geomofología de carreteras

7242019 Geomofologiacutea de Carreteras

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2 Consideraciones geomorfoloacutegicas e hidroloacutegicas

Joseacute F Martiacuten Duque Saturnino de Alba y Fernando Barbero Abolafio

IacuteNDICE



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C o n s i d e r a c i o n e s g e o

m o r f o l oacute g i c a s e h i d r o l oacute g i c a s

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se puede llegar a la misma conclusioacuten que para Es-tados Unidos

Estas reflexiones parecen estar fuera del aacutembito delas ciencias geoloacutegicas y geomorfoloacutegicas de modoque mover tierras para construir una infraestructuralineal o el asfaltado de carreteras no se considerantemas o procesos centrales de esas ciencias Sin em-bargo las cifras aportadas muestran escenarios enlos que las actividades humanas se han convertido

en el principal agente geomorfoloacutegico que actual-mente modifica la superficie terrestre Entre ellas laconstruccioacuten de infraestructuras lineales es una delas maacutes importantes Por todo ello la transforma-cioacuten de la superficie terrestre debida a esta actividadconstructiva deberiacutea estar entre la corriente domi-nante de los trabajos geoloacutegicos y geomorfoloacutegicosactuales

Respecto a superficies afectadas Hooke et al (2010)utilizando datos de todos los paiacuteses que cuentancon informacioacuten disponible a este respecto han es-timado que alrededor de 06 millones de kiloacutemetroscuadrados de la superficie terrestre estaacuten ocupadospor infraestructuras lineales en zonas rurales (exclui-da su ocupacioacuten en aacutereas urbanas que computariacutea

como superficies urbanas) Todo ello supone unaocupacioacuten de aproximadamente un 05 de la su-perficie terrestre continental libre de hielos

En paiacuteses desarrollados este porcentaje se situacutea entorno al 1 Forman y Alexander (1998) y Forman(2000) sostienen que los corredores de carreterascubririacutean aproximadamente el 1 de Estados Uni-dos citando para ello datos del National ResearchCouncil (1997 p 181) Por su parte Luis Balaguer(com pers) utilizando datos oficiales del Ministe-rio de Fomento tambieacuten ha estimado que maacutes de5000 km2 (lo que equivale a un 1 de la superficiede nuestro paiacutes o a 10 veces el tamantildeo del ParqueNacional de Dontildeana) estaacuten cubiertos por autoviacuteasautopistas o carreteras

El aacuterea total ocupada por infraestructuras linealesde transporte (el 05 de la superficie continentallibre de hielos alrededor del 1 en paiacuteses desa-rrollados) puede parecer pequentildea Sin embargo losefectos ambientales de estas superficies alteradasson mucho mayores de lo que podriacutean sugerir esascifras Asiacute Forman y Alexander (1998) estiman queentre el 15 y el 20 de la superficie de los EstadosUnidos estaacute ecoloacutegicamente afectada por carreterasconsiderando todos los impactos que estas ocasio-nan fragmentacioacuten de haacutebitats emisioacuten de agentescontaminantes escorrentiacutea y sedimentos que causan

efectos adversos en amplias superficies terrestres yacuaacuteticas entre otros

Como es faacutecil de comprender lo maacutes probable esque todas estas cifras se incrementen en un futuroen un escenario en el que se mantiene el crecimientoimparable de la poblacioacuten mundial y el desarrolloeconoacutemico de los paiacuteses emergentes Por consi-guiente se ejerceraacute una importante presioacuten cons-tructiva sobre muchos territorios visible ya en de-

terminados aacutembitos (Figura 1) Todo ello refuerza laenorme importancia que tiene la integracioacuten ambien-tal y la restauracioacuten ecoloacutegica de estos espacios conel fin de minimizar la peacuterdida de bienes y serviciosambientales para el conjunto de la sociedad

Figura 1 La presioacuten constructiva sobre muchos territorios es talque como en el caso que muestra la fotografiacutea el trazado deuna carretera anterior relleno por materiales de escombrera puedequedar incorporado a modo de registro sedimentario en el des-monte de una carretera maacutes reciente La liacutenea blanca discontinuasentildeala esta exposicioacuten singular Sobre ella pueden identificarse uncorte perpendicular de la plataforma de la carretera el asfalto (A)las cunetas (B) y los antiguos desmontes (C) (Foto F Barbero)

2 Un enfoque geomorfoloacutegico paracomprender el problema

Cualquier superficie terrestre funciona como un sis-tema que tiende a mantener un lsquoequilibrio dinaacutemicorsquo

entre las formas del terreno que observamos y losprocesos geomorfoloacutegicos e hidroloacutegicos que actuacuteansobre ellas En efecto con anterioridad a las modi-ficaciones humanas la mayor parte de las cuencashidrograacuteficas en que se organiza el territorio estaacutenproacuteximas a una situacioacuten de equilibrio (que es siem-pre dinaacutemico) y los procesos de erosioacuten transportey sedimentacioacuten estaacuten adaptados a las condicionesambientales existentes (Graf 1977)

La construccioacuten de infraestructuras lineales suponeuna perturbacioacuten antroacutepica de primera magnitud en

CAPIacuteTULO 2Consideraciones geomorfoloacutegicas e hidroloacutegicas


I INTRODUCCIOacuteN

1 La construccioacuten de infraestructuraslineales como proceso geomorfoloacutegico

El movimiento de tierras asociado a la construccioacutende infraestructuras lineales constituye uno de losprocesos geomorfoloacutegicos maacutes activos y efectivos aescala global Hooke (1994) estimoacute que la construc-cioacuten de carreteras en Estados Unidos movilizaba tresgigatoneladas de materiales al antildeo (en 1994) Estacifra suponiacutea casi el 40 del total de movimientosde tierras por actividades humanas en Estados Uni-dos completado por 1 Gtantildeo de la urbanizacioacuten y38 Gtantildeo de la mineriacutea de superficie Y la suma detodos ellos se situaba en el mismo orden de mag-nitud que lo estimado para los agentes geoloacutegicosdenominados lsquonaturalesrsquo en ese contexto espacial ytemporal (riacuteos glaciares vientohellip) (Hooke 1994)

En Espantildea la previsioacuten inicial del Plan Espantildeol deInfraestructuras de Transportes (PEIT) era construir

entre 2005 y 2020 un total de 6000 km de auto-viacuteas y autopistas y 9000 km de ferrocarril de altavelocidad incluyendo la adecuacioacuten de liacuteneas exis-tentes a altas prestaciones (Ministerio de Fomento2005) Utilizando una estimacioacuten de movimiento detierras de 10 m3 por metro lineal construido y unadensidad aparente de 2 tm3 se obtiene una cifrade movimiento de tierras de en torno a 300 millo-nes de toneladas (20 millones de toneladas al antildeo)De nuevo utilizando la estimacioacuten del transporte desedimentos desde los riacuteos hasta los oceacuteanos paraEspantildea a partir del trabajo de Syvitski et al (2005)

BC

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tanto no solo modifica la cubierta vegetal y edaacuteficasino todos los componentes de la superficie terres-tre (como sustrato y topografiacutea) Ello origina todoun conjunto de nuevas formas del terreno a modode auteacutenticas morfologiacuteas erosivas (pe desmontes)y de verdaderas acumulaciones sedimentarias (peterraplenes) asiacute como nuevas condiciones hidroloacutegi-cas y edaacuteficas En definitiva la apertura de infraes-tructuras lineales altera las condiciones de ese lsquoequi-librio dinaacutemicorsquo Normalmente se produce una acele-

racioacuten de los procesos geomorfoloacutegicos activos en eldominio de carreteras y ferrocarriles pero tambieacutenocurre una deceleracioacuten o anulacioacuten de los mismoscomo sucede en las superficies pavimentadas Entodo caso siempre acontece una modificacioacuten delos flujos de agua y materiales en todo su contexto

Los nuevos procesos desencadenados por la cons-truccioacuten de infraestructuras lineales que actuacutean so-bre las nuevas formas del relieve creadas (desmontes

Figura 3 Morfologiacuteas que se desarrollan de manera maacutes lsquotiacutepicarsquo sobre cada una de las litologiacuteas detriacuteticas que caracterizan los desmontes delas infraestructuras lineales de la cuenca de Madrid bajo condiciones climaacuteticas mediterraacuteneas (en Barbero et al 2009a) (Fotos JF MartiacutenDuque)

terraplenes bermas plataformashellip) y sobre su en-torno son una manifestacioacuten del trabajo geomorfo-loacutegico para restablecer un nuevo equilibrio dinaacutemicoentre las formas del terreno creadas por la actividadconstructiva y los procesos geomorfoloacutegicos activosque son caracteriacutesticos de las condiciones ambienta-les locales (Schumm y Rea 1995) Este es el motivopor el cual el entorno de las infraestructuras linealesespecialmente los desmontes de carreteras y ferro-carriles constituyen escenarios donde la dinaacutemica

geomorfoloacutegica es muy evidente (Petersen 2002)

Para analizar y comprender esa dinaacutemica es posibleseguir una aproximacioacuten geomorfoloacutegica lsquoclaacutesicarsquobasada en el anaacutelisis de las formas del terreno yde los procesos que las originan (Pedraza 1996) Ladiferencia fundamental es la escala de detalle deeste nuevo anaacutelisis (Figura 2) que permite hablar detoda una lsquogeomorfologiacutea de carreterasrsquo ya iniciadaen algunos trabajos (Barbero et al 2009a Figura 3)

Figura 2 Flujos de barro (mudflows) en un pequentildeo desmonte de una carretera local Los procesos geomorfoloacutegicos que se desarrollan enestos desmontes son similares a los que operan en otros ambientes continentales (por ejemplo zonas de montantildea) pero tienen muchomenor tamantildeo (Foto JF Martiacuten Duque)

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A Distinta respuesta morfoloacutegica seguacuten la litolo-giacutea Sobre conglomerados (con tonos maacutes grisaacute-ceos) la red de drenaje tie ne un menor grado deincisioacuten debido a la presencia de cantos y blo-ques que dificultan el encajamiento en los ma-teriales maacutes arenosos (con tonos maacutes rojizos)la escorrentiacutea concentrada consigue desarrollaruna red paralela de regueros (rills)

B Patroacuten de drenaje paralelo muy bien definido El

espaciado regular entre el conjunto de regueros(rills) y sus interfluvios en la base del desmontese interpreta como una herencia del acabado deltalud con las untildeas de una retroexcavadora queposteriormente es remodelado y exagerado por laerosioacuten hiacutedrica

C Los procesos erosivos actuacutean de manera raacutepiday efectiva en desmontes desarrollados sobre ma-teriales no consolidados o poco consolidados yson maacutes efectivos cuanto maacutes arenoso es el ma-terial del desmonte La red de drenaje en estetipo de materiales arenosos es subparalela ten-dente a dendriacutetica

D La presencia de materiales arcillosos en los ta-ludes favorece el desarrollo de redes de drenajecon una mayor tendencia a ser dendriacuteticas Sereproduce asiacute a escala de gran detalle el mismotipo de red de drenaje que ocurre en paisajesdominados por sustratos de dominancia arcillosa

E Los desmontes construidos sobre lutitas con fre-cuencia son maacutes verticales que sobre otros mate-riales puesto que su cohesioacuten lo permite Estasparedes casi verticales sufren procesos de meteo-rizacioacuten formando estructuras tipo pop-corn unaespecie de lsquocostrarsquo que en este caso tiene entreunos pocos miliacutemetros y 2 cm de espesor y seagrieta formando poliacutegonos de 3-4 cm de radioEstos lsquofragmentos de cortezarsquo sufren caiacutedas acu-mulaacutendose en la base del desmonte a modo detalud de derrubios Una vez que la costra se cae

esta vuelve a formarse y a fragmentarse a partirde sucesivos ciclos de humectacioacuten-desecacioacutenhasta que vuelven a sufrir nuevas caiacutedas Ocasio-nalmente aparecen morfologiacuteas de tipo flujo debarro (mudflow)

F Los desmontes de la imagen reproducen en mi-niatura el modelo geomorfoloacutegico de un escarpemontantildeoso La parte superior de talud apareceexpuesta a los procesos de meteorizacioacuten-ero-sioacuten y la base del talud se caracteriza por unaacumulacioacuten de derrubios a modo de lsquoderrame

enormemente su dinaacutemica geomorfoloacutegica de modoque las rocas lsquodurasrsquo (macizos rocosos) son propen-sas a la ocurrencia de movimientos gravitacionales(como caiacutedas y desprendimientos) pero no a la ero-sioacuten hiacutedrica mientras que las rocas lsquoblandasrsquo (referi-das frecuentemente como lsquosuelosrsquo en el mundo de laingenieriacutea) son maacutes propensas a la erosioacuten hiacutedricaaunque tambieacuten desarrollan movimientos gravitacio-nales (como deslizamientos y flujos) El clima esotro factor de primer orden los climas lsquohuacutemedosrsquo

favorecen la ocurrencia de movimientos gravitacio-nales por saturacioacuten y aumento de la presioacuten delagua en el sustrato mientras que en climas ten-dentes a la aridez como los mediterraacuteneos semiaacute-ridos o aacuteridos la erosioacuten hiacutedrica es muy intensadado que las precipitaciones aunque escasas y decorta duracioacuten tienen gran intensidad Finalmente

dentro de un mismo contexto geoloacutegico y climaacute-tico los desmontes y los terraplenes constituyendos mundos aparte dado que los primeros dejanexpuestos sustratos geoloacutegicos de muy distintanaturaleza mientras que los segundos se constru-yen a partir de materiales lsquosueltosrsquo cuyas carac-teriacutesticas fiacutesicas aun compactados les hacen muydiferentes a los desmontes

En Espantildea las principales limitaciones geomor-

foloacutegicas a la restauracioacuten ecoloacutegica tienen lugarcuando se solapan en un mismo territorio el climamediterraacuteneo semiaacuterido con precipitaciones esca-sas pero intensas y litologiacuteas no consolidadas odeacutebilmente consolidadas (como arenas limos arci-llas margas o yesos) lo que resulta en p rocesos deerosioacuten hiacutedrica muy intensa (veacutease Figura 3)

de laderarsquo (talus slope) que muestra una granactividad geomorfoloacutegica Puntualmente son re-conocibles canales y acumulaciones de flujos dederrubios (debris flow) de nuevo en miniatura

El disentildeo y construccioacuten de las infraestructuras li-neales deben estar encaminados a reorganizar la redde drenaje que se modifica y a garantizar una esta-bilidad geoteacutecnica del conjunto dadas las caracteriacutes-ticas de seguridad que deben existir en estos espa-

cios En este contexto el teacutermino lsquoinestabilidadrsquo apli-cado a taludes de infraestructuras lineales se asociamayoritariamente a la ocurrencia o a la propensioacutende ocurrencia de los llamados lsquoprocesos gravitacio-nalesrsquo lsquomovimientos de laderarsquo o lsquomovimientos enmasarsquo de tipo caiacutedas flujos y deslizamientos (Pedra-za 1996) y que son normalmente de cierta entidad

Sin embargo los criterios de seguridad geoteacutecnicano aseguran por siacute solos una estabilidad completade los taludes puesto que casi siempre existe unainestabilidad geomorfoloacutegica gravitacional lsquomenorrsquo(movimientos en masa muy superficiales) y sobretodo asociada a la erosioacuten hiacutedrica (arranque y trans-porte de materiales por el flujo de la escorrentiacutea)

La inestabilidad del sustrato de taludes de infraes-tructuras lineales debida a movimientos gravita-cionales superficiales y a la erosioacuten hiacutedrica limitaextraordinariamente sus posibilidades de restaura-cioacuten ecoloacutegica al evacuar de ellos agua nutrien-tes y diaacutesporas vegetales (veacutease capiacutetulo sobre ve-getacioacuten) Tanto es asiacute que existen ya demasiadosejemplos de fallos en los protocolos de revegetacioacutenhabituales en estos espacios debidos a la inestabi-lidad geomorfoloacutegica

En este contexto las labores de disentildeo construccioacuteny restauracioacuten de infraestructuras lineales deberiacuteantratar de comprender y minimizar las modificacioneshidroloacutegicas y la actividad geomorfoloacutegica asiacute comode controlarla y manejarla adecuadamente desdesu conocimiento dejando un lsquoajuste maacutes finorsquo a los

procesos naturales que actuaraacuten despueacutes de esasintervenciones (Toy y Black 2000) Obviamente laconsideracioacuten realizada es muy general y debe adap-tarse a los distintos condicionantes y escenarios

Dentro de estos y como una primera aproximacioacutenhabriacutea que distinguir entre el marco litoloacutegico y cli-maacutetico asiacute como la naturaleza del talud puesto queuna variacioacuten de cada uno de esos factores introdu-ce otros de naturaleza ecoloacutegica que son determi-nantes Asiacute por ejemplo el tipo de sustrato sobreel que se construye la infraestructura condiciona

II REVISIOacuteN DEL CONOCIMIENTO

Existen dos grandes bloques de antecedentes biblio-graacuteficos sobre los aspectos tratados en este capiacutetuloPor un lado se situacutean los que podriacuteamos denominarlsquotradicionalesrsquo o lsquoconvencionalesrsquo dejando claro queesta clasificacioacuten ni tiene caraacutecter peyorativo ni lesresta validez pues constituyen el punto de partidapara otros enfoques

Estos pueden tener a su vez naturaleza hidroloacutegicao geoteacutecnica Es preciso explicar que este capiacutetulointenta sintetizar sus aspectos esenciales pero enninguacuten caso intenta incorporar una revisioacuten detalla-da sobre ellos dado que estaacuten ampliamente desa-rrollados en muy diversas publicaciones De ellasse ofrece una seleccioacuten de referencias uacutetiles en cas-tellano

Asiacute las cosas para el control del drenaje superficial(escorrentiacutea y sus caudales punta) aspecto funda-mental en la construccioacuten de infraestructuras linea-

les existe una instruccioacuten de carreteras (52-1C) deobligado cumplimiento basada en el meacutetodo racio-nal con uso del nuacutemero de curva en la estimacioacutende las abstracciones iniciales (BOE 1990) Ambosmeacutetodos estaacuten bien desarrollados en el manual yaclaacutesico de TRAGSA (1994)

Respecto a los antecedentes sobre estabilidad geo-teacutecnica de taludes dado que los movimientos gra-vitacionales (caiacutedas deslizamientos flujoshellip) son eltipo de inestabilidad maacutes comuacuten en el entorno delas infraestructuras lineales la literatura sobre este

tipo de procesos es abundante Algunos libros mo-dernos en castellano son los de Gonzaacutelez de Vallejo(2002) o Ayala y Andreacuteu (2006)

En estos manuales se desarrollan las medidas ha-bituales para la prevencioacuten y correccioacuten de movi-mientos del terreno en taludes de infraestructuraslineales como el empleo de bulones que ayudana mantener la friccioacuten entre bloques adyacentes derocas el uso de todo tipo de mallas o la instalacioacutende drenajes que evacuan el agua del interior de lostaludes evitando el aumento de su presioacuten y redu-ciendo por tanto la probabilidad de que ocurraninestabilidades

El estudio y la adopcioacuten de medidas hidroloacutegicas ygeoteacutecnicas que aquiacute hemos agrupado como lsquotradi-cionalesrsquo o lsquoconvencionalesrsquo pueden ser necesariosen una parte de los casos ya sea como punto departida o bien como solucioacuten definitiva Pero al mis-

mo tiempo es preciso sentildealar que el control o ma-nejo de las dinaacutemicas hidroloacutegica y geomorfoloacutegicaen el entorno de las infraestructuras lineales reali-zado desde una aproximacioacuten ecoloacutegica requiere irmaacutes allaacute de esos planteamientos baacutesicos Inclusopuede diferir sustancialmente de ellos Esto es asiacuteporque el criterio que ha regido y rige las actua-ciones sobre estas materias en las infraestructuraslineales ha tenido y tiene en cuenta casi exclusi-vamente factores de seguridad Y si bien es obvioque este factor no puede descuidarse en absolutono es menos cierto que existen ya experiencias que



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III INCIDENCIA DE LOS PROCESOS GEOLOacuteGICOS E HIDROLOacuteGICOS ACTIVOSSOBRE LAS INFRAESTRUCTURAS RIESGOS NATURALES

Si bien la construccioacuten de infraestructuras lineales

tiene como consecuencia el desencadenamiento detoda una serie de procesos geomorfoloacutegicos activos(que seraacuten tratados en el siguiente apartado) lo cier-to es que existen posibles afecciones de procesosgeoloacutegicos e hidroloacutegicos activos cuya ocurrencia noestaacute asociada en principio ni a las infraestructuraslineales ni a los efectos de su construccioacuten Es elcaso de terremotos erupciones volcaacutenicas grandesdeslizamientos de laderas o procesos de erosioacuten oinundacioacuten que afectan a las infraestructuras linea-les sin que la construccioacuten de estas uacuteltimas tengainfluencia alguna en los primeros

consiguen garantizar el objetivo de hacer posible untransporte seguro y eficiente de personas y bienes alo largo del territorio asegurando simultaacuteneamenteuna disminucioacuten de sus efectos ecoloacutegicos una in-tegracioacuten ambiental eficiente y una reduccioacuten de loscostes econoacutemicos (veacutease maacutes adelante por ejem-plo la solucioacuten del lsquotalud Royalrsquo)

En esta oacuterbita se situacutea un segundo bloque de an-tecedentes bibliograacuteficos que persigue introducir

nuevas consideraciones geomorfoloacutegicas e hidroloacute-gicas para la integracioacuten ambiental y la restauracioacutenecoloacutegica del entorno de infraestructuras linealesEste enfoque requiere en general soluciones maacutesimaginativas maacutes flexibles y un anaacutelisis particu-larizado del contexto hidroloacutegico y geomorfoloacutegicodel lugar que se modifica Todo lo cual se aleja encierto modo del modus operandi dominante carac-terizado por lsquouna forma rutinaria de hacer las cosasrsquo(bussiness as usual) En este sentido el objetivo deeste capiacutetulo es proporcionar unas consideracionesgenerales pero no por ello menos importantes quepermitan lsquorepensarrsquo los proyectos de disentildeo cons-truccioacuten y restauracioacuten de infraestructuras linealesdesde una perspectiva que considere como conjuntoesencial de las mismas su dinaacutemica geomorfoloacutegicae hidroloacutegica

Para abordar ese enfoque la revisioacuten del conoci-miento no puede centildeirse a trabajos en castellanopor ser muy escasos y parte de una serie de es-tudios realizados desde las deacutecadas de los sesen-ta y los setenta en Estados Unidos Estos abordancuestiones sobre cuantificacioacuten de los procesos deescorrentiacutea erosioacuten y sedimentacioacuten hiacutedricas en ta-ludes de infraestructuras lineales y sobre la adop-cioacuten de medidas para su control Inicialmente lostrabajos consistieron en una aplicacioacuten de la expe-riencia adquirida sobre erosioacuten en tierras agriacutecolascomo la Ecuacioacuten Universal de Peacuterdidas del Suelo(USLE) que luego fueron completados con estudiosexperimentales ad hoc (Diseker y Richardson 19611962 Diseker y Sheridan 1971 Meyer et al 1971

Meyer y Roumlmkens 1976) Posteriormente estos tra-bajos tuvieron un mayor desarrollo de nuevo enEstados Unidos a partir de la aprobacioacuten en 1972de la Clear Water Act Esta ley se dictoacute para pro-teger la calidad de las aguas continentales y losecosistemas acuaacuteticos de la emisioacuten de escorrentiacuteay sedimentos desde las denominadas zonas lsquocons-truidasrsquo (minas carreteras urbanizacioneshellip) hacialos cauces naturales

En el marco de la Clear Water Act los estudios serefirieron inicialmente a los efectos hidroloacutegicos

debidos a la construccioacuten de pistas y carreterasforestales (Megahan 1977 Reid y Dunne 1984Montgomery 1994 Gucinski et al 2000) La im-portancia de estos trabajos dariacutea lugar en el antildeo2001 a la publicacioacuten de un monograacutefico espe-cial de la revista Earth Surface Processes and Lan-dforms sobre los efectos hidroloacutegicos y geomor-foloacutegicos de las carreteras forestales (Luce yWemple 2001)

En paralelo al estudio de los efectos geomorfoloacutegicoe hidroloacutegico de las pistas forestales se fueron de-sarrollando trabajos que abordan especiacuteficamentela temaacutetica geomorfoloacutegica en el aacutembito de las ca-rreteras y las viacuteas raacutepidas Alguno de estos trabajostiene maacutes de 40 antildeos (Parker y Jenne 1967) y otrosson bastante maacutes recientes (Haigh 1985 Al-Homoudet al 1999 Nyssen et al 2002)

La publicacioacuten de soluciones para el control efectivode la erosioacuten y la sedimentacioacuten desde el aacutembitogeneral de zonas sujetas a movimientos de tierraso lsquozonas construidasrsquo es comuacuten de nuevo en Es-tados Unidos (Gray y Sotir 1996 Fifield 2004 Ho-gan y Drake 2009 Bugosh 2006 y en general todolo relacionado con la International Erosion Control Association IECA httpwwwiecaorg) De maneraespeciacutefica la mayoriacutea de los estados de ese paiacutescuenta con manuales e instrucciones detalladas so-bre el control de la erosioacuten y sobre el resto de losaspectos tratados en este capiacutetulo (veacutease a modode ejemplo WSDOT 2010)

A su vez cabe destacar que algunos trabajos recien-tes estaacuten desarrollando anaacutelisis sobre la calidad delas aguas procedentes de la escorrentiacutea de las carre-teras (Riley et al 2008)

Sin embargo en Espantildea los temas sobre cuantifi-cacioacuten de los procesos de escorrentiacutea erosioacuten y se-dimentacioacuten hiacutedricas en taludes de infraestructuraslineales y la buacutesqueda de medidas de control efi-caces pueden considerarse como liacuteneas de trabajo

(tanto desde un punto de vista profesional comodesde la investigacioacuten) muy poco desarrolladasEllo puede ser debido quizaacutes a la inexistencia denormativas similares a la Clear Water Act En todocaso la guiacutea para la elaboracioacuten de estudios de im-pacto ambiental de carreteras y ferrocarriles (MOPU1989) sintetiza bien los aspectos clave que debenabordarse en referencia a los aspectos tratadosen este capiacutetulo (recogidos alliacute bajo los epiacutegrafesde geologiacutea geomorfologiacutea hidrologiacutea y suelos)Y otra serie de trabajos maacutes especiacuteficos constitu-yen ya un cataacutelogo de antecedentes de intereacutes en

La prediccioacuten y prevencioacuten de este tipo de afeccio-

nes no inducidas por la construccioacuten de carrete-ras y ferrocarriles deberiacutea formar parte de un tipode estudios especiacuteficos sobre riesgos geoloacutegicosy naturales desarrollados en las fases inicialesde consideracioacuten de alternativas y de disentildeo deesas infraestructuras lineales Este tipo de anaacutelisisno se considera en este manual por superar susobjetivos y se emplaza al usuario a utilizar otrasguiacuteas que los tratan en profundidad Veacuteanse porejemplo en castellano y recientes Ayala y Olcina(2002) Aramburu et al (2006) Keller y Blodgett(2007) o Regueiro (2008)

IV INCIDENCIA DE LAS INFRAESTRUCTURAS SOBRE EL MEDIO

IMPACTO GEOMORFOLOacuteGICO E HIDROLOacuteGICO

1 Las causas

Las modificaciones que introducen las infraestruc-turas lineales sobre las caracteriacutesticas geoloacutegicasgeomorfoloacutegicas edaacuteficas e hidroloacutegicas puedenanalizarse a dos niveles a escala de ladera porvariacioacuten de las condiciones fiacutesicas locales de losnuevos taludes creados y a escala de paisaje poralteracioacuten de los flujos y los procesos que operan enel entorno de las infraestructuras

a Modificaciones de las condiciones geomorfoloacutegicas e hidroloacutegicas locales

El acabado final de los taludes de las infraestruc-turas lineales transforma una serie de factores quefavorecen su inestabilidad geomorfoloacutegica talescomo producir un aumento de la pendiente cortarniveles freaacuteticos y modificar las propiedades fiacutesicasde los sustratos expuestos entre otros

Ciertamente la praacutectica constructiva de infraestruc-turas lineales lleva aparejada un aumento de lapendiente local de una buena parte del territoriomodificado La alteracioacuten de est e factor por siacute solo

contribuye a aumentar la inestabilidad de los nue-vos taludes creados En otros casos sin embargopuede producirse una disminucioacuten de la pendientecomo ocurre en las propias plataformas o en algu-nos terraplenes

A su vez una buena parte de las excavacionesasociadas a la construccioacuten de infraestructurascortan formaciones geoloacutegicas que almacenan ytransmiten agua lo que origina surgencias y re-zumes en los desmontes Esta circunstancia que

podriacutea parecer una ventaja para la restauracioacutenecoloacutegica en ambientes semiaacuteridos acaba convir-tieacutendose en la mayor parte de los casos en un pro-blema porque acelera la actividad geomorfoloacutegicade los desmontes Se desencadenan asiacute distintostipos de movimientos gravitacionales los cualesaparecen recogidos en la literatura como seepageerosion La experiencia muestra coacutemo la previsioacutende afectar a la dinaacutemica de las aguas subterraacuteneases uno de los aspectos menos considerados y maacutesdifiacuteciles de controlar en la construccioacuten de carrete-ras y ferrocarriles (Figuras 4 y 5)

nuestro paiacutes (Arnaacuteez y Larrea 1995 Andreacutes y Jorba2000 Navarro 2002 Bochet y Garciacutea-Fayos 2004

Bochet et al 2007a 2007b y 2010 Barbero et al 2009a 2009b)



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Figura 4 Cabecera de deslizamiento (A) y derrubios movilizados

(B) en un desmonte de carretera a favor de una surgencia deagua (C) producida en el contacto entre una roca impermeable(D) y unos cantos y bloques permeables (E) correspondientesa un depoacutesito de abanico aluvial (Foto JF Martiacuten Duque)

Figura 5 Ejemplo de seepage erosion en un desmonte construidosobre materiales arenosos (Foto J Vaacutezquez)

De manera adicional se modifican las propiedadesfiacutesicas de las nuevas superficies expuestas sobre

Figura 7 Ejemplo de encharcamiento ocasionado por el efectolsquobarrera o presarsquo que ejerce la carretera sobre el flujo hidroloacutegicosuperficial y subterraacuteneo procedente de la ladera de la derechade la imagen (Foto JF Martiacuten Duque)

Una consecuencia maacutes es la modificacioacuten que seproduce en la recarga de los acuiacuteferos como conse-cuencia de las alteraciones de la dinaacutemica hidroloacutegi-ca superficial y subterraacutenea antes descritas

2 Los efectos Impactos geomorfoloacutegicos ehidroloacutegicos habituales

Al igual que las causas los impactos geomorfoloacutegi-cos e hidroloacutegicos ocasionados por la construccioacuten delas infraestructuras lineales pueden agruparse en dosgrandes tipologiacuteas efectos sobre el propio aacutembito delas construcciones (on-site effects) y efectos sobre elentorno de las construcciones (off-site effects)

a Efectos on-site

Las consecuencias que produce la modificacioacuten de lapendiente y la alteracioacuten de las propiedades fiacutesicase hidroloacutegicas de los nuevos sustratos expuestos enlos taludes fundamentalmente en los desmontesse manifiestan generalmente en un aumento de laescorrentiacutea y en una mayor intensidad de los pro-

cesos erosivos Ello limita el desarrollo del suelo yel establecimiento de la vegetacioacuten dificultando losprocesos de restauracioacuten ecoloacutegica (veacuteanse capiacutetu-los sobre suelo y vegetacioacuten)

Estos procesos son particularmente severos en am-bientes de clima mediterraacuteneo semiaacuterido donde el

exceso de escorrentiacutea dificulta mucho su control ymanejo Y se traduce en una baja disponibilidad hiacute-drica para las plantas lo que condiciona extraordina-riamente su germinacioacuten y establecimiento (Bochet etal 2007a)

Uno de los efectos maacutes evidentes de la erosioacuten hiacutedri-ca sobre los desmontes de carreteras y ferrocarrileses la emisioacuten de sedimentos desde los mismos quese acumulan a su pie o en las distintas superficies

colectoras pavimentadas o no (Figura 8) Estos fe-noacutemenos si bien en la mayoriacutea de los casos noconstituyen un riesgo para la seguridad vial siacute queafectan con frecuencia a bienes y servicios y supo-nen uno de los principales costes de mantenimientode las infraestructuras lineales Por otro lado algu-nos avances e inversiones relevantes en las viacuteascomo puede ser el uso de pavimentos o asfaltospermeables o de nuevos materiales pueden fraca-sar como consecuencia del efecto impermeabilizanteque tienen las emisiones de materiales finos proce-dentes de la erosioacuten de los taludes transportadoshasta alliacute por la accioacuten del agua o del viento

Figura 8 Acumulacioacuten de sedimentos procedentes de un desmonteque praacutecticamente colmata una cuneta (Foto JF Martiacuten Duque)

Si la erosioacuten en los taludes se convierte en el

proceso dominante la restauracioacuten se veraacute com-prometida Se puede afirmar que sin un lsquomanejorsquoadecuado de la dinaacutemica superficial de los talu-des que proporcione a los mismos una estabilidadgeomorfoloacutegica suficiente la mayoriacutea de los planesde restauracioacuten y de revegetacioacuten estaacuten abocadosal fracaso (Figura 9)

A

B

D

E

C

todo en el caso de la construccioacuten de desmontesAsiacute por ejemplo los procesos de excavacioacuten ori-ginan procesos de lsquodescompresioacutenrsquo (descompac-tacioacuten y lsquoesponjadorsquo en los sustratos expuestos)como resultado de la disminucioacuten brusca de laspresiones litostaacuteticas confinantes lo que favorecesu fragmentacioacuten e inestabilidad Este fenoacutemenoes muy evidente cuando se excavan macizos ro-cosos Y si se construyen desmontes sobre rocaslsquoblandasrsquo los acabados lsquoestaacutendarrsquo suelen generar

superficies lisas y compactadas lo que tiene comoconsecuencia innumerables efectos limitantes parala restauracioacuten (como pe una erosioacuten hiacutedrica se-vera) los cuales se desarrollan en el epiacutegrafe 2ade este capiacutetulo

b Modificaciones de las condiciones geomorfoloacutegicas e hidroloacutegicas del entorno

La consecuencia hidroloacutegica maacutes evidente de laconstruccioacuten de infraestructuras lineales es lo quese conoce como lsquoefecto barrerarsquo Los trazados decarreteras y ferrocarriles se convierten asiacute en todauna red de barreras hidroloacutegicas longitudinalesque modifican la dinaacutemica hidroloacutegica superficialy subterraacutenea previa Ello produce la intercepcioacutendesviacioacuten y descarga concentrada de la escorren-tiacutea Las cunetas interceptan y desviacutean la escorren-tiacutea local que finalmente es liberada de maneraconcentrada en los colectores que constituyen losdrenajes de las infraestructuras La Figura 6 ilustragraacuteficamente este efecto

Figura 6 Izquierda ejemplo de escorrentiacutea sin infraestructura

lineal derecha ejemplo de la misma escorrentiacutea con infraestruc-tura lineal Redibujado a partir de un esquema de Lenore Fahrig(ineacutedito)

Otro efecto bien conocido es la formacioacuten de enchar-camientos debidos a ese mismo lsquoefecto barrerarsquo eneste caso maacutes bien lsquoefecto presarsquo que ocasiona lainfraestructura al interceptar las liacuteneas de flujo decirculacioacuten hidroloacutegica (tanto superficial como sub-terraacutenea Figura 7)

Carretera

Desaguumle

Escorrentiacutea



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IacuteNDICE

Figura 9 Deslizamientos superficiales del terreno en desmontesde una autopista que desbaratan las actuaciones de revegetacioacutenrealizadas sobre ellos (Foto JF Martiacuten Duque)

b Efectos off-site

Constituyen probablemente las consecuencias maacutesadversas y menos estudiadas y abordadas desde unpunto de vista teacutecnico y de investigacioacuten precisa-mente por situarse lsquofuerarsquo del aacutembito de las carre-teras y los ferrocarriles La mayor parte de estosimpactos se debe al efecto que tienen las infraes-tructuras lineales interceptando desviando y con-centrando los flujos de escorrentiacutea y sedimentos desu entorno pero tambieacuten procedentes del aacutembito delas propias viacuteas y taludes y emitiendo los mismosde manera concentrada

Un impacto comuacuten sobre el entorno consiste en laformacioacuten de caacutercavas a la salida de los drenajes delas infraestructuras (Figuras 10 y 11) Las principalescausas de formacioacuten de estas morfologiacuteas erosivasse deben a la concentracioacuten de flujos superficialesa partir de los sistemas de desaguumle que liberan demanera concentrada el drenaje de cuencas que hanincrementado su aacuterea (Montgomery 1994 Nyssen etal 2002) (Figura 10) Pero tambieacuten al evacuar siemprede manera concentrada la escorrentiacutea generada en el

interior de las construcciones y su entorno (Figura 11)

La formacioacuten de estas caacutercavas pero tambieacuten laemisioacuten de sedimentos que tiene lugar a partir deellas afectan de manera negativa a la calidad de lossuelos del entorno de las infraestructuras por ate-rramiento de los perfiles de suelo feacutertil en zonas dedepoacutesito produciendo una inversioacuten edaacutefica Todoello supone una merma de su calidad y capacidadagriacutecola forestal y ecoloacutegica

El efecto barrera o presa y el desaguumle repentinode escorrentiacutea a traveacutes de colectores puede dar lu-gar a inundaciones con efectos catastroacuteficos aguasabajo La conjuncioacuten del efecto barrera y de unfuncionamiento deficiente de los desaguumles en lacarretera M-45 fue una de las hipoacutetesis considera-das en unas inundaciones ocurridas en septiembrede 2008 en el municipio madrilentildeo de Coslada conresultado de una persona muerta y considerablesdantildeos econoacutemicos

El caso extremo de estas situaciones tiene lu-gar cuando se produce una rotura de terraplenesque han represado la escorrentiacutea lo que puedede nuevo tener efectos desastrosos A modo deejemplo en septiembre de 1999 se produjo eldesmoronamiento de un tramo de 200 metros deterrapleacuten del ferrocarril Villalba-Aacutevila (entre suspuntos kilomeacutetricos 99 y 100) que actuoacute comopresa en un aguacero Ello tuvo graves secuelas

aguas abajo (en la poblacioacuten de El Herradoacuten) einterrumpioacute el traacutefico ferroviario entre Madrid yel noroeste peninsular durante casi un mes Estesuceso asiacute como otros similares se describen endetalle en Diacuteez (2003)

Finalmente un impacto claramente adverso consisteen la emisioacuten de escorrentiacutea pero sobre todo desedimentos a la red fluvial situada en el entornode las infraestructuras Y es que los sedimentos pro-

cedentes del aacutembito de estas construcciones llegancon mucha frecuencia a las redes hidrograacuteficas maacutescercanas ocasionando un claro impacto sobre lossistemas fluviales (que variacutean su morfologiacutea y dinaacute-mica) y sobre los ecosistemas acuaacuteticos Aunque enEspantildea faltan estudios en este sentido todo pareceindicar que las emisiones a los cursos fluviales des-de taludes de carreteras y ferrocarriles pueden supo-ner una de las principales fuentes de sedimentos enmuchas cuencas hidrograacuteficas

Figura 10 Formacioacuten de una caacutercava a la salida de una bajante so-bre un terrapleacuten Las cunetas de una autoviacutea interceptan y desviacutean

la escorrentiacutea local que finalmente es liberada de manera concen-trada en este punto con el consiguiente efecto erosivo (Foto JFMartiacuten Duque)

Figura 11 Formacioacuten de una caacutercava a la salida de una cuneta querecoge la escorrentiacutea procedente del aacutembito de una autopista (viacuteasy desmontes) (Foto JF Martiacuten Duque)

V LA ADOPCIOacuteN DE SOLUCIONES DESDE ENFOQUES GEOMORFOLOacuteGICOSE HIDROLOacuteGICOS

1 Hacia una integracioacuten ambientaleficiente en las fases de planificacioacuteny disentildeo

Maacutes allaacute de la adopcioacuten de medidas correctoraslocalizadas estaacute ampliamente demostrado que esen las fases de planificacioacuten y disentildeo donde puederealizarse la mejor integracioacuten ambiental posible delas infraestructuras lineales de transporte Asiacute lascosas si hubiera que realizar una recomendacioacutengeneral esta consistiriacutea en retomar la praacutectica dellsquoanaacutelisis del lugarrsquo que ha caracterizado a los mejo-res proyectos de ingenieriacutea a lo largo de la historiautilizando precisamente el ingenio humano Y ellofrente a la praacutectica dominante que tiende a impo-ner unas soluciones estaacutendar para cualquier esce-

nario al margen de las caracteriacutesticas especiacuteficasdel territorio

Una correcta integracioacuten de los factores geoloacutegi-cos geomorfoloacutegicos e hidroloacutegicos debe evitar ominimizar la posibilidad de que las infraestructuras

sean afectadas por procesos geoloacutegicos y geomor-foloacutegicos activos (no relacionados con la infraes-tructura) Todo ello mediante un anaacutelisis de peli gro-sidad y riesgo (Ayala y Olcina 2002) que ayude a nosituar las infraestructuras en lugares inadecuadosdesde esta perspectiva Y no solo con el objetivode reducir la probabilidad de peacuterdidas humanassino con la finalidad de reducir los costes econoacutemi-cos posteriores en obras de defensa y en medidascorrectoras

Para ello se deberiacutean identificar y evaluar aacutereas

susceptibles de estar sujetas a procesos de ero-sioacuten (Figura 12) deslizamientos terremotos sub-sidenciashellip u otros peligros geoloacutegicos que supon-gan una amenaza seria a las infraestructuras yque por tanto hagan incompatible su ubicacioacutenen esas zonas



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IacuteNDICE

Figura 12 Bloque diagrama idealizado que muestra los dantildeos producidos a la autopista 140 (en el suroeste de Colorado Estados Unidos)en un tramo en el que atraviesa un fondo de valle muy afectado por procesos de piping y erosioacuten en caacutercavas En Parker y Jenne (1967)

de terrenos afectados por mineriacutea de superficie EnNicolau (2003) y en Martiacuten Duque et al (2010) puedeencontrarse una siacutentesis de las distintas aproxima-ciones y de la literatura internacional maacutes relevantesobre estos temas Bugosh (2006) describe la quepuede considerarse una de las aproximaciones maacutesavanzadas a nivel mundial a este respecto (meacutetodoGeoFluv y software Natural Regrade)

Tanto las bermas de tierra (earth berms) aunque

se construyen fundamentalmente para compensarmovimientos de tierra y como pantallas acuacutesticas ovisuales como las escombreras podriacutean incorporartambieacuten criterios geomorfoloacutegicos e hidroloacutegicos ensu disentildeo y construccioacuten en lugar de centildeirse a unaspocas tipologiacuteas constructivas muy baacutesicas y estan-darizadas a nivel global Todo ello no con un finexclusivamente visual o esteacutetico sino funcional tra-tando de garantizar la maacutexima integracioacuten ambien-tal y su estabilidad geomorfoloacutegica a largo plazoEl libro de Schor y Gray (2007) ofrece un meacutetodoesencialmente visual sobre las posibilidades de di-sentildeo de estas formas del terreno mientras que enBugosh (2006) se puede encontrar un enfoque maacutesfuncional basado en principios de la geomorfologiacuteafluvial

Finalmente si bien es cierto que el proceso de cons-truccioacuten de infraestructuras lineales puede destruiro dantildear elementos geoloacutegicos y geomorfoloacutegicos deintereacutes no es menos cierto que este proceso cons-tructivo puede crear exposiciones y afloramientos deenorme utilidad donde antes no existiacutean No identi-ficar los puntos y lugares de intereacutes geoloacutegico quese generan con frecuencia durante los procesos deconstruccioacuten de carreteras y ferrocarriles constituyeuno de los errores maacutes habituales de esta activi-dad humana El desintereacutes hacia este aspecto sueleafectar tambieacuten a las fases de restauracioacuten basadasexclusivamente en muchos casos en tratar de es-tablecer una cubierta vegetal a toda costa lo quepuede destruir elementos geoloacutegicos de gran valoreducativo cientiacutefico y turiacutestico

En Estados Unidos existe una amplia tradicioacuten enla identificacioacuten y puesta en valor mediante ma-teriales interpretativos (paneles miradores y hastacentros de visitantes) de estructuras y cortes geo-loacutegicos de gran valor que quedan expuestos a partirde la construccioacuten de infraestructuras lineales Unode los ejemplos maacutes emblemaacuteticos lo constituye elcorte geoloacutegico conocido como Sideling Hill RoadCut En este caso las obras de una autopista deja-ron expuesta de manera espectacular la estructurade un sinclinal colgado en una de las alineaciones

montantildeosas de los Apalaches (Figura 13) El valor deesta exposicioacuten es tal que cuenta con un pequentildeocentro de visitantes y con abundante material inter-pretativo ad hoc constituyendo un recurso didaacutecticoy turiacutestico indudable

Figura 13 Superior fotografiacutea aeacuterea oblicua del Sideling Hill RoadCut El corte realizado por la autopista permite reconocer la estruc-tura interior de un sinclinal colgado el cual forma la alineacioacutenmontantildeosa de la imagen (Foto Maryland Geological Survey 1998)Inferior detalle del corte y de la estructura geoloacutegica desde unaplataforma habilitada para su observacioacuten (Foto JF Martiacuten Duque)

En el Reino Unido el corte Claverley Road Cutting estaacute reconocido como patrimonio geoloacutegico rele-vante para el estudio de ambientes fluviales delTriaacutesico (Ellis 1996) Y en Espantildea si bien existenalgunos antecedentes de intereacutes lo cierto es queestos auacuten tienen un caraacutecter aislado y que apenas

existe tradicioacuten en este sentido Es el caso del lsquoplie-gue Zaleskirsquo recogido incluso en la guiacutea metodo-loacutegica para la elaboracioacuten de estudios de impactoambiental de carreteras y ferrocarriles (MOPU 1989paacuteg 117) Un ejemplo sobresaliente lo constituyeel trabajo realizado en torno al tuacutenel ordoviacutecico deRibadesella (perteneciente a la Autoviacutea del Cantaacute-brico) En eacutel la integracioacuten entre el desarrollo delas obras las investigaciones cientiacuteficas y la divul-gacioacuten de la informacioacuten obtenida (con una expo-sicioacuten permanente en el Museo El Carmen de Ri-badesella) constituye un ejemplo modeacutelico (veacutease

Una de las recomendaciones maacutes efectivas para in-tegrar correctamente los factores geomorfoloacutegicos ehidroloacutegicos consiste en garantizar una miacutenima afec-cioacuten a la hidrologiacutea superficial y subterraacutenea a escalade paisaje aumentando siempre en la medida delo posible la lsquopermeabilidadrsquo de los corredores delas infraestructuras Por ejemplo mediante la cons-truccioacuten del mayor nuacutemero posible de viaductos ydrenajes

Dentro de este epiacutegrafe de lsquointegracioacuten ambientalrsquomerecen un comentario especiacutefico las constantesobras de lsquomejorarsquo (ampliar anchura arcenes reducircurvashellip) de carreteras locales muy poco transita-das o que discurren por espacios naturales o rurales

remotos Bajo el argumento de garantizar un trans-porte seguro y eficiente lsquoen cualquier lugarrsquo es fre-cuente modificar severamente la topografiacutea local ex-poner sustratos no meteorizados que ocasionan unimpacto ecoloacutegico y paisajiacutestico significativo verterderrubios a cauces fluviales y afectar a formacionesgeomorfoloacutegicas relevantes o a elementos esencia-les de paisajes rurales valiosos (como vallados cen-tenarios de piedra o aacuterboles) Todo ello origina unapeacuterdida del caraacutecter del paisaje en el que se insertanlas propias viacuteas y del cual forman parte de maneraindisoluble Asiacute se reconoce en la catalogacioacuten de

lsquocarreteras esceacutenicasrsquo en paiacuteses como Estados Uni-dos (scenic byways) o en la consideracioacuten que tie-nen estas viacuteas en la mayoriacutea de los paiacuteses del nortede Europa y de Ameacuterica en los que no cabe hablarde una falta de preocupacioacuten por la seguridad de laspersonas Su forma de actuar en estos casos podriacuteatomarse como ejemplo muy alejado de demasiadaspraacutecticas que ponen de manifiesto una escasiacutesimasensibilidad hacia el territorio que se transforma

Pasando ya a una escala de lsquotaludrsquo se deberiacutean con-siderar las dinaacutemicas geomorfoloacutegica e hidroloacutegicalocales desde su anaacutelisis y comprensioacuten como fac-tores esenciales en el disentildeo y construccioacuten de des-montes y terraplenes Ello podriacutea recomendar en la

medida de lo posible el remodelado de los taludesvariando sus perfiles rectiliacuteneos por otros geomor-foloacutegicamente maacutes estables (de topografiacutea normal-mente compleja) seguacuten dicte el anaacutelisis geomorfo-loacutegico local

Los preacutestamos vertederos y bermas de tierra de-beriacutean merecer un tratamiento especiacutefico dentro dela integracioacuten ambiental de las infraestructuras li-neales Para la restauracioacuten de preacutestamos puedenseguirse en realidad los mismos criterios que rigenlas mejores praacutecticas para la restauracioacuten ecoloacutegica



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IacuteNDICE

Gutieacuterrez Marco y Bernaacuterdez 2003) Sin embargosituaciones como la del tuacutenel ordoviacutecico son auacutenmuy aisladas en nuestro paiacutes lo que lleva a des-aprovechar con demasiada frecuencia toda unaserie de oportunidades educativas cientiacuteficas y tu-riacutesticas que se generan con la apertura de infraes-tructuras lineales

Figura 14 Portada del libro Roadside Geology of Arizona Los librosde esta serie pueden encontrarse faacutecilmente en la mayoriacutea de lasaacutereas y zonas de servicio relacionadas con el transporte por carre-tera de Estados Unidos

El coste econoacutemico que supondriacutea la adecuacioacuten deestos espacios podriacutea ser miacutenimo pues en muchoscasos bastariacutea con un pequentildeo aparcamiento y unpanel explicativo Una recomendacioacuten esencial a lahora de facilitar el acceso a tales lugares y permitirasiacute un posible aprovechamiento lsquoculturalrsquo de estasexposiciones es la de garantizar la seguridad delas personas que puedan examinar los afloramien-tos lo cual deberiacutea ser primordial A modo de co-mentario final sobre la relacioacuten entre las carreterasy los lugares de intereacutes geoloacutegico y geomorfoloacutegi-co merece la pena destacar la iniciativa Roadside

permeables mediante alguno de los muacuteltiples siste-mas existentes (como tubos perforados) o medianteel uso de vegetacioacuten que cumpla la misma funcioacutenlo cual estaacute menos ensayado

Otra praacutectica beneficiosa consiste en aumentar larugosidad de los desmontes Pero mientras que endemasiados paiacuteses incluido Espantildea auacuten se rei-vindica la construccioacuten de taludes con apariencialisa que otorguen una (falsa) impresioacuten de lsquobuen

acabadorsquo y de un trabajo lsquobien hechorsquo se puedecitar que nada menos que en 1978 Wright y otrosautores alertaban categoacutericamente sobre esa praacutec-tica perjudicial la cual suele conducir a fallos enel establecimiento de la vegetacioacuten Seguacuten sentildealanWright et al (1978) las superficies rugosas otorganuna apariencia lsquofearsquo al profano pero favorecen lainfiltracioacuten de agua y ayudan a recolectar semillasy nutrientes lo que acelera el establecimiento dela vegetacioacuten y por consiguiente disminuye la emi-sioacuten de aguas y sedimentos a la red de drenaje Untrabajo mucho maacutes reciente (Petersen et al 2004)tambieacuten pone de manifiesto coacutemo los lechos rugo-sos favorecen significativamente el establecimientode la vegetacioacuten

Este aspecto revela una constante contradiccioacuten ouna falta de claridad de objetivos a la hora de aco-meter muchos proyectos de restauracioacuten en los queno estaacute claro desde el principio el aspecto y funcioacutenque debe tener un talud de una infraestructura li-neal Las posturas y enfoques que van desde unaaproximacioacuten meramente esteacutetica (proporcionar lamaacutes agradable experiencia visual para el conductor)hasta otra maacutes ecoloacutegica como la que se proponeen este manual no han logrado una conciliacioacuten Enesta discusioacuten no habriacutea que obviar que una mayorfuncionalidad ecoloacutegica tiene unas mayores posibili-dades de integracioacuten visual

La reduccioacuten de la escorrentiacutea y el incremento dela infiltracioacuten mediante procesos de descompacta-cioacuten o aumento de la rugosidad aparecen descritos

como medidas efectivas en trabajos como Gray ySotir (1996) o Hogan y Drake (2009)

Otras medidas de lsquosentido comuacutenrsquo pero que la di-naacutemica de las obras puede dificultar consisten enplanificar las actividades de construccioacuten y restau-racioacuten en funcioacuten de la meteorologiacutea del lugar demodo que se minimicen los procesos erosivos y enreducir el tiempo de exposicioacuten entre la construc-cioacuten y la restauracioacuten de desmontes y terraplenesde manera que se eviten o minimicen los procesoserosivos (Figura 15)

Figura 15 Erosioacuten hiacutedrica muy severa en terraplenes de una au-toviacutea La paralizacioacuten de las obras impidioacute el extendido de tierravegetal y la revegetacioacuten durante un largo periodo de tiempo (Foto

JF Martiacuten Duque)

3 Correccioacuten de los efectos off-site

La adopcioacuten de un enfoque o aproximacioacuten ecoloacutegi-ca que permita minimizar muchos de los efectos am-bientales maacutes habituales que tiene la construccioacutende carreteras y ferrocarriles deberiacutea partir de un anaacute-lisis y comprensioacuten de la dinaacutemica geomorfoloacutegicae hidroloacutegica que tiene el territorio sobre el que seimpone la infraestructura En el caso de la hidrolo-giacutea las estimaciones de voluacutemenes de escorrentiacuteay de sus caudales punta aunque imprescindiblespara disentildear los drenajes deberiacutean completarse conanaacutelisis sobre su capacidad de erosioacuten transporte ysedimentacioacuten Una comprensioacuten y anticipacioacuten delos factores geomorfoloacutegicos e hidroloacutegicos implica-dos evitariacutean muchas de las habituales letaniacuteas deproblemas que surgen tras la fase de construccioacuten

Para la correccioacuten de los efectos geomorfoloacutegicose hidroloacutegicos off-site la experiencia y la literaturadestacan los muacuteltiples beneficios que tiene aumen-tar la lsquopermeabilidadrsquo hidroloacutegica y territorial de lasinfraestructuras (por ejemplo mediante la construc-

cioacuten de viaductos) Un caso interesante lo constitu-yen toda una serie de proyectos destinados a mejo-rar la permeabilidad de la autoviacutea AP-7 frente a lasavenidas

Se deberiacutea asimismo evitar incrementar excesi-vamente el aacuterea de las cuencas hidrograacuteficas quedrenan hacia los distintos colectores que atraviesanlas infraestructuras impidiendo en la medida delo posible la desviacioacuten de escorrentiacutea desde unascuencas hidrograacuteficas a otras Tambieacuten se deberiacutealimitar la distancia entre los sistemas de cunetas y

Geology Series Esta iniciativa procedente de nue-vo de Estados Unidos consiste en una serie delibros editados para cada estado (Figura 14) en losque se explican e interpretan paisajes actuales ypasados sobre la base de lugares de intereacutes si-tuados lsquoal lado de las carreterasrsquo Las carreterasse convierten asiacute en el elemento estructurante yorganizador de los contenidos

2 Correccioacuten de los efectos on-site

A diferencia de la restauracioacuten de otros espacios enlos que ha habido una modificacioacuten simultaacutenea delsustrato del suelo y de la vegetacioacuten (por ejemplomineriacutea) en los taludes de las infraestructuras linea-les no es posible la reconstruccioacuten de una nuevatopografiacutea lo cual impone toda una serie de limi-taciones de primer orden a la restauracioacuten En todocaso siacute que es posible efectuar un remodelado ysuavizado de los perfiles rectiliacuteneos

Pero lo cierto es que en un contexto lsquoglobalrsquo ape-nas se llevan a cabo variaciones morfoloacutegicas delos taludes disentildeados con criterios geoteacutecnicos demodo que el principal objetivo de la restauracioacutenva dirigido a revegetar las superficies directamenteresultantes de la construccioacuten de taludes Todo elloa pesar de que como ya se ha comentado existandemasiados ejemplos de fallos en intentos de re-vegetacioacuten de estos espacios sobre todo en des-montes sobre rocas no consolidadas bajo climasmediterraacuteneos semiaacuteridos

Para prevenir efectos geomorfoloacutegicos e hidroloacutegi-cos severos en los propios taludes de las infra-estructuras lineales la literatura recoge como unabuena praacutectica ciertamente esencial evitar la en-trada de escorrentiacutea exterior (run-on) hacia el taludTodo ello mediante medidas como la construccioacutende cunetas perimetrales efectivas (cut-off drains)Sin embargo una vez que el flujo se concentra enestas cunetas el potencial erosivo resultante de

liberar dicha escorrentiacutea (y el de infiltracioacuten si noestaacuten pavimentadas) se incrementa considerable-mente Por este motivo su conduccioacuten hacia elsistema de drenajes y cunetas cuando el disentildeolo recomiende deberiacutea realizarse mediante los dis-tintos tipos de bajantes que estaacuten disentildeados paradisipar la energiacutea

La prevencioacuten de los efectos derivados de la existen-cia de surgencias en los desmontes puede acome-terse desde meacutetodos tradicionales y contrastadostales como drenar de manera controlada los niveles



Lugar de intereacutes geoloacutegico excepcional (cabalga-miento o falla inversa) expuesto como consecuenciade unas obras de ampliacioacuten de la carretera N-110en el borde norte del Sistema Central (proximidadesde la localidad de Villacastiacuten) El material grisaacuteceosituado sobre la liacutenea oblicua (falla) son granitoidesdel Paleozoico que lsquocabalganrsquo sobre los materialesanaranjados y ocres correspondientes a arenasarcoacutesicas del Cenozoico (Foto Alberto Carrera) EnDiacuteez y Martiacuten Duque (2005)



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C o n s i d e r a c i o n e s g e o m o r f o l oacute g i c a s e h i d r o l oacute g i c a s

IacuteNDICE

alcantarillas con el objetivo de reducir la longitudde recorrido de la escorrentiacutea

Otras medidas efectivas consisten en dirigir eldesaguumle de los drenajes hacia zonas con una bue-na cubierta vegetal bien existente o bien creadamediante canales revegetados O bien canalizarlas emisiones de escorrentiacutea y sedimentos que

atraviesan o proceden de las infraestructuras hastabalsas de decantacioacuten o retencioacuten temporal tanquesde tormentas diques de tierra o gaviones o simi-lares a la salida de los drenajes (Figura 16) Op-cionalmente estas estructuras pueden incorporar undesaguumle controlado y gradual de la escorrentiacutea todoello con el objetivo de laminar picos de avenidas yde evitar posibles roturas o colmataciones raacutepidas

El siguiente caso (descrito en detalle en Diacuteez Herreroet al 2009) puede servir para ilustrar la dicotomiacuteapermanente que existe entre una forma convencionalde abordar el tratamiento de taludes de carreteras(el ya referido lsquobusiness as usualrsquo) y la existencia deotras posibilidades apenas exploradas que podriacutean

conseguir solucionar problemas de manera maacutes efi-ciente y con una mayor integracioacuten ambiental

La carretera SG-312 denominada localmente lsquoCuestade los Hoyosrsquo consiste en una viacutea de doble carrilque bordea la ciudad histoacuterica de Segovia por elsuroeste constituyendo una de las principales viacuteasde comunicacioacuten de su entorno Dicha carreteradiscurre a modo de escaloacuten entre el fondo de unpequentildeo valle (del arroyo Clamores) y una laderadesarrollada sobre rocas carbonaacuteticas

Las obras de construccioacuten de esta carretera y desus sucesivos arreglos y ensanches han conforma-do un escarpe continuo en uno de las maacutergenes dela viacutea Este escarpe casi vertical ha favorecido laocurrencia de sucesivos procesos de caiacutedas des-prendimientos vuelcos y colapsos de rocas cuyainterferencia con el traacutefico rodado ha sido muy fre-cuente De hecho ha existido aquiacute desde antiguo lacaracteriacutestica sentildeal de traacutefico que indica lsquopeligro pordesprendimientosrsquo En el antildeo 2003 la circulacioacuten poresta carretera estuvo cortada debido a las obras deestabilizacioacuten de los taludes como consecuencia dedos importantes desprendimientos de rocas ocurri-dos los meses de mayo y agosto de ese mismo antildeouno de los cuales movilizoacute maacutes de 20 toneladas derocas Tras ese desprendimiento y cuando apenashabiacutean transcurrido 25 diacuteas de su apertura la carre-tera tuvo que ser cortada de nuevo el 31 de agostode 2003 tras otro desprendimiento

La solucioacuten de estabilizacioacuten consistioacute en aplicar a

todo el cortado rocoso distintos tipos de malla talud(Figura 17) cuyo importe total fue de 900000 eurosSi bien la medida correctora puede ser efectiva parapequentildeos desprendimientos no lo es para otros demayor entidad (puesto que la solucioacuten no logra es-tabilizar grandes bloques inestables como tambieacutenpuede verse en la Figura 17) Al mismo tiempo seecha en falta aquiacute un tratamiento maacutes adaptadoal entorno tan singular en el que se integra la viacuteacon vistas reciacuteprocas entre la carretera y el bordesuroeste de la ciudad histoacuterica (que es Patrimoniode la Humanidad desde 1985) La singularidad de

este enclave se completa por la circunstancia de queel talud objeto de tratamiento incluye cuevas apro-vechadas como necroacutepolis que fueron el cemente-rio judiacuteo de la ciudad De hecho la Fiscaliacutea de laAudiencia Provincial de Segovia llegoacute a incoar dili-gencias informativas para tener conocimiento de la

posible afeccioacuten al medio ambiente de estas obrasDesde nuestro punto de vista una accioacuten lsquocorrec-torarsquo maacutes sensible y ecoloacutegica maacutes particularizaday con un enfoque en el que hubiera predominadola integracioacuten ambiental de la obra en su entornopodriacutea haber propuesto al menos en algunos sec-tores la retirada y desmonte de todos aquellos sec-tores del talud que mostrasen mayor inestabilidadeliminando el riesgo pero dejando al descubiertoafloramientos naturales de roca lsquosanarsquo (en la liacuteneade la solucioacuten lsquotalud Royalrsquo que se expondraacute maacutesadelante) En este sentido la exposicioacuten de super-ficies coincidentes con diaclasas existentes habriacuteafavorecido un aspecto maacutes lsquoenvejecidorsquo de maneranatural del desmonte conservando asiacute el caraacutectersingular de este entorno

Figura 17 Tratamiento con malla-talud efectuado en la Cuesta deLos Hoyos (Segovia) (Foto Andreacutes Diacuteez)

Figura 16 Izquierda ejemplo de una balsa de decantacioacuten de sedimentos y de contencioacuten de vertidos accidentales conectada al sistema dedrenaje de la autopista Radial 4 (Madrid) En la imagen pueden observarse ademaacutes de la infraestructura lineal la bajante desde el terrapleacutenla cuneta que conduce la escorrentiacutea y los sedimentos a la balsa el canal de entrada la balsa y el vertedero de la balsa a la red fluvialdel entorno (arroyo Salinas) Derecha detalle de la misma balsa en el que se aprecian mejor alguno de los elementos que la componen elcanal de entrada la reja de desbaste la balsa el canal de vertido y el arroyo Salinas (al fondo) (Fotos Javier Martiacutenez de Castilla ColomerFerrovial-Agromaacuten SA)

La literatura especializada propone evitar cons-truir cunetas con un disentildeo convencional conperfil lsquoen Vrsquo y construirlas con fondo plano so-bre todo si no estaacuten pavimentadas ya que lasprimeras concentran y aceleran el flujo de agua yfavorecen la erosioacuten bien en la propia cuneta (sino estaacute cementada) bien cuando se libera la es-correntiacutea hacia fuera del aacutembito de la infraestruc-tura Otras recomendaciones auacuten maacutes completas

incluiriacutean disentildear las cunetas sobre la base deprincipios de la geomorfologiacutea fluvial (Bugosh

2006) y utilizar pavimentos permeables siemprepreviendo sus posibles efectos

Como siacutentesis podriacutea decirse que habriacutea que reduciral maacuteximo posible la intercepcioacuten concentracioacuten ydesviacioacuten de la escorrentiacutea producida por la cons-truccioacuten de carreteras Ademaacutes la escorrentiacutea eva-cuada deberiacutea distribuirse espacial y temporalmentebuscando siempre incrementar la infiltracioacuten y evi-

tando dirigir los desaguumles hacia laderas sin protec-cioacuten frente a la erosioacuten hiacutedrica

VI UN EJEMPLO ILUSTRATIVO LAS LIMITACIONES DE LAS SOLUCIONESlsquoESTAacuteNDARrsquo



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IacuteNDICE

La confirmacioacuten del fracaso de una solucioacuten que noestaacute adaptada a paliar la causa del problema se hapuesto de manifiesto con la ocurrencia de nuevosdesprendimientos recientes ocurridos el 22 de no-viembre de 2010 que han motivado un nuevo cierrede la viacutea

Muy cerca de la citada carretera SG-312 aparece otroejemplo de lsquoestabilizacioacutenrsquo de un escarpe rocoso queilustra incluso mucho maacutes claramente que el ante-

rior la dificultad para adoptar otro tipo de solucio-nes que no sean las rutinarias

En este caso se trata de unos cantiles rocosos dela misma naturaleza que los recieacuten descritos que amodo de anfiteatro natural circundan el Santuariode La Fuencisla (denominadas Pentildeas Grajeras) tam-bieacuten en el entorno de la ciudad histoacuterica de SegoviaEstos escarpes han sufrido al menos cinco despren-dimientos de gran entidad en los uacuteltimos 500 antildeos(Diacuteez Herrero et al 2009) lo que indica un periodode retorno de un evento de gran magnitud de entorno a 100 antildeos El suceso maacutes reciente tuvo lugarla madrugada del 7 de abril de 2005 cuando al me-nos dos mil toneladas de roca se desprendieron delas Pentildeas Grajeras destruyendo el edificio anexo alSantuario de la Fuencisla e hiriendo a tres religiosasque se encontraban dentro

Dentro de estas mismas Pentildeas Grajeras toda unaserie de desprendimientos de menor entidad afectantambieacuten de modo recurrente a la carretera que dis-curre a su pie (carretera SG-310 o carretera de Areacute-valo) Asiacute unos pocos diacuteas despueacutes del suceso del7 de abril de 2005 se produjo un nuevo desprendi-miento de rocas en una zona muy proacutexima En estecaso las rocas caiacutedas alcanzaron a un vehiacuteculo quepasaba por la carretera en ese momento Con poste-rioridad otros desprendimientos (ocurridos el 13 demayo de 2008 y el 20 de julio de 2008) obligaronde nuevo a cortar algunas zonas a la circulacioacuten depersonas y vehiacuteculos

En este caso se puede ser auacuten mucho maacutes criacuteticocon la actuacioacuten de estabilizacioacuten y restauracioacutenque se produjo sobre las Pentildeas Grajeras con poste-rioridad al gran desprendimiento del 7 de abril de2005 Tras el desprendimiento un gran bloque que-doacute semisuspendido separado del macizo rocoso

Tabla 1Efectos de las diferentes soluciones teacutecnicas de actuacioacuten en Pentildeas Grajeras (Segovia)

EFECTOS QUE HUBIERA TENIDO DESMONTAR ELGRAN BLOQUE INESTABLE

EFECTOS DE LA INTERVENCIOacuteN REALIZADABULONADO + GUNITA

Apariencia natural manteniendo la calidadvisual Hubiera quedado un escarpe rocosopoco meteorizado que se habriacutea integradoprogresivamente en el conjunto del cortado

Peacuterdida de valores esteacuteticos Aspecto artificial deldquocualquier desmonte de carreterardquo en un entornode calidad visual muy alta

Hubiera mantenido intactos los valores que hacende esta localizacioacuten un enclave singular

La singularidad del enclave se mantiene pero seproduce una peacuterdida clara del caraacutecter del lugar

Se habriacutean mantenido los procesosgeomorfoloacutegicos hidroloacutegicos y ecoloacutegicos(mantenimiento del haacutebitat natural para distintasespecies rupiacutecolas y de la biodiversidadhellip)

No mantiene los procesos geomorfoloacutegicoshidroloacutegicos y ecoloacutegicos Sistema artificial sinflujos naturales ni haacutebitats (gunitado)

Hubiera sido una solucioacuten resiliente y estable No es una solucioacuten ni resiliente ni estable

No hubiera requerido mantenimiento (mucha mayorestabilidad) Maacutes barato

Requiere mantenimiento (el problema quedalsquocongeladorsquo) Maacutes caro

VII EJEMPLOS DE EacuteXITO (O DE COacuteMO SERAacute EL FUTURO)

por una grieta de 6 cm de anchura y de 15 m delongitud con riesgo de afectar al Santuario Trasesa alarma se produjo una intervencioacuten inmediataque lsquobulonoacutersquo el bloque inestable al macizo rocosorealizaacutendose con posterioridad un tratamiento conmortero proyectado (gunitado) En nuestra opinioacutenhubiera sido mucho maacutes conveniente proceder adesmontar el gran bloque inestable lo que hubieragarantizado una gran estabilidad de la zona duran-te muchos antildeos Y hubiera permitido el afloramien-

to de roca natural asegurando el mantenimientode la calidad ecoloacutegica y visual del lugar Como miacute-nimo esta posibilidad deberiacutea haberse contempla-do como alternativa dada su viabilidad y dado quelos requerimientos teacutecnicos (instalacioacuten de gruacutea) yde riesgo asumido eran similares en los dos casosSin embargo en su lugar se procedioacute a realizar unaactuacioacuten lsquoconvencionalrsquo (Figura 18) como las quese aplican en cualquier talud de carretera en unentorno de gran valor natural histoacuterico y religiosoy sin duda en el paisaje maacutes sobresaliente delentorno de la ciudad de Segovia No en vano estazona forma parte de las vistas panoraacutemicas de ma-yor calidad que se obtienen desde el mirador delAlcaacutezar vistas que se encuentran protegidas poruna normativa pionera en nuestro paiacutes (del antildeo1941) a este respecto La Tabla 1 trata de compa-rar los efectos que hubiera tenido la alternativa dedesmontar el bloque inestable con respecto a lasolucioacuten finalmente adoptada

Figura 18 Detalle del bulonado y gunitado elegido como solucioacutenteacutecnica para la fijacioacuten de la placa de roca contigua a la zona des-prendida (Foto Andreacutes Diacuteez)

El hecho de que la praacutectica totalidad de los taludes deinfraestructuras lineales se construyan actualmente si-guiendo casi siempre los mismos meacutetodos no quieredecir que no existan ya otras propuestas y realidadesque constituyen ejemplos exitosos que apuntan haciaotra manera de hacer las cosas Estas experienciasauacuten muy minoritarias y tildadas de lsquopoco realistasrsquo olsquomuy carasrsquo (lo cual contraargumentaremos) muestranlo que seraacuten probablemente los procedimientos dedisentildeo y construccioacuten de la mayor parte de los taludesde infraestructuras lineales en el futuro

1 Maacutexima estabilidad e integracioacutenambiental de desmontes rocososel talud Royalreg

La praacutectica constructiva actual de desmontes de in-fraestructuras lineales sobre macizos rocosos puedeconsiderarse bastante lsquotraumaacuteticarsquo para el paisaje afec-tado dado que lsquobiselarsquo por igual todo tipo de rocasy formas del terreno Los nuevos desmontes suelentener un gran impacto visual y ecoloacutegico al tiempoque son fuente de todo tipo de inestabilidades Fren-te a esta manera ndashcasi uacutenicandash de observar la realidadde estos espacios el talud Royalreg ( httpwwwgenie-geologiquefr ) creado y patentado por el geoacutelogofranceacutes Paul Royal propone un meacutetodo que consigue

simultaacuteneamente otorgar la maacutexima estabilidad a losdesmontes rocosos de infraestructuras lineales y con-seguir una extraordinaria integracioacuten visual y ecoloacutegica

El meacutetodo consiste en analizar la evolucioacuten geomor-foloacutegica que sufren las mismas rocas objeto decorte en laderas de paisajes del entorno que seconsideran referentes e lsquoimprimirrsquo a los desmontesconstruidos dicha evolucioacuten desde el principio Enel fondo el razonamiento es simple y realiza la si-guiente interpretacioacuten si se construyera un desmon-te rocoso sobre una localizacioacuten determinada y nose interviniera sobre eacutel (estabilizaacutendolo) durante unperiodo de tiempo largo este sufririacutea una evolucioacutengeomorfoloacutegica La interpretacioacuten de esa evolucioacutenno es imposible sino perfectamente factible a partir

del anaacutelisis de los referentes ya citados Sobre estabase la solucioacuten Royal lsquocomprimersquo esa evolucioacutendurante la fase constructiva y otorga al desmonterocoso desde el principio la evolucioacuten que sufririacuteaa lo largo de un periodo de tiempo dilatado El re-sultado es un talud muy estable visualmente muyatractivo y con las maacuteximas ventajas ecoloacutegicas

En siacutentesis el meacutetodo consiste en a) identificarlas principales liacuteneas de discontinuidad del macizorocoso (fallas diaclasas planos de estratificacioacutenplanos de esquistosidadhellip) las cuales determinan



6766


IacuteNDICE

la inestabilidad b) comprender los patrones de esainestabilidad como tipo de proceso (caiacutedas o desli-zamientoshellip) y condiciones de ocurrencia c) conocercuaacutel es la respuesta diferencial (erosiva o evolutiva)de las distintas rocas que componen un talud (porejemplo una roca masiva puede soportar un taludvertical pero un estrato de una roca sedimentariaintercalada no) e incorporar dicha respuesta en eldisentildeo

Los taludes Royal se construyen a partir de vola-duras muy dirigidas o controladas (adaptadas a laestructura de los distintos tipos de rocas) Este pro-ceso se completa mediante el desmonte particulari-zado de bloques inestables con retroexcavadora ytambieacuten de manera manual (Figura 19) El enfoqueconvencional interpreta que el procedimiento Royales lsquomucho maacutes carorsquo que los meacutetodos actuales deconstruir desmontes pero desde aquiacute nos atrevemosa afirmar que este meacutetodo es lsquomucho maacutes baratorsquo siconsideramos el ahorro que se genera con el meacuteto-do Royal tanto en costes de medidas correctoras detipo estructural (cunetas bulones mallas empleode gunitahellip) como en costes de mantenimiento alque estaacuten sujetos la mayoriacutea de los taludes rocososque son afectados por infraestructuras lineales (veacutea-se a este respecto el ejemplo descrito en el apartadoVI de este capiacutetulo)

Figura 19 Aspecto de un talud Royal en construccioacuten en el que seestaacuten eliminando los uacuteltimos bloques inestables de forma manual

Carretera RN57 en Luxeuil Francia (Foto Paul Royal)

Como ya se ha indicado ademaacutes del beneficio eco-noacutemico a largo plazo los taludes Royal ofrecen enor-mes ventajas paisajiacutesticas y ecoloacutegicas

1 Constituyen teselas de paisaje visualmente atrac-tivas perfectamente integradas en el entornoEllo es asiacute porque ofrecen una configuracioacutengeomorfoloacutegica que es convergente (lsquonaturalrsquocoherente) con la del entorno (Figura 20) Tam-bieacuten y este destalle es esencial porque al dejar

al descubierto las discontinuidades naturales dela roca estas ya tienen un determinado grado demeteorizacioacuten lo que consigue el admirable ob-jetivo de construir un talud nuevo que ya parecelsquomuy viejorsquo por estar meteorizado (Figura 21)

Figura 20 Aspecto de un talud Royal en la carretera A20 Cahors(Francia) (Foto Paul Royal)

Figura 21 Aspecto de un talud Royal en la carretera RD 105 Loire(Francia) en el que se observa la exposicioacuten de superficies yameteorizadas en un desmonte de reciente construccioacuten (Foto PaulRoyal)

2 Se logra establecer una continuidad entre la geo-

logiacutea y la geomorfologiacutea (es decir la estructuradel paisaje) del entorno y los desmontes cons-truidos al evitar contactos bruscos y artificialesentre ambos sistemas

3 La configuracioacuten del desmonte ofrece las mayoresventajas ecoloacutegicas posibles al no incluir elemen-tos artificiales A su vez se maximiza la superficietotal expuesta dado que son taludes lsquotridimen-sionalesrsquo que incrementan considerablemente susuperficie final Auacuten maacutes como existen distintasorientaciones y pendientes se construye la base

para la existencia de una gran diversidad de haacutebi-tats Finalmente dada la ausencia de elementosartificiales y su gran estabilidad su colonizacioacutennatural por distintas especies de flora y fauna esraacutepida y espontaacutenea

El meacutetodo Royal cuenta con una ampliacutesima gamade ejemplos construidos en Francia (accesiblesa traveacutes de httpwwwgeniegeologiquefr) y afecha de 2010 con dos ejemplos en Cataluntildea

carretera C-16 DrsquoAbrera a Bellver de Cerdanya ycarretera C-15 en el tramo de Vilanova i la Gel-truacute ndash Vilafranca del Penedeacutes (Figura 22) Estosejemplos son el resultado de iniciativas de granintereacutes que llevan antildeos buscando las mejoressoluciones disponibles para minimizar el impactode las infraestructuras viarias sobre el territorio(EGAM SL 2000)

Figura 22 Aspecto de un talud Royal en construccioacuten enuna autopista que atraviesa el macizo del Garraf (Cataluntildea)La Declaracioacuten de Impacto Ambiental de esta autopista pusocomo condicioacuten la construccioacuten de este tipo de talud en estazona Noacutetese coacutemo las rocas de la izquierda de la imagenrocas de falla maacutes erosionables) s on remodeladas formandoya una pequentildea depresioacuten en el desmonte alcanzando desdeel principio la que seraacute su maacutes que previsible evolucioacuten tal ycomo ocurre en las laderas lsquonaturalesrsquo del entorno (Foto JFMartiacuten Duque)

2 A la buacutesqueda de la maacutexima estabilidade integracioacuten ambiental de desmontessobre rocas no consolidadas remodeladostopograacuteficos y aumento de la estabilidadfiacutesica del sustrato

La construccioacuten de desmontes sobre rocas no con-solidadas (rocas lsquoblandasrsquo) no cuenta con un meacuteto-do de disentildeo y construccioacuten tan soacutelido y coherentecomo el talud Royal si bien existen iniciativas queapuntan en esa direccioacuten

En primer lugar el Departamento de Transportes delestado de California en Estados Unidos (Caltrans)sobre la base de la aproximacioacuten de Schor y Gray(2007) estaacute disentildeando y construyendo desmontes apartir de remodelados geomorfoloacutegicos que buscanuna mayor estabilidad e integracioacuten ambiental en elentorno (Figura 23)

Figura 23 Comparativa entre un remodelado rectiliacuteneo del terreno yotro que se adapta a las formas del paisaje en el entorno de una infrae-structura lineal El segundo aumenta la superficie afectada pero puedetener seguacuten el escenario mayores ventajas en teacuterminos de estabilidade integracioacuten ambiental Imagen accesible a traveacutes de httpwwwdotcagovhqLandArchecearthworkcontour_grading_roundinghtm

Como ya se ha sentildealado a lo largo de todo el ca-piacutetulo en los desmontes de rocas no consolidadasconstruidos en ambientes semiaacuteridos la erosioacutenhiacutedrica constituye un problema central que de-termina la estabilidad de los desmontes y el eacutexitode las restauraciones En este sentido ademaacutes deconsolidar y articular como meacutetodo las posibilida-des de remodelados topograacuteficos sobre la basede los ejemplos expuestos un equipo de inves-tigacioacuten formado por personal de las Facultades

de Geologiacutea y Biologiacutea de la Universidad Complu-tense de Madrid (UCM) y del servicio de I+D+i dela empresa constructora Obrascoacuten Huarte Laiacuten SA(OHL) estaacute desarrollando soluciones para reducirla erosioacuten hiacutedrica en estos escenarios mediante elmanejo de procesos que intervienen en las pro-piedades fiacutesicas de los sustratos de los desmon-tes (descompactacioacuten aumento de la rugosidadestudio de la organizacioacuten microtopograacutefica de laescorrentiacutea y posibilidades de control de la mis-ma sin elementos estructuraleshellip) (Barbero et al 2009a 2009b)



6968


IacuteNDICE

VIII HACIA UN CAMBIO DE PARADIGMA

1 Imponer la infraestructura al territorio en lugarde adaptarla o integrarla en el mismo en lamedida que los condicionantes teacutecnicos y eco-noacutemicos de cada proyecto lo permitan

2 Realizar obras en carreteras que discurren porpaisajes rurales y naturales de gran valor eco-loacutegico y paisajiacutestico que bien son innecesarias

bien se realizan desde una perspectiva que noconsidera el caraacutecter del territorio transformadoPara evitar estos errores se podriacutea adoptar elenfoque que tienen para este tipo de viacuteas lospaiacuteses del norte de Europa y de Norteameacuterica

3 Aplicar soluciones estaacutendar para estabilizar ta-ludes sin considerar la calidad o fragilidad delentorno en el que se realiza dicha actuacioacuten

4 No identificar conservar habilitar y promoverla divulgacioacuten e interpretacioacuten de puntos luga-res y estructuras singulares de intereacutes geoloacute-gico y geomorfoloacutegico que quedan expuestoscon frecuencia como consecuencia de la cons-truccioacuten de infraestructuras lineales

5 No considerar la erosioacuten hiacutedrica como un factorde inestabilidad de primer orden en taludesque tienen materiales no compactados y noincluir por tanto dicho factor en el disentildeo delos taludes

6 No prever los efectos que tendraacuten los lsquocortesrsquorealizados en el terreno en los procesos de

construccioacuten de infraestructuras sobre posi-bles niveles permeables y saturados del sub-suelo ni las consecuencias que se derivaraacutensobre la inestabilidad de los taludes

7 No considerar el efecto que introduce la varia-bilidad litoloacutegica dentro de un mismo talud ala hora de abordar su estabilizacioacuten o restau-racioacuten

8 Realizar plantaciones de arbustos y matorralesen desmontes muy susceptibles a la erosioacutenhiacutedrica lo que no consigue reducir la erosioacutensino al contrario la favorece debido al descen-so del nivel de base local que introducen en eltalud los procesos de ahoyado

Las consideraciones y ejemplos descritos tratande ilustrar el necesario cambio de paradigma quedeberiacutea ocurrir con respecto al manejo y controlde la dinaacutemica geomorfoloacutegica e hidroloacutegica enel entorno de las infraestructuras lineales Esecambio deberiacutea afectar a todas las fases disentildeoconstruccioacuten medias correctoras y de restaura-cioacuten y requeririacutea tratar de lsquomanejarrsquo y controlar las

dinaacutemicas geomorfoloacutegica e hidroloacutegica de formamaacutes adaptativa y no basada exclusivamente enmedidas estructurales convencionales Ello permi-tiriacutea lograr soluciones que combinen de maneramaacutes eficiente seguridad y beneficios ambientalesy econoacutemicos

A modo de ejemplo la adopcioacuten de enfoques maacuteslsquoadaptativosrsquo en taludes sobre rocas no consolida-das en ambientes mediterraacuteneos semiaacuteridos podriacuteaincrementar significativamente el eacutexito de los pro-cesos de revegetacioacuten y de restauracioacuten ecoloacutegica ydisminuir los costes de mantenimiento La principalmejora derivada de tratar de comprender y manejaresos procesos geomorfoloacutegicos e hidroloacutegicos des-de un enfoque ecoloacutegico se debe a la reduccioacuten en

la merma de bienes y servicios ambientales en elentorno de las infraestructuras Se podriacutea conseguirasiacute disminuir las peacuterdidas de suelo por distintosprocesos erosivos (en algunos casos severos talescomo formacioacuten de barrancos y caacutercavas) asiacute comopor fenoacutemenos de sedimentacioacuten (por ejemplo enforma de conos aluviales) Todo ello impediriacutea a suvez la peacuterdida de suelos productivos desde un punto

de vista agriacutecola forestal y ecoloacutegico Y se reduciriacuteanal miacutenimo las emisiones de sedimentos a las redesfluviales proacuteximas un problema ambiental muy serioque pasa inadvertido en Espantildea

Respecto a los desmontes rocosos el meacutetodo deltalud Royal sintetiza de manera magistral el enfoqueadaptativo y el cambio de paradigma que aquiacute sedefiende

Prestar atencioacuten al intereacutes cientiacutefico educativo yturiacutestico de determinadas exposiciones (afloramien-tos) generadas por la apertura de infraestructuraslineales podriacutea completar un abanico de medidasencaminadas a incrementar la integracioacuten ambientalde las infraestructuras lineales en su entorno

IX PREGUNTAS CLAVE

iquestCoacutemo se puede cumplir la mejor integracioacuten geomorfoloacutegica e hidroloacutegica posible de lainfraestructura (formulacioacuten de distintasalternativas o disentildeo de la alternativa final)

Realizar anaacutelisis geoloacutegicos geomorfoloacutegicos ehidroloacutegicos regionales y a escala de paisaje quepermitan adaptar la infraestructura al territoriominimizando los riesgos naturales y los impactos

iquestCoacutemo se puede maximizar la lsquopermeabilidadrsquo

hidroloacutegica de la infraestructura sobre elterritorio minimizando sus lsquoefectos barrerarsquo

Explorar todas las posibilidades de disentildeo y cons-truccioacuten que sean maacutes eficientes a la hora de fa-vorecer la conectividad hidroloacutegica a ambos ladosde la infraestructura (viaductos drenajeshellip)

iquestEs viable teacutecnica y econoacutemicamente modificarlos perfiles topograacuteficos rectiliacuteneos de lostaludes por otros geomorfoloacutegicamente maacutesestables en esas localizaciones

Evaluar la posibilidad de introducir variaciones alos disentildeos de taludes rectiliacuteneos si se estima queotras morfologiacuteas teacutecnica y econoacutemicamente via-bles son maacutes estables en el largo plazo

iquestCuaacuteles son los factores abioacuteticos que limitanla estabilidad geomorfoloacutegica de los taludesobjeto de actuacioacuten asiacute como el establecimiento y desarrollo de suelos y vegetacioacuten iquestCoacutemo se pueden lsquomanejarrsquo de manera experta y desde unenfoque ecoloacutegico dichos factores

Realizar un anaacutelisis de esos factores a escala lo-cal y utilizar la experiencia acumulada por el esta-do del conocimiento actual para su manejo desdeuna oacuteptica ecoloacutegica En funcioacuten de las condicio-nes climaacuteticas y particulares ese manejo puedeir dirigido a aumentar la infiltracioacuten de agua (apartir de medidas como el aumento de la rugosi-dad o la descompactacioacuten) para evitar la erosioacutenhiacutedrica o a todo lo contrario es decir a favorecerel drenaje para evitar una saturacioacuten del subsue-lo que provoque movimientos gravitacionales

X ERRORES HABITUALES

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7170


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IacuteNDICE

se puede llegar a la misma conclusioacuten que para Es-tados Unidos

Estas reflexiones parecen estar fuera del aacutembito delas ciencias geoloacutegicas y geomorfoloacutegicas de modoque mover tierras para construir una infraestructuralineal o el asfaltado de carreteras no se considerantemas o procesos centrales de esas ciencias Sin em-bargo las cifras aportadas muestran escenarios enlos que las actividades humanas se han convertido

en el principal agente geomorfoloacutegico que actual-mente modifica la superficie terrestre Entre ellas laconstruccioacuten de infraestructuras lineales es una delas maacutes importantes Por todo ello la transforma-cioacuten de la superficie terrestre debida a esta actividadconstructiva deberiacutea estar entre la corriente domi-nante de los trabajos geoloacutegicos y geomorfoloacutegicosactuales

Respecto a superficies afectadas Hooke et al (2010)utilizando datos de todos los paiacuteses que cuentancon informacioacuten disponible a este respecto han es-timado que alrededor de 06 millones de kiloacutemetroscuadrados de la superficie terrestre estaacuten ocupadospor infraestructuras lineales en zonas rurales (exclui-da su ocupacioacuten en aacutereas urbanas que computariacutea

como superficies urbanas) Todo ello supone unaocupacioacuten de aproximadamente un 05 de la su-perficie terrestre continental libre de hielos

En paiacuteses desarrollados este porcentaje se situacutea entorno al 1 Forman y Alexander (1998) y Forman(2000) sostienen que los corredores de carreterascubririacutean aproximadamente el 1 de Estados Uni-dos citando para ello datos del National ResearchCouncil (1997 p 181) Por su parte Luis Balaguer(com pers) utilizando datos oficiales del Ministe-rio de Fomento tambieacuten ha estimado que maacutes de5000 km2 (lo que equivale a un 1 de la superficiede nuestro paiacutes o a 10 veces el tamantildeo del ParqueNacional de Dontildeana) estaacuten cubiertos por autoviacuteasautopistas o carreteras

El aacuterea total ocupada por infraestructuras linealesde transporte (el 05 de la superficie continentallibre de hielos alrededor del 1 en paiacuteses desa-rrollados) puede parecer pequentildea Sin embargo losefectos ambientales de estas superficies alteradasson mucho mayores de lo que podriacutean sugerir esascifras Asiacute Forman y Alexander (1998) estiman queentre el 15 y el 20 de la superficie de los EstadosUnidos estaacute ecoloacutegicamente afectada por carreterasconsiderando todos los impactos que estas ocasio-nan fragmentacioacuten de haacutebitats emisioacuten de agentescontaminantes escorrentiacutea y sedimentos que causan

efectos adversos en amplias superficies terrestres yacuaacuteticas entre otros

Como es faacutecil de comprender lo maacutes probable esque todas estas cifras se incrementen en un futuroen un escenario en el que se mantiene el crecimientoimparable de la poblacioacuten mundial y el desarrolloeconoacutemico de los paiacuteses emergentes Por consi-guiente se ejerceraacute una importante presioacuten cons-tructiva sobre muchos territorios visible ya en de-

terminados aacutembitos (Figura 1) Todo ello refuerza laenorme importancia que tiene la integracioacuten ambien-tal y la restauracioacuten ecoloacutegica de estos espacios conel fin de minimizar la peacuterdida de bienes y serviciosambientales para el conjunto de la sociedad

Figura 1 La presioacuten constructiva sobre muchos territorios es talque como en el caso que muestra la fotografiacutea el trazado deuna carretera anterior relleno por materiales de escombrera puedequedar incorporado a modo de registro sedimentario en el des-monte de una carretera maacutes reciente La liacutenea blanca discontinuasentildeala esta exposicioacuten singular Sobre ella pueden identificarse uncorte perpendicular de la plataforma de la carretera el asfalto (A)las cunetas (B) y los antiguos desmontes (C) (Foto F Barbero)

2 Un enfoque geomorfoloacutegico paracomprender el problema

Cualquier superficie terrestre funciona como un sis-tema que tiende a mantener un lsquoequilibrio dinaacutemicorsquo

entre las formas del terreno que observamos y losprocesos geomorfoloacutegicos e hidroloacutegicos que actuacuteansobre ellas En efecto con anterioridad a las modi-ficaciones humanas la mayor parte de las cuencashidrograacuteficas en que se organiza el territorio estaacutenproacuteximas a una situacioacuten de equilibrio (que es siem-pre dinaacutemico) y los procesos de erosioacuten transportey sedimentacioacuten estaacuten adaptados a las condicionesambientales existentes (Graf 1977)

La construccioacuten de infraestructuras lineales suponeuna perturbacioacuten antroacutepica de primera magnitud en

CAPIacuteTULO 2Consideraciones geomorfoloacutegicas e hidroloacutegicas


I INTRODUCCIOacuteN

1 La construccioacuten de infraestructuraslineales como proceso geomorfoloacutegico

El movimiento de tierras asociado a la construccioacutende infraestructuras lineales constituye uno de losprocesos geomorfoloacutegicos maacutes activos y efectivos aescala global Hooke (1994) estimoacute que la construc-cioacuten de carreteras en Estados Unidos movilizaba tresgigatoneladas de materiales al antildeo (en 1994) Estacifra suponiacutea casi el 40 del total de movimientosde tierras por actividades humanas en Estados Uni-dos completado por 1 Gtantildeo de la urbanizacioacuten y38 Gtantildeo de la mineriacutea de superficie Y la suma detodos ellos se situaba en el mismo orden de mag-nitud que lo estimado para los agentes geoloacutegicosdenominados lsquonaturalesrsquo en ese contexto espacial ytemporal (riacuteos glaciares vientohellip) (Hooke 1994)

En Espantildea la previsioacuten inicial del Plan Espantildeol deInfraestructuras de Transportes (PEIT) era construir

entre 2005 y 2020 un total de 6000 km de auto-viacuteas y autopistas y 9000 km de ferrocarril de altavelocidad incluyendo la adecuacioacuten de liacuteneas exis-tentes a altas prestaciones (Ministerio de Fomento2005) Utilizando una estimacioacuten de movimiento detierras de 10 m3 por metro lineal construido y unadensidad aparente de 2 tm3 se obtiene una cifrade movimiento de tierras de en torno a 300 millo-nes de toneladas (20 millones de toneladas al antildeo)De nuevo utilizando la estimacioacuten del transporte desedimentos desde los riacuteos hasta los oceacuteanos paraEspantildea a partir del trabajo de Syvitski et al (2005)

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geomofología de carreteras

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