 23: Dinàmica costera
Per a intentar corregir o eliminar els efectes erosius de l'onatge (i per contra incrementar la sedimentació) es fomenta la construcció de espigons o esculleres. En altres casos s'importa arena per a mantenir artificialment les platges. La restauració de les platges consisteix bàsicament en dragar l’arena d'un fons marí el més pròxim possible i distribuir-la per la platja.. La construcció de ports esportius mitjançant dics pot portar efectes no desitjats, ja que l’arena i els còdols sedimenten al topar-se amb els braços del port, mentre que en la part oposada d'aquestes construccions el que fa és dur-se'ls de la platja
Fig. 24.- Variació de la morfologia d'una platja com resultat de la construcció d'un port esportiu.
