estudio para el tunel bajo el estrecho de gibraltar
Post on 15-Apr-2017
213 Views
Preview:
TRANSCRIPT
/32
ACADEMIA MEXICANA DE INGENIERIA
DISCURSO DE RECEPCION DEL MIEMBRO CORRESPONDIENTE
D. JOSE ANTONIO JIMENEZ SALAS
ESTUDIO PARA EL TUNEL BAJO EL ESTRECHO DE GIBRALTAR
México, 1983
e
ESTUDIO PARA EL TUNEL BATO EL ESTRECHO DE GIBRALTAR
Por D. José A. Jiménez Salas
1 ntroduccion
Un error muy difundido es el de definir al Ingeniero como
"aquel que sabe hacer con un dólar lo que cualquiera sabe ha-
cer por dos". Lo cierto es, que cualquiera puede llegar a hacer
con un dólar lo que sabe hacer por dos, si lo hace suficiente
número de veces.
Tal definición conviene, pues, al práctico, al experto. El
ingeniero es, muchas veces, uno de ellos; pero no está ahí u
rasgo distintivo. El Ingeniero es el que aplica .las conquistas de
la Ciencia a la satisfacción de un cierto campo de las riecesida-
des humanas. De esta manera., sabe llevar a la realidad cosas
que un cualquiera no sabe en absoluto como hacer. Y los grandes
emprendimientos de la Ingeniería son aquellos en los que se da
nacimiento a realidades que un cualquiera no puede ni siquiera
concebir.
Entre estos figuran unos cuantos con un perfil común: el
establecimiento de uniones que eliminan las grandes barreras na-
turales que separan las comunidades humanas. Podemos citar la
perforación de los diversos túneles que atraviesan los Alpes, el
canal de Suez, el de Panamá, la carretera Panamericana, de la
que ahora se está construyendo el eslabón definitivo de Darién.
Citemos también los grandes puentes sobre los estrechos bálticos
y sobre el Bósforo. Y, si salimos del recinto de la Ingeniería Ci-
vil, podremos ver lo conseguido por otras ramas más jóvenes, pe-
ro ancladas en el mismo tronco de la Ingeniería: la intercomuni-
2.
cación electrónica, que anula la distancia entre las mentes; la
aviación, que hace pequeño al Globo, y el cohete que nos abre
el camino a las estrellas.
El Estrecho de Gibraltar
Hoy quería hablar de una de estas grandes tareas que ha
empezado ya a prepararse. Su realización, no pienso que sea in-
mediatamente próxima, pero creo que muchos, entre los que aquí
estamos reunidos, podrán verla terminada: me refiero al paso fijo
en el Estrecho de Gibraltar.
Este Estrecho ha tenido un protagonismo constante, a través
de milenios, como único contacto de la civilización mediterránea
con el mundo exterior. Los reyes de Tharsis enviaron a través de
él sus mercancías a la corte del Rey Salomón. Hoy lo atraviesan
en una dirección los grandes tanques que traen el petróleo de
Oriente, y en la otra, los carboneros que, provinientes de Sudá-
fica, alimentan buena parte de la industria europea. ik
Hoy no vamos a ocuparnos, más que si acaso tangencialmen-
te, del Estrecho de Gibraltar, como vía marítima. Hoy hablaremos
de su importancia como punto en el que Europa y Africa se apro-
ximan Iiasta casi tocarse. Como muchos de los otros puntos claves
a los que nos hemos referido, este ha sido camino de invasiones,
por el que los árabes entraron en España. Y no hay que olvidar
que en esta invasión y en su respuesta dialéctica, la Reconquis-
ta, radica uno de los factores más importantes de la presencia
de la sangre española y, con ella, de la cultura europea, en es-
te Continente.
Fué el impulso adquirido, al encontrarse, después de la
conquista de Granada, sin tarea en que emplearse, lo que llevó
a una gran parte de la juventud española a enrolarse en la
aventura americana. Hasta mucho después, y por otras coyunturas,
3.
no se decidió a lo mismo la juventud francesa, inglesa, flamenca
o alemana, atenta a otros porvenires menos fantásticos, pero más
próximos, seguros y confortables.
Hoy, este punto de contacto entre Europa y Africa tiene, al
contrario que entonces, que llevar a cabo una misión de paz.
Africa es hoy, como continente, el que tiene en el mundo un cre-
cimiento demográfico mayor, aun cuando, por naciones, las hay
en América que superan su cifra media. Su producción, por otra
parte, es complementaria de la de Europa, lo que implica que el
desarrollo de aquella, y el bienestar de esta última, dependen
de un futuro gran incremento de su comercio.
Este tomará siempre, en gran parte, el camino marítimo,
que precisa de dos o más transbordos, pero los estudios económi-
cos realizados demuestran que una proporción importante tomaría
la vía terrestre, continuando por la excelente red de ferrocarri-
les y autopistas que une a todos los lugares de Europa (figura
1), si no necesitase esos mismos transbordos para atravesar el
Estrecho de Gibraltar.
Sin duda, el estudio de factibilidad de una infraestructura
"anticipadora" (que anticipa una demanda futura) requiere un
análisis prospectivo a largo plazo y la adopción de un criterio
amplio de "rentabilidad social" (que incluye los impactos induci-
dos por la nueva infraestructura sobre el área de influencia).
La zona de Africa al sur del Sahara es una de las más po-
bres del mundo, y sufre de una inestabilidad crónica de sus ex-
portaciones. La crisis mundial ha tenido consecuencias lamenta-
bles en estos países, absolutamente carentes de mecanismos inter-
nos de çrecimiento.
Según ha dicho recientemente el Prof. Emilio Fontela (1):
01
4.
"En esta región, el escenario tendencial es el del estan-
"camiento. El necesario desarrollo "autocentrado", -que es el
"único que puede conducir a una prosperidad auténtica y a una
"real independencia- solo será realidad contando durante los
"próximos cincuenta aFios con una aportación tecnológica, econó-
"mica y financiera de Europa. Las infraestructuras de transpor-
"te Norte-Sur se inscriben en todo escenario que busque una po-
"sibilidad de desarrollo, aun mínimo, al sur del Sahara, y con-
"tribuyen a una mayor competencia interrnodal que es una garan-
"tia de minimización de costes de transporte.
"Los planos, ya avanzados, de la constitución de grandes
"ejes de transporte terrestre en Europa y sobre todo en Africa,
"crean una posibilidad real de substitución modal para el
"transporte de mercancías entreS Africa y Europa. Los ejes Ra-
"bat-El Cairo y Rabat-Lagos y el eje occidental del itinerio
"Norte-Sur Europa TEM. potenciarán significativamente el área
"de influencia de la Comunicación fija a través del Estrecho de
"Gibraltar".
La idea de construir un paso fijo para salvar este obstácu-
lo es ya antigua, y ha tomado muy diversas formas: hay proyec-
tos de túneles y de puentes. Hay también proyectos de tubos su-
mergidos, unas veces depositados. en el fondo, como los de un
oleoducto, y otras flotando entre dos aguas, bien anclado median-
te cables en el fondo, o suspendido de boyas situadas en la su-
perficie. Hay también al menos un proyecto de puente sobre altas
pilas (para permitir la navegación), pero éstas colocadas sobre
flotadores. Y hay un proyecto de hacía los años veinte, y otro
moderno, de construir una presa que cierre el Estrecho. Dado que
la evaporación en el Mediterráneo es superior al aporte de los
ríos, se podía conseguir en algunos años un desnivel, mediante
el cual se podría generar una enorme potencia eléctrica. El pro-
blema del paso quedaría resuelto en las mejores condiciones, y
4
S.
el descenso del mar dejaría al descubierto grandes extensiones de
tierra, que podrían ser muy bien aprovechadas por la superpo-
blada Europa.
Los precursores
De todas estas ideas, la más antigua y también la más per-
sistente es la de túnel. El primer esquema que conocemos de so-
lución para paso del Estrecho se debe al Ingeniero Laurent de
Villedeuille, presentado en 1869, el cual tenía ya la suficiente
consistencia para que llegase a ser examinado por el Consejo de
Obras Públicas del Ministerio de Fomento Español. Los siguientes
proyectos que registramos son el del General lbañez de Ibero de
1908, y los de los Ingenieros Mariano Rubio BelIvé, García Faria,
Pedro Jevenois, Generales Comerma y AUiarez de Sotomayor, Inge-
nieros Berlier y Strauss e Ingeniero Henri Bressler que desde 1908 a 1927 presentan sucesivamente ideas diferentes sobre soluciones:
todas en túnel.
Ahora bien, en parte superponiéndose con estas ideas co-
menzó en 1919 con el proyecto del Ingeniero D. Carlos Mendoza,
y en 1928 con el de D. Fernando Gallego Herrero, a perfilarse
una nueva solución que es la de tubo sumergido, concepción bri-
llante, ya que viene a constituir una especie de puente sin peso
propio; pero que no ha llegado a suscitar reacciones importantes.
Sin embargo, en el momento actual, parece la mejor situada para
llegar a concluir la unión entre la península italiana y Sicilia,
por razones que más adelante indicaremos.
Tenemos que llegar a 1956 para ver aparecer la primera so-
lución de puente, según el proyecto presentado por el Ingeniero
español, D. Alfonso Peña Boeuf. Los progresos en la calidad de
los materiales, todavía más que los de la teoría de la resistencia
de las estructuras empiezan en esa época a permitir pensar en
una solución de este tipo y en el momento actual, el desarrollo,
todavía incipiente, de nuevos y revolucicnarics materiales no me-
tálicos pudieran impulsar considerablemente las perspectivas de
factibilidad de esta obra.
De todas formas, hasta 1960, todas estas ideas y proyectos
parecen destinados a permanecer tan solo en el terreno de las
especulaciones. A partir de dicho año, las circunstancias varían,
al aparecer un nuevo factor de suficiente entidad económica para
permitir la iniciación de algunos estudios y prospecciones concre-
tas. Los descubrimientos de importantes yacimientos petrolíferos
y de gas natural en diversos puntos de Africa, dan nacimiento
• propósitos, cada vez más reales, de conectar estos yacimientos
• los mercados europeos, del mismo modo que también se presenta
en aquél entonces una posibilidad de abastecimiento con gas sibe-
riano.
Ciertamente los oleoductos y gasoductos pueden ser simple-
mente tubos depositados en el fondo del mar y así, en esa época,
se estudian diversos trazados pasando o nó por España. Entre
los primeros está el de Mostaganem-Cartagena y el de Alborán,
apoyándose en la isla de este nombre. Sin embargo, estas alter-
nativas implican tendidos submarinos del orden de 200 kms. y
profundidades entre 1000 y 2000 metros frente a las cuales el pa-
so por el Estrecho de Gibraltar, aunque suponga una longitud
total de conducción algo más larga , aparece como extraordinaria-
mente más sencilla.
Razones de política internacional hicieron decaer el interés
por estas soluciones a beneficio de las del gas siberiano, pero
los estudios realizados habían aclarado buen número de las in-
cógnitas existentes sobre la constitución geológica del Estrecho,
su régimen de corrientes, etc., lo que permitía enfocar el proble-
ma técnico del enlace sobre bases mucho más reales.
7.
La situación actual
Así pues, por Orden de 20 de Mayo de 1972 del Ministerio
de Obras Públicas Español, se constituyó una Comisión con el fin
de "elaborar las condiciones y el programa a que deberán ajus-
tarse los estudios sobre viabilidad técnica, económica y financie-
ra del establecimiento de una instalación permanente, apta para
el transporte de personas y mercancías entre España y Africa a
través del Estrecho de Gibraltar".
La actividad de esta Comisión fué inicialmente limitada, pe-
ro llevó a cabo importantes avances sobre aspectos fundamentales
como son los de geología del Estrecho, métodos posibles de cons-
trucción, rentabilidad económica y aspectos jurídicos, no siendo
estos últimos los de menor importancia, tratándose de un paso
particularmente sensible a todos los matices del derecho interna-
cional.
Pero en años posteriores, el interés por el proyecto va
prendiendo en la opinión pública, tanto de Marruecos como de Es-
paña, y así llegamos a Junio de 1979, en el que con ocasión de
la visita de su Majestad el Rey D. Juan Carlos 1 de España, a
Marruecos, se reune con su Majestad el Rey Hassan II de este úl-
timo país y llevan a cabo un acuerdo de cooperación científica
y técnica entre los dos Gobiernos, en el que uno de los puntos
principales es la creación de un Comité Mixto Hispano-Marroquí,
cuya tarea principal es la elaboración y realización de un pro-
grama de estudios sobre este problema, así como su promoción al
nivel de instancias internacionales.
Para llevar a cabo estos fines, se crean dos Sociedades de
estudios en forma de entidades autónomas pero con capital sus-
crito integramente por los respectivos Gobiernos: una Sociedad es-
pañola denominada "Sociedad de Estudios para la Comunicación
Fija a través del Estrecho de Gibraltar" (SECEGSA) y una Socie-
r.
dad marroquí llamada Societé National d'Etudes du Detroit"
(SNED).
Estas dos Sociedades han efectuado desde entonces una serie
de importantes trabajos, recabando, en general, la colaboración
de otras sociedades de ingeniería, de organismos oficiales de uno
y otro país, y también de asesores individuales. En lo que sigue
voy a dar algunas ideas generales sobre los resultados de estos
estudios, deteniéndome en algunos aspectos de la solución túnel.
En mi opinión, esta es la solución más probable, y en todo caso
es en ella en la que se ha cifrado el núcleo de mi aportación
personal.
Una parte importante de los estudios realizados se han re-
ferido a las condiciones geométricas del Estrecho, habiéndose
efectuado levantamientos batimétricos muy detallados. Entre ellos
están los reconocimientos con sonar lateral, que permiten detec-
tar con gran detalle la configuración geométrica del fondo, de
donde pueden sacarse consecuencias acerca de su naturaleza.
El fondo del Estrecho está configurado como podemos ver en
la figura 2, por dos fosas de profundidad que se aproxima a los
1000 metros, separadas por un umbral de poco más de 300 metros.
En su punto de menor anchura esta alcanza los 15 kms. pero no
coincide con la región de las pequeias profundidades, de forma
que, cualquier obra que eligiese el trazado más corto, habría de
alcanzar, bien sea por sí misma, en el caso del túnel, o bien
sea con sus apoyos, como en el caso del puente, profundidades
excesivas.
Así pues, se estima en el momento actual que la obra, sea
del tipo que sea, habrá de seguir un trazado siguiendo el umbral,
con lo cual su longitud en el tramo marítimo será aproximadamen-
te de 28 kms. La figura 3 nos muestra comparativamente los per-
files del fondo marino a lo largo de un trazado que siguiese el
camino más corto y a lo largo de los trazados que se consideren
más probables, buscando la zona del umbral.
Después de estos primeros reconocimientos geométricos, la
cuestión más grave es la de conocer de alguna forma la constitu-
ción geológica del Estrecho. Esta puede ser decisiva para la so-
lución túnel, pero también es importante para las demás solucio-
nes posibles. En primer lugar nos enfrentamos con un punto esen-
cial: el Estrecho de Gibraltar, hendidura en la corteza terrestre
entre el inmento cratón africano y el mucho más modesto hercínico
que constituye el núcleo de la península Ibérica, sugiere de in-
mediato lá existencia de una discontinuidad importante. La idea
cobra más fuerza con el conocimiento que se tiene de la falla
transformante de las Azores, que sigue un rumbo que aproximada-
mente se dirige hacía el Estrecho. Esta falla, jalonada en su ca-
mino por hipocentros sísmicos profundos, se continúa por el Medi-
terráneo (figura 4) para hacerse cargo de la responsabilidad de
los muchos seismos que en frecuentes ocasiones han asolado el Sur
de Italia y, más allá, los Balkanes.
Nada más natural que el identificar el Estrecho con una
manifestación superficial de esta gran rotura, lo cual tendría co-
mo consecuencia la existencia de una zona de gran discontinuidad,
probablemente caótica, que haría prácticamente inviable la idea
de la perforación de un túnel.
En un cierto momento, la existencia de esta discontinuidad
en el Estrecho se consideró como casí segura y esta fué la razón
principal que movió a D. Alfonso Peña Boeuf a planear la solu-
ción de puente. Pero aún esta misma solución podría encontrar
dificultades si esa hipótesis fuera cierta. En efecto, en el Estre-
cho de Mesina, donde esta falla sí existe, y en estado activo, la
la solución de puente se considera hoy arriesgada, primero por
lo.
la posibilidad de un efecto sísmico grande que aún en el caso de
que se consiguiese construir una estructura que pudiese resistir-
lo, habría de sufrir tales sacudidas con luces tan excepcionales
que entrañaría grave peligro para los vehículos que en aquél mo-
mento circulasen sobre ella. Por otra parte, se considera como
posible que los labios de la falla sufran movimientos importantes
superiores a un metro, lo que no podría dejar de tener efectos
considerables sobre la estabilidad y resistencia del puente. Esta
es la razón de que hoy se propugne, para Mesina, la solución de
tubo sumergido, cuyos movimientos se suponen que serán más len-
tos y amortiguados.
En el caso de Gibraltar, sin embargo, diversos estudios y,
en particular, los efectuados a partir de 1960, han ido dejando
entrever un panorama distinto. Debemos hoy considerar la zona de
colisión entre las grandes placas tectónicas de Europa y Africa
(figura 5), como una región amplia que se extiende desde la cor-
dillera Penibética en España hasta el Atlas en Marruecos. Dentro
de esa zona, la falla principal de las Azores se divide en va-
rias, configurando una estructura con varias placas tectónicas
más pequeñas o al menos una: la de Alborán. De esta manera, la
colisión entre las placas europea y africana se efectúa a través
de una zona fracturada en donde los reajustes necesarios se ha-
cen en condiciones de menor violencia que si se tratase de una
falla única, y en todo caso, las fallas secundarias que en el
momento actual presentan mayor actividad pasan al norte del Es-
trecho, por la región de Granada y, particularmente, al sur de
Marruecos, por la zona de Agadir.
En todo caso, los estudios realizados en las últimas déca-
das corroborados por registros microsísmicos que se han llevado
a cabo desde la constitución de las Sociedades de estudios antes
citadas, demuestran que la zona del Estrecho, propiamente dicho,
es de un silencio sísmico notable y por otra parte, en su consti-
11.
tución, corresponde a materiales blandos tipo margoso o también
de flysch más o menos areniscoso.
De todas formas, su constitución no parece que sea sencilla.
Se han efectuado en él perfiles sísmicos profundos y por otra
parte, reconocimientos detallados con sondeos sísmicos contínuos
por la técnica del sparker desde un navío oceanográfico de la
Armada Española. Todos los datos recogidos muestran una estruc-
tura compleja y difícil de seguir, dado que estos terrenos no son
adecuados para dar reflexiones limpias, dada la escasa diferen-
cia del coeficiente de elasticidad de los diversos estratos que lo
forman. Pero se han llegado a confirmar hipótesis adelantadas
por anteriores geólogos de que el fondo del Estrecho está consti-
tuído con varios mantos de corrimiento, originados durante el le-
vantamiento de los macizos montañosos que limitan la zona que
consideramos. Su disposición puede ser. así, caótica, pero parece
ser que las masas movidas son tan grandes, que conservaron
hasta cierto punto su integridad estructural con cierta ordena-
ción y continuidad de los estratos. Así pues, hay que esperar
que tan solo en determinadas zonas, particularmente en las bases
de los sucesivos mantos de corrimiento pueden encontrarse forma-
cionesque puedan calificarse de olistostrómicas.
Por otra parte, los escasos sondeos profundos que hasta el
momento se han efectuado, dan una cierta esperanza de que a la
profundidad a la que el túnel habrá de estar situado se encon-
trará una formación margosa, la de Tanger-Almarchal, que reune
condiciones de impermeabilidad y consistencia muy adecuadas para
la construcción de la obra proyectada. Existe, sin embargo, la
posibilidad de que el Estrecho, aún sin ser la expresión de la
gran falla de la que hemos hablado, sea en realidad una fosa
tectónica limitada por fallas que, aunque de no gran importancia
y, por supuesto, sin actividad sísmica debido a la blandura de
los materiales implicados, harían que el túnel discurriera sobre
12.
materiales geológicamente más modernos constituidos por un flysch
con abundantes estratos de arenisca más permeables y que además
obligarían a la perforación de un terreno muy heteroge'neo con to-
das las dificultades constructivas que ello produce.
En el momento actual está comenzando una campaña de son-
deos en ambas márgenes en la que se toman muestras inalteradas
y se harán ensayos dilatómetricos, diagrafías, etc., con lo que
podremos llegar a tener una idea mejor de los terrenos. Además,
en plazo de meses se van a iniciar sondeos profundos marítimos
a partir de medios flotantes, con posicionamiento dinámico, que
parece deben poder darnos una respuesta final a los interrogan-
tes planteados.
Por el momento, durante la ejecución de los reconocimientos
batimétricos se han efectuado sondeos necesariamente superficiales
con tomamuestras suspendidos con cable en numerosos puntos. Las
muestras obtenidas de esta forma han demostrado que los sedimen-
tos modernos en la zona del umbral son escasos y en muchos pun-
tos inexistentes y que, en cambio, se encuentra el flysch. El fon-
do es pues rugoso lo cual ha sido comprobado con el sonar late-
ral. Esto presenta dificultades para el fondeo de cajones flotantes
y también de plataformas tipo "off-shore'.
Un plan de investigaciones ulteriores que quizá se comience
este mismo año, prevé la ejecución de pozos profundos en las ori-
llas, de los que saldrán galerías cortas, que permitirán hacer
ensayos de deformabilidad y resistencia del terreno a escala na-
tural, así como pruebas de permeabilidad e inyección.
Las estructuras geológicas que acabamos de describir per-
miten encarar la tarea de construcción del túnel con un razonable
optimismo. Se trata de un terreno de perforación fácil, si bien en
el caso de que se encontrase el flysch, el frente será probable-
13.
mente mixto, lo cual provoca dificultades para algunos métodos de
construcción. Al mismo tiempo se tratará de un terreno moderada-
mente firme, tanto en los estratos margosos de la formación Tan-
ger-Almarchal, como en la formación flysch superior.
Pero el problema que preocupa, en primer lugar, para la
ejecución y posterior explotación de este túnel submarino es el de
la impermeabilidad. También desde este punto de vista las cir-
cunstancias parecen ser favorables, aunque con mucha mayor se-
guridad si se confirma la presencia de la formación margosa y en
menor grado si nos encontramos en la formación flysch. Sin em-
bargo, el hecho de consistir ésta en mantos corridos y atormenta-
dos, si por una parte pueden suponer un inconveniente para la
perforación, permiten esperar que la continuidad de los estratos
areniscosos no sea la suficiente para convertirles en conductos
más o menos libres del agua marina.
A pesar de estas condiciones favorables, no hay duda de
que se trata de una gran tarea de magnitud excepcional: teniendo
en cuenta las rampas necesarias de acceso, la longitud total ha-
brá de ser de más de 50 kms. de los que 28 serán submarinos,
debiendo pasar por puntos en los que la profundidad del agua
alcanza algo más de 300 metros.
Con todo ello, muchos de los que nos ocupamos de este
asunto, hemos llegado a la convicción de que este túnel es facti-
ble. Sin duda alguna el argumento mayor para ello ha sido el
ejemplo del túnel de Seikan en el Japón, de configuración geomé-
trica parecida, aún cuando la profundidad sea menor. Esta cir-
cunstancia se encuentra contrapesada por un terreno probablemen-
te más difícil, con rocas volcánicas de muy diversas caracterís-
ticas; a veces, porosas y permeables y en todo caso atravesadas
por numerosas fallas en una región de fuerte actividad sísmica.
14.
Dentro de la técnica española ha tenido también un peso
importante la experiencia del túnel del Talave (fig. 6). Pertenece
éste a una importante obra del trasvase entre dos ríos españoles,
el Tajo al Norte con aguas comparativamente abundantes y el Se-
gura al Sur en una región de aguas escasas, pero con un clima
y un suelo que la hace extremadamente fértil, siempre que se
disponga de agua para riego.
Por supuesto, este túnel no puede equipararse por sus con-
diciones a la obra de la cual estamos hablando; sin embargo, su
longitud de 31,3 kms. y también la presión del agua exterior,
que llega a ser de más de 25 kg/cm2, no deja de ser un ejemplo
para el emprendimiento de obras mayores.
Por supuesto, el túnel no es submarino y el diámetro perfo-
rado es de 5 metros. El terreno es variado y aunque mucho más
antiguo, ya que pertenece, principalmente, al jurásico, y en pe-
queños tramos al cretácico y al mioceno, presenta tramos en dolo-
mías, margas, arcillas y calizas, así como en las difíciles are-
niscas flojas del albense, que en su conjunto parece que desde
el punto de vista de la perforación tendrá alguna analogía con
los terrenos que habrá que atravesar en el Estrecho.
Hay que hacer notar, que en este túnel se hizo un empleo
muy extenso de las máquinas tuneladoras a sección completa con
resultados variables, aunque en general, pueden considerarse
buenos a pesar de la gran heterogeneidad de los materiales atra-
vesados. En la obra general de trasvase, que tiene otros túneles,
además de este principal, llegaron a estar funcionando simultá-
neamente seis máquinas tuneladoras.
Pero, sin duda alguna, el ejemplo decisivo para juzgar de
la factibilidad del proyecto que comentamos es el Seikan.
15.
Un objetivo nacional del Japón, durante largo tiempo desea-
do, ha sido unir por línea férrea sus cuatro islas principales.
En la figura 7 puede verse el estado actual de las comunicaciones
interinsulares: dos túneles ferroviarios y uno más en construcción
unen la isla de Hondo con la más meridional de Kyusyu; en pro-
yecto hay varios puentes colgados: uno de ellos mixto de ferroca-
rril y carretera, entre Hondo (Honshu) y Shikoku; también en
proyecto está el túnel de Hoyo entre Shikoku y Kyusyu y final-
mente, en construcción, se encuentra el túnel de Seikan, entre
Hondo y Hokkaido (Yeso).
Con una longitud de 53,9 kms. el túnel de Seikan, cuya
terminación está muy próxima, será el túnel viario más largo del
mundo, incluso más que el del Canal de la Mancha si llega a
realizarse (2).
Probablemente seguirá siendo el más largo aún cuando el
túnel de Gibraltar llegue a hacerse y esto es debido a que en el
túnel de Seikan la pendiente admisible en las rampas ha sido tan
solo del 12 por mil para adaptar la línea a las exigencias de un
ferrocarril de alta velocidad. Esto resulta interesante para una
comunicación que se supone que va a tener un porcentaje muy
grande de viajeros, en trayectos relativamente cortos, mientras
que en el caso del enlace de Gibraltar se considera que la mayor
parte de tráfico deberá consistir en transportes pesados de mate-
rias primas o productos manufacturados desde un continente a.
otro. No parece previsible que a transportes de este tipo se les
aplique en muchos años la técnica de la alta velocidad, y por
otra parte, lógicamente, esto implicaría la transformación del
conjunto de redes ferroviarias para constituir itinerarios comple-
tos de este carácter.
De todas formas la longitud submarina del trazado es de
23.3 Kms, algo menor que la que se prevé en Gibraltar, pero la
altura de agua sobre el fondo tan solo es de 140 m. habiéndose
fijado como recubrimiento de resguardo mínimo el de 100 metros.
16.
La sección transversal de la galería circulable está previs-
ta para doble vía y tiene 9,6 m. de ancho y 8 m. de altura. Es-
ta elección de una sola galería para vía doble está influída en
gran parte por los mismos requerimientos de la gran velocidad,
ya que las condiciones aerodinámicas en una galería grande son
mucho más favorables, incluso en el caso de cruce de dos trenes.
No ocurre lo mismo en el caso del túnel de Gibraltar, cuya com-
paración con dos galenas para vía única es uno de los puntos
que son objeto de un estudio más detenido, predominando las
consideraciones técnicas y constructivas.
El túnel de Seikan tiene además una galería de servicio,
de 4 metros de diámetro, que va situada aproximadamente a una
distancia de 30 metros en horizontal de la galería principal y de
tal forma que su solera queda siempre ligeramente más baja que
dicha galería. Su función ha sidc, durante el periodc constructivo,
un avance que permitía un conocimiento geológico previo del te-
rreno que iba a alcanzar la galería principal y también como vía
de desescombro, de ventilación y de transporte de energía.
Durante la explotación del túnel tendrá funciones parecidas
y muy en particular la de vía de acceso para el servicio y man-
tenimiento, así como de seguridad en el caso de un accidente.
Además de estas dos galerías, el túnel de Seikan (fig. 8)
tiene en una parte importante de su trazado, otra tercera galería
llamada túnel piloto, cuyo- diámetro interior es en algunos tramos
de 3,6 metros y en otros de 4,5 metros de diámetro interior. Este
túnel ha sido perforado previamente a la iniciación de la galería
principal o al menos con avance respecto a ella y su función
principal ha sido la de reconocimiento geológico y también la de
proveer un conducto de drenaje por gravedad hasta unos pozos
extremos, tanto durante la construcción como durante el servicio
de la obra.
17.
En el momento actual, prácticamente terminadas las labores
de perforación de' las distintas galerías, existen dudas sobre la
utilidad que ha tenido este túnel e incluso hay alguna sobre su
conveniencia. En particular, la circunstancia de haberse hecho
siempre en una pendiente contraria a la del túnel principal hace
que la distancia vertical entre uno y otro sea importante. En un
terreno complejo, que es cuando el reconocimiento geológico deta-
llado es más necesario, las diferencias entre las condiciones geo-
lógicas halladas en una u otra traza pueden ser grandes, lo cual
ha ocurrido en diversas ocasiones en el túnel de Seikan, y posi-
blemente estas diferencias puedan ser todavía más exageradas en
el caso que hoy nos ocupa. También puede decirse que, si bien
su efecto como conducto de avenamiento del agua por gravedad es
interesante, la misnia circunstancia de su alejamiento del eje
principal, hace que no »tenga prácticamente ningún papel como
drenaje del terreno, que pueda rebajar el volumen de las irrup-
ciones de agua durante la perforacción del tún1 principal.
Por otra parte, la perforación de este túnel piloto se hizo
en tramos importantes por medio de tuneladoras a plena sección,
las cuales también fueron usadas parcialmente en el túnel de ser-
vicio. Sin embargo, el túnel principal ha sido ejecutado casí en
su totalidad con métodos convencionales ya que se ha pensado
que la tuneladora a plena sección no daba una seguridad sufi-
ciente debido a su falta de sensibilidad para prever los cambios
y accidentes del terreno.
Los trabajos han tenido en muchos puntos que afrontar difi-
cultades considerables, alguna de las cuales han provocado la
paralización de la obra durante periodos largos de tiempo. En
casi su totalidad estas dificultades han sido debidas a las irrup-
ciones de agua, ya que, en cambio, la consistencia de los terre-
nos atravesados ha sido satisfactoria. La experiencia de las su-
cesivas dificultades encontradas, y de los accidentes producidos,
ha hecho que poco a poco se hay ido desarrollando una técnica
que es difícil pensar que pueda aceptarse previamente con méto-
do de construcción de un túnel de longitud considerable. Sin em-
bargo, en este caso está justificada por el hecho de que solamen-
te falta por perforar una longitud pequeña que es la necesaria
para poder poner en servicio una obra ya ejecutada y de longi-
tud grande. Así pues, cualquier disposición que en el momento
actual se tome para asegurarse contra cualquier accidente o inte-
rrupción resulta justificada.
La técnica utilizada en este periodo final de la perforación,
consiste en inyectar previamente el terreno con un haz muy denso
de taladros, y empleando altas presiones. El avance se hace, por
lo tanto, bajo la protección de una gruesa corona de terreno con-
solidado (figs. 9 y lo). La presión aplicada es suficiente para
producir el agrietamiento del terreno, el cual queda impermeabi-
lizado, en consecuencia, no por inyección propiamente dicha o di-
gamos impreganación, sino por una retícula de diaclasas creada
por la presión de la inyección y rellenas por los materiales de
la misma. En los casos de rocas porosas y también en los de ci-
neritas, la inyección sirve también para aumentar su resistencia
mediante compactación. El material inyectado es en todo caso una
lechada de cemento con una fuerte proporción de silicato sódico.
Es de notar que el túnel de Seikan, como normalmente suele
ocurrir en obras de magnitud comparable, tiene un largo histo-
rial. Las investigaciones preliminares comenzaron en 1946, y en-
tre 1955 y 1963 se realizaron investigaciones sobre reconocimien-
tos geológicos de detalle, toma de muestras del fondo del mar,
reconocimientos sismológicos, acústicos, sísmicos y magnéticos,
inspección de los fondos desde un submarino de observación y al-
gunas prospecciones mecánicas de alta mar. Es decir, una situa-
ción parecida a la que ahora iniciamos. Esto nos indica que,
aunque nos parezca hoy que la perspectiva de nuestra obra es
todavía lejana, no es demasiado pronto para que llevemos a cabo
estos estudios.
19.
El túnel bajo el Canal de la Mancha
Aún cuando no ha llegado a ser ejecutado hasta el momento
y puede decirse que ni siquiera se ha comenzado, no es posible
hablar de una obra de esta clase sin hacer referencia, como pre-
cedente, al túnel bajo el Canal de la Mancha. Por supuesto, esta
obra es la que, si contamos su periodo de concepción, es la más
antigua, puesto que, ya en 1750, la Academía de Amiens convocó
un concurso de ideas para facilitar las comunicaciones entre
Francia e Inglaterra. Entre las propuestas presentadas a este
Concurso hay ya una de túnel debida a Desmaretis, siendo quizá
el rasgo más curioso el que, como era natural en aquella época,
se piensa que el tráfico va a ser de carros y diligencias y la
iluminación por medio de faroles de aceite.
En la primera mitad del siglo Xix, se proponen para este
cruce varias ideas e estructuras como puefites, tubos sumergidos,
túneles y en la segunda mitad del siglo, se constituye bajo la
inspiración de Napoleón III una Comisión para estudiar las pro-
puestas hechas hasta entonces. Más tarde, dos hechos paralelos
confieren ya mayor entidad a la gestión del paso del Canal: En
Inglaterra se constituye la Channel Tunnel Company y en Francia
la Compañía de Ferrocarriles el Norte crea una Sociedad de estu-
dios en 1875. Estos hechos conducen a que se inicien trabajos ex-
ploratorios de bastante importancia que comprendieron la perfora-
ción de pozos y galerías en ambas orillas, Sangatt y Shakespeare
Clifr. En conjunto, unos 5 kilómetros, siempre sobre la idea de
preconizar una obra en túnel, pero coexistiendo con alguna pro-
puesta de puente de las que hay que citar como notablemente ela-
borada la de Snyder en 1889.
No es ocasión ni disponemos de tiempo aquí, de seguir ha-
ciendo una historia detallada de esta idea siempre viva y hasta
el momento no realizada y que en los últimos años de la década
de los 60, llegó a un estadio en el que parecía inminente su rea-
lización. En efecto, en 1970 llegó a estar respaldada por una
20.
unión de tres potentes grupos financieros, firmándose en Octubre
de 1972, una convención entre los gobiernos y el grupo concesio-
nario que iba a poner en marcha un programa, según el cual la
obra podría entrar en servicio en 1980.
Sin embargo, la crisis económica desencadenada para esas
fechas, ha dejado nuevamente estos planes en el estado de bue-
nas intenciones.
En la figura 11 se presentan las líneas generales del traza-
do de túnel previsto, cuyas características fundamentales son:
Sección. Dos túneles gemelos principales de 6,5 metros de
diámetro libre, separados 30 metros entre ejes. Túnel de servicio
intermedio de 3 metros y medio de diámetro. Galería de drenaje
en extremos según lo exija el signo de la pendiente.
Longitud submarina 36,4 kms. Longitud total 52,5 kms. Má-
xima profundidad de aguas 60 metros y mínimo resguardo 30 me-
tros.
De esta forma vemos que el trayecto bajo el agua es inclu-
so superior al túnel de Seikan y de Gibraltar, pero en cambio la
presión de la misma será mucho más pequeña.
Por otra parte, las condiciones del terreno parecen franca-
mente favorables: la casi totalidad del trazado irá en la clásica
creta cenomanense, cuyo espesor varía de costa a costa entre 80
y 60 metros y que puede considerarse el prototipo del terreno fá-
cil de excavar, homogeneo y suficientemente resistente e imper-
meable. Por encima de la creta se encuentra un cierto espesor
del turonense y senonense en una formación bien estratificada
con niveles de creta pero con otros más arcillosos y con flysch.
21.
En lo posible se evitará alcanzar estos niveles que pueden
producir dificultades en la perforación y, en particular, pueden
resultar expansivos. Pero su existencia al techo de la zona a
perforar no dejará de representar una seguridad suplementaria
frente a las irrupciones de agua, dado su contenido arcilloso.
Configuración geométrica de la sección del túnel de Gibraltar
Una vez examinados estos ejemplos, pasemos a ocuparnos
más concretamente del caso que consideramos: el túnel de Gibral-
tar. La primera cuestión a decidir es la siguiente: si el túnel
deberá ser ferroviario o bien para automóviles.
Dentro de la perspectiva actual del tráfico entre Marruecos
y España, la solución de túnel para automóviles resulta muy
atractiva. En este momento la red africana ferroviaria es escasa
y una parte grande del tráfico se ejerce, incluso el de mercan-
cías, en vehículos automóviles a través de instalaciones "roli-in,
roil-on" de las que está suficientemente provista la costa marroquí
y, particularmente, la costa española en varios de los puertos
próximos al Estrecho.
Sin embargo, observemos que los dos túneles comparables al
que hoy estudiamos, el de Seikan y el de la Mancha, han sido
proyectados para el tráfico ferroviario. En el caso del Japón los
condicionamientos que han conducido a esta solución son varios:
ante todo hemos de tener en cuenta que, dada la extraordinaria
densidad de la población en esas islas, se le ha dado en gene-
ral uha gran importancia a este medio de transporte, mucho más
concentrado y menos ávido de espacio que el automóvil. Por esta
misma causa se ha desarrollado extraordinariamente la tecnología
en su faceta de transporte de personas a gran velocidad, de tal
manera, que dentro de las distancias medias allí existentes supe-
ra en velocidad comercial no tan solo al vehículo automóvil, sino
también al mismo avión.
22.
Muy diferente es el caso del Canal de la Mancha en donde
contrariamente se espera que el tráfico turístico suponga una
fracción importante, implicando el transporte del automóvil que
ha de ser utilizado después en los viajes de vacaciones. Sin em-
bargo, después de muy detallados estudios vemos que la solución
adoptada ha sido también la del túnel ferroviario.
A este resultado contribuyen diversas otras razones de las
cuales una de las principales es puramente técnica: la de la
ventilación. Aún cuando puede esperarse que en los años venide-
ros se consiga cada vez más la reducción de la cantidad de
monoxido de carbono que producen los automóviles, esta será
siempre importante. Por otra parte, la cantidad de este producto
venenoso que puede tolerarse en el aire, depende del tiempo que
el individuo haya de estar expuesto a él. En consecuencia, la to-
lerancia debe bajar al aumentar la longitud del túnel. En el mo-
mento actual, el túnel automovilístico más largo es el de San Go-
tardo, en los Alpes, cuya longitud es de 17 kms., pero cuenta
con cuatro chimeneas de ventilación intermedias. Esta última faci-
lidad no es posible en los trayectos submarinos profundos, si
bien tanto en el caso del túnel de la Mancha en los estudios pre-
vios como en el túnel de Gibraltar se han puesto chimeneas de
ventilación intermedias alojadas en plataformas "off-shore", allá
donde la profundidad del agua no pasa de 60 .i 80 metros. Sin
embargo, se piensa que estas chimeneas serían muy vulnerables
y la perspectiva de una inundación súbita del túñel hace que es-
ta idea sea poco atractiva.
Aún cuando pueda parecer lo contrario, el problema de los
humos expelidos por los vehículos de motor diesel puede ser más
facílmente resuelto en un futuro próximo. Aún cuando sean muy
molestos, son menos tóxicos y, por otra parte, tratándose de ae-
rosoles, son susceptibles de filtrado. Así pues, es posible esta-
blecer circuítos cerrados, por secciones, para su limpieza, solu-
ción que ya está siendo aplicada en un túnel japonés.
23.
De todas maneras, la solución de túnel para automóviles
tiene todavía otros numerosos inconvenientes: es muy monótono un
trayecto de cerca de 50 kms. para conducir en un túnel casi rec-
to y en la inmediata proximidad de las paredes. Habrá mucha
mayor frecuencia de accidentes y, aún cuando sean de menor im-
portancia individual, originarán en cada caso un gran trastorno
en la explotación. Hace falta una iluminación intensa, que, su-
mada a la ventilación, producirá unos gastos de explotación im-
portantes. Muy principalmente, nos enfrentaríamos a la necesidad
de una sección mucho mayor, lo cual puede aumentar en forma
exponencial las dificultades constructivas. A cambio de esto, te-
nemos la posible ventaja de una longitud notablemente menor en
los tramos terrestres, ya que las rampas admisibles son mucho
más fuertes que en el caso del ferrocarril.
Por todas estas razones, está casi decidido que el túnel de
Gibraltar se proyectará para ferrocarril.
En cuanto a su sección, uno de los puntos que se estudia
con más cuidado es el de la comparación entre la solución de ga-
lería para doble vía o dos galerías para vía sencilla (figs.
12 y 13). La decisión no podrá tomarse hasta que tengamos datos
más concretos del terreno, que permitan valorar todas las cir-
cunstancias de la construcción y también del revestimiento. Pero,
en el momento actual, se muestra una cierta preferencia hacía la
solución de dos galerías, al menos en el tramo submarino, ya que
no cabe duda que esto tiende a disminuir las dificultades geotéc-
nicas.
Existe también una razón económica, y es la de que el trá-
fico actual, incluso el que puede esperarse en bastantes años,
puede ser servido por una vía única con los medios actuales de
información y automatización. Así pues, resulta muy posible el
construir, por el momento, tan solo una de las galerías, para
completarla con la segunda cuando el comercio centroafricano ha-
ya sido suficientemente canalizado hasta este punto, mediante el
desarrollo de la red de comunicaciones del Continente.
24.
Un punto interesante es que se piensa aceptar un gálibo al-
go mayor del normal de ferrocarriles: esto permitirá transbordar,
en plataformas especiales, los camiones de dimensiones excepcio-
nales, piezas de maquinaria, etc.
Junto a la galería única inicial resulta en todo caso im-
prescindible la galería de servicio. En cambio, la galería piloto
es muy posible que no se lleve a cabo por las razones que hemos
indicado, teniendo en cuenta también la escasa cuantía de las
filtraciones que se esperan tener.
Equilibrio de las paredes del túnel, bajo el influjo de la filtra-
ción
Pero aunque estas sean escasas en volumen, no debe supo-
nerse que la influencia del agua en el túnel vaya a ser peque-
ña: muy al contrario, es ésta una cuestión crucial en el proyec-
to y la que polariza mi atención.
En efecto, este túnel, estructuralmente tiene un solo peligro:
el del fortísimo gradiente hidráulico en el terreno de su entorno.
Su gran 'ongitud produce problemas de explotación y también
constructivos, pero no tiene importancia para el aspecto que en
este momento consideramos. En cuanto a la carga de tierras es
francamente modesta; pero, en cambio, la presión hidróstatica
supera las 40 atmósferas y el potencial hidráulico correspondiente
habrá de ser absorbido en el momento que exista una perforación
por un espesor de terreno que en algunos puntos será tan solo
de 100 ó 150 metros.
Como es sabido, alrededor de un orificio, en el terreno,
cuando el nivel de esfuerzos es grande, se forma una corona
plastificada, por fuera de la cual, el terreno está todavía en
25.
equilibrio elástico (fig. 14). El espesor de esta corona depende
de la resistencia del terreno y de su estado de esfuerzos inicial.
Pero se recuerda muchas menos veces que en el caso de que exis-
ta una filtración hacía el agujero, esta produce una fuerza de
masa que hace aumentar considerablemente el espesor de la coro-
na. Correlativamente, se produce un movimiento de las paredes
del túnel hacía el interior (convergencia) que refleja la deforma-
ción elástica de la masa de terreno no plastificada y también la
dilatancia de la incluída dentro de la corona. En una combina-
ción desfavorable de circunstancias, el espesor de la corona crece
indefinidamente. En este caso, el túnel se cierra si no se recurre
a tiempo a remediar la situación aplicando una presión interior
que en general será producida por una entibación o revestimiento
y en algunos casos por aire comprimido o fango tixotrópico.
Hace algún tiempo, y con motivo de la perforación de otro
túnel con una carga de agua de alrededor de 200 metros, planteé
las ecuaciones diferenciales del problema y les dí una resolución
numérica aproximada. Dentro del marco de los estudios para el
túnel de Gibraltar hemos vuelto sobre las mismas, y el Profesor
Adjunto de mi Cátedra, D. Alcibiades Serrano, ha conseguido dar-
le solución analítica para determinados casos, aparte de la solu-
ción numérica general.
Si llamamos R al radio de plastificación, señalado en la
fig. 14, u a la presión intersticial correspondiente al mismo y
a la presión radial en el mismo punto, que igualmente supo-
nemos constante en toda la circunferencia, G será la presión efec
tiva, R' uy serán el radio del túnel, y las presiones del
agua (nula, es decir, igual a la armosférica, o bien igual a la
sobrepresión del aire comprimido o fango presurizado, según los
casos), y presión sobre la superficie. Por otra parte, podemos
admitir:
= (H + R ) - u 1 (1 - senØ ) - c. cos Ø Jp 0 pJ
26.
siendo H la profundidad de la clave del túnel, respecto a la
superficie. No tendremos, pues, en cuenta, el peso del terreno si-
tuado dentro del anillo plastificado.
Estableceremos inicialmente el equilibrio en presiones tota-
les, para calcular las efectivas (fig. 15).
dd
(
6r dQdr) Gd +G r drldQ+
r r r r
dG
r r
dr r
Pasando ahora a efectivas, siendo u la presión intersticial.
dG G-6 r r dr - r r
G-'& 1
dG r _d du
dr - dr + dr
)
- r du = r - dr
Con esto y la condición de plasticidad de un sólido coulom-
biano, tenemos ya un sistema de ecuaciones que nos permiten lle-
gar a calcular R/R Q. En 1981 (3) di una solución aproximada,
con la que se han cl alculado, por ejemplo, las curvas de las fi-
guras 16 y 17. En la primera de ellas, tenemos la razón R/R O
para cinco casos distintos. Todos ellos corresponden a un túnel
de ¿ m. de radio, situado a una profundidad de 30 m. (medida
respecto al eje, es decir FI + R 0 ) con el agua 5 m. por debajo de
la superficie (u = 2.5 kg/cm2)
27.
En radio de influencia (sobre la presión de poro) se supone
igual: R = 16 m. Cuatro curvas corresponden a cuatro terrenos
distintos, variando las presiones interiores, de modo que, en ca-.
da caso, u . La quinta curva de la figura corresponde al
caso de que se mantenga en un valor fijo de 1.5 kg/cm2, y
u 0 varíe entre O y 1.5 kg/cm2. Como vemos, la influencia sobre
R /R es mucho menor en este caso. po
D e esto último parece que podría deducirse que la aplica-
ción de aire comprimido, que actúa esencialmente sobre el agua
intersticial, sería poco eficaz, y que sería muy preferible la de
fango tixotrópico, que forma un "cake" , mediante el cual la pre-
Sión se aplica como esfuerzo total. En la realidad, pensamos que,
al menos en los terrenos que esperamos encontrar, el aire compri-
mido actuará de la misma manera, ya que quedará igualmente
contenido por los meniscos capilares, transmitiendo así el esfuerzo
al esqueleto.
En cuanto a la fig. 17 contiene dos curvas que nos dan,
para todas las demás circunstancias iguales, y en el mismo túnel
que en el caso anterior, la influencia del nivel del agua, refle-
jado por u . La tercera curva, por último, indica la variación
de R /R0 para el mismo túnel, manteniéndose fija u , pero va-
riando, en cambio, la profundidad.
Tanto en una como en otra de estas dos últimas figuras,
vemos que hay situaciones en las que el espesor del anillo plas-
tificado permanece bastante estable, aunque varíen considerable-
mente circunstancias como son la presión del agua, presión inte-
rior, etc. La perforación del túnel podría hacerse, pues, en con-
diciones controlables otras combinaciones de parámetros, en cam-
bio, conducen a estados en los que una desviación pequeña de
los mismos produce un gran incremento de la relación R /R
UO
Es evidente que en esta situación el equilibrio sería inestable,
y sería muy fácil que escapase fuera de control, por lo que de-
berán tomarse las medidas necesarias para no llegar a encontrar-
se en un estado de esta clase.
En las soluciones calculadas, se ha supuesto siempre que
el terreno era homogéneo. Sin embargo, lo normal es que alrede-
dor del agujero se forme una corona descomprimida y fisurada,
en la cual la permeabilidad aumenta.
Ocurre muchas veces, también, que, como en el caso del
Seikan, exista una corona inyectada niás impermeable, y también
suele ser más impermeable el revestimiento, aunque no lo sea por
completo (caso, este último, en el que no habría filtración, y el
problema, en consecuencia, se reduciría al clásico).
El caso de que la permeabilidad varíe según una función
cualquiera del radio ha sido resuelto, con toda generalidad, por
el Profesor Adjunto de Geotécnia y Cimientos de la Escuela de
Ingenieros de Madrid, D. Alcibiades Serrano, el cual, además, ha
hallado la solución analítica rigurosa del sistema de ecuaciones
diferenciales de que antes hemos tratado.
No tenemos tiempo aquí de detallar sus resultados, pero
queremos, en cambio, hacer un pequeño resumen de los que ha
obtenido en un nuevo e importante problema, relacionado con el
anterior: el de la estabilidad del frente de ataque, igualmente
bajo la influencia de la filtración.
Ha supuesto el Sr. Serrano que la forma del frente es he-
misférica, y, con ello, llega a la solución analítica exacta en
el caso de terreno homogéneo, y a la general, integrable numéri-
camente, cuando no lo sea.
29.
Aún cuando, por el momento, no tengamos datos cuantitati-
vos suficientemente precisos para poder aplicar estas teorías, sí
es posible darse cuenta de que son muy apropiados para descri-
bir el posible comportamiento del túnel.
Aspectos tan importantes como la influencia del drenaje en
los radios de plastificación, convergencia, condiciones límites que
producen la inestabilidad total, etc., aparecen claramente defini-
dos en función de las condiciones hidrogeológicas y geotécnicas,
y de las cargas del terreno, pudiéndose hacer utilísimos análisis
de sensibilidad respecto a las variaciones de los distintos paráme-
tros.
La figura 18 resume algunos resultados. Tenemos en ella la
razón R/R es función de C + p tg , siendo p i la presión
efectiva inicial, antes de la apertura del túnel. Vemos claramente
la posición de los estados críticos, pero vemos también la in-
fluencia de R 1
Esto es importante, porque otro proceso que se estudia es
el transitorio que se desencadena por la descarga de las presio-
nes totales consecuente a la apertura de la cavidad. Es de hin-
chamiento inicialmente, con lo que una gran parte de la presión
de poro existente, se disipa, e incluso puede convertirse en suc-
ción, en la proximidad de las paredes. Pero, después, el régimen
permanente se va estableciendo, con lo cual el radio R varía de
manera constante durante todo este periodo. La succión, o, al
menos, la reducción de u sostiene al frente en el momento inicial,
pero la situación degenera al acudir el agua del entorno a favor
del gradiente piezométrico así producido. Llegar a estimar la ve-
locidad a la que se produce esta degradación sería muy impor-
tante, y parece que puede ser posible con la ayuda de la experi-
mentación, en laboratorio e "in situ" sobre la dilatancia y difu-
sividad en los terrenos existentes.
ii!1
Procedimientos constructivos
En general, estos cálculos son esenciales para resolver dos
problemas básicos: la seguridad durante la construcción del túnel
y su revestimiento. En cuanto a la primera, hemos visto la posi-
bilidad de que el túnel, y en particular su frente, no sea auto-
estable, aunque esto se puede presentar tan solo en algunos tra-
mos: particularmente en los situados debajo de la parte más pro-
funda del Estrecho, en donde el gradiente hidráulico será rñás
importante. Parece que la solución habrá de estar en un escudo.
Aún así, la estabilidad del frente será precaria y sería muy de-
seable poder aplicar una contrapresión que la garantizara.
Las presiones posibles para el aire comprimido son insufi-
cientes, •desgraciadamente, para tener una influencia apreciable,
por lo que debe pensarse en el empleo de los fangos tixotrópicos,
tal como ha sido desarrollado y puesto a punto en escudos cerra-
dos japoneses, ingleses y alemanes. Aunque las presiones aplica-
das en estos fangos hasta ahora no han sido grandes y apenas
han superado a las posibles en el aire comprimido, parece que
los escudos actuales pueden soportar presiones de hasta 5 6 6
kg/cm2 y se espera que en un plazo breve pudiera conseguirse
hasta lt kg/cm2.
Sin embargo, los escudos japoneses habitualmente empleados,
entre otros inconvenientes, tienen el de ser incapaces de funcio-
nar con un frente mixto, en particular si alguno de los estratos
son rocosos. Sin embargo, es postble que este inconveniente sea
superado en pocos años por los escudos equipados con brazos os-
cilantes, de los que uno de los primeros prototipos es el escudo
alemán Holzmann en estado ya operativo, aunque tan sólo ha per -
forado hasta el momento, en Alemania unos 600 metros, distribuí-
dos en dos túneles (fig. 19).
31.
Como antes hemos dicho, la forma de manejar el problema en
el Seikan ha sido completamente diferente: allí se ha confiado en
un reforzamiento del terreno por medio de una espesa corona de
inyecciones hasta conseguir que sea autoestable. Sin embargo, hay
que tener en cuenta que en el Seikan, aparte de que el gradiente
de agua es menor, el terreno es, en general, mucho más resistente
que lar margas con las cuales vamos a tener que tratar. Por otra
parte, el avance actual del Seikan es extremadamente costoso y
lento. El procedimiento empleado es aceptable para un tramo de
terminación particularmente difícil, pero no parece que pueda ser
adecuado como método constructivo general para toda la traza del
túnel que proyectamos, al menos en su tramo submarino.
Examen de la aplicabilidad del N.M.A.
Una alternativa que ha sido propugnada es la del Nuevo Mé-
todo Austriaco, es decir, el sostenimiento provisional de la exca-
vación por medio de gunita, y quizá también de pernos anclados,
aún cuando estos no parece que se adapten muy bien al terreno
margoso, punto sobre el que también se va a hacer una investiga-
ción con ensayos en los pozos y galerías exploratorios.
Sin embargo, nuestra opinión es que, en el tramo submarino
este método no es probablemente eficaz en circunstancias como las
que encaramos en este momento. En primer lugar, la gunita, en
principio, quedaría sometida al cabo de un plazo breve a la pre-
sión total del agua y evidentemente no podría resistir, aunque es-
to puede paliarse por medio de agujeros de drenaje. Pero, por
otra parte, las mismas presiones del terreno, consecuencia de las
filtraciones, harían necesaria una capa muy espesa de gunita, o
mejor dicho, varias capas sucesivas de la misma. Esto resultaría
costoso; pero, en el caso típico del Nuevo Método Austriaco, la gu-
nita es rentable, pues de la observación de su comportamiento
puede deducirse el revestimiento definitivo necesario, con lo cual
32.
la economía obtenida en éste, compensa el coste de revestimiento
provisional. Esto puede ocurrir en 103 tramos terrestres de la obra
que se estudia.
Sin embargo, en el tráyecto submarino, el problema es muy
diferente, ya que, como hemos dicho, la mayor parte de la presión
de tierras será producida por la filtración como fuerza de masa
aplicada al entorno. Como las circunstancias de esta filtración son
muy diferentes durante la excavación que en el caso permanente;
el estudio de la convergencia, durante la perforación, no puede
permitir sacar prácticamente consecuencia alguna referente al com-
portamiento futuro y presiones de las tierras sobre el revestimien-
to definitivo.
Túnel impermeable. Túnel drenado
Esta consideración se enlaza con otro problema hoy muy dis-
cutido, que es si el túnel deberá, o no, ser drenado: si el reves-
timiento es impermeable y no está dotado de drenaje alguno es
evidente que tendrá que resistir al cabo de cierto tiempo una pre-
sión igual a la total del agua más la presión de las tierras su-
mergidas. Si el revestimiento está drenado, bien porque él mismo
sea permeable (solución evidentemente muy inconveniente para la
explotación) o bien porque esté trasdosado por alguna capa dre-
nante, o incluso, simplemente por perforaciones radiales, la pre-
sión sobre el revestimiento será evidentemente menor. No podemos
decir, sin embargo, como intruitivamente podemos ser empujados a
creer, que la presión del agua se ha eliminado por el hecho de
que pueda ser igual a la atmosférica en el contacto con el revesti-
miento. La presión del agua sigue ejerciéndose sobre el túnel,
aunque haya sido alejada, pero lo que sí es cierto es que en este
caso podemos contar con la ayuda de la resistencia propia de una
cierta corona de terreno.
No estamos todavía en condiciones de resolver cual es la so-
lución óptima y probablemente no se llegará a ello hasta que se
1
33.
hagan observaciones en galerías de prueba, pero hay algunos
puntos que es preciso indicar.
En primer lugar, no existen drenajes que no tengan un com-
portamiento evolutivo, generalmente hacía una menor eficacia, por
lo que no hay duda de que habrá que tener una vigilancia cons-
tante sobre ellos y que quizá sea necesario con el tiempo tomar
medidas complementarias.
En segundo lugar, si bien en el túnel con revestimiento im-
permeable, la presión del agua sobre éste es muy grande, su dis-
tribución es perfectamente hidrostática y en condiciones, por lo
tanto ideales para ser resistida. La posibilidad de pandeo de re-
vestimiento fuertemente comprimido es pequeña, tal como ha sido
previsto por algunos estudios preliminares, teniendo en cuenta la
colaboración del terreno. En cambio, la presión producida por es-
te mismo terreno, que tiene su origen en la filtración, será más
pequeña, pero con una distribución mucho más desigual y descono-
cida, puesto que reflejará todas las heterogeneidades, no solamen-
te de la resistencia del terreno, sino también de su permeabilidad,
con lo cual, es de suponer que los momentos flectores pueden ser
mucho más importantes.
Finalmente no es posible olvidar que la evacuación de las
filtraciones supone, desde el punto más bajo del túnel, una eleva-
ción de más de 400 metros, por lo cual el consumo de energía pue-
de ser muy importante.
Desarrollando un poco más este último punto, lo vemos ligado
a la posibilidad de disminuir el caudal por medio de inyecciones
como se ha hecho en el Seikan. Pero siendo estas inyecciones muy
costosas sería necesario llegar a una optimización entre el espesor
y la calidad de la corona inyectada y el valor actual de las fil-
traciones que habrá que evacuar en el futuro. He efectuado un
34.
estudio sobre este punto, pero no hay tiempo para exponerlo aquí.
Se funda además, hasta el momento, en supuestos teóricos sobre la
mejora de la impermeabilidad que la corona inyectada puede pro-
porcionar, y del efecto de descompresión que la apertura del túnel
producirá sobre ella, contrarrestando una parte de la ventaja con-
seguida. Todos los supuestos de que se ha partido, así como los
valores en los parámetros, habrán de ser revisados a la luz de los
ensayos que se lleven a cabo en las galerías de exploración.
La solución puente
Como he dicho al principio, mi opinión personal es favorable
a la solución "túnel" para el paso del Estrecho de Gibraltar, y es
a este tipo de obra al que he dedicado alguna actividad. Pero los
equipos que se ocupan del conjunto del problema tinen otras va-
rias soluciones en estudio.
Entre ellas, la que resulta más competitiva es la de puente.
Como también he dicho, ya en 1956, D. Alfonso Peña Boeuf presentó
un proyecto de puente con tramos colgantes de 2000 m. de luz en
la zona central y de 1000 m. de luz en las plataformas laterales.
La cimentación se realizaría por cajones formados por una pareja
de cilindros huecos, llevados por flotación hasta su emplazamiento,
donde se fondearían rellenando con inyecciones de microhormigón
el espacio entre el fondo marino y el del cajón.
En aquel momento, el proyecto aquél puede calificarse de
irreal: pero desde esa fecha hasta hoy, la tecnología ha avanzado
mucho, tanto en lo que se refiere a las estructuras de puente como
a la construcción de apoyos "off-shore", pero todavía las dificul-
tades previsibles nos parecen insuperables.
Sin embargo, teniendo en cuenta que este proyecto no va a
ejecutarse hoy, sino dentro de algunos lustros, quizá no demasia-
dos, resulta razonable no perder de vista esta posibilidad, que
tiene muchos aspectos atractivos.
35.
El mayor de ellos es que el puente sería para automóviles,
ya que desaparecen por completo lOS problemas de sección y cte
ventilación. Posiblemente sería mixto, aunque, como luego diremos,
el paso del ferrocarril implica ciertas complicaciones suplementa-
rias.
Otra ventaja importante es la del plazo de ejecución, ya que
el del túnel está muy rígidamente condicionado por la imposibili-
dad de tener varios ataques en todo el tramo submarino, al menos
para una primera galería.
El proyecto del ingeniero Peña Boeuf, a pesar de que era
útopico, por la gran extrapolación que suponía respecto a todo lo
que en aquel entonces se había realizado, ha servido para plan-
tear los problemas y ordenar la secuencia de las fases por las
que habrá de pasar su resolución. Y si vemos las soluciones que
hoy están presentando los mas grandes constructores de puentes,
y nos damos cuenta de las analogías que tienen con el proyecto
de D. Alfonso Peña Boeuf, no podemos por menos de rendirnos a la
evidencia, por otra parte ya proclamada, de que su autor era un
gran ingeniero.
Un punto básico es el de la longitud del vano que es posible
construir. En el momento actual, están los 1410 m. del puente so-
bre el Humber en Inglaterra, y está en proyecto, y quizá ya ini-
ciados los trabajos, del puente sobre el Estrecho de Akashi, en el
Japón, con 1780 m. (4).
Dentro del marco de los estudios para el paso del Estrecho
de Gibraltar, el Ingeniero D. Javier Manterola, Catedrático de
Puentes de la Escuela de Caminos, de Madrid, ha efectuado un re-
ciente estudio (5) con motivo del problema que nos ocupa, llegando
a la conclusión de que los aceros actuales permiten luces entre
3500 y 4000 m. dependiendo de la altura de la torre. En particu-
36.
lar, en los estudios realizados para la solución puente en el Es-
trecho de Mesina, se han diseñado, aunque soro a nivel de antepr-
yecto, luces de 3300 m.
Estas luces, a pesar de ser considerablemente mayores que
las del proyecto de Peña Boeuf, producen, con todo, problemas
muy graves respecto a la cimentación, como luego veremos, pero
existe la posibilidad de que, en un plazo no demasiado largo,
puedan doblarse y quizá triplicarse.
Esto puede ocurrir en cuanto se ponga a punto la utilización
de materiales compuestos, como son los plásticos reforzados con fi-
bra de vidrio (GRP) y los reforzados con fibras de carbono (CFRP).
También refiriéndose al puente de Gibraltar, el ingeniero suizo Urs
Meier ha presentado un estudio cuyos resultados se resumen en la
fig. 20.
En ella, se relaciona la luz con la carga específica de pro-
yecto, definida esta como sigue:
CEP = Westructura soporte = 1
w +w. tablero viva permanente - 1
donde es el "coeficiente del sistema" que caracteriza el tipo es-
tructural del conjunto del puente, y que puede aceptarse que es
ingual a 1.66 y y la densidad del material del elemento resisten-
La carga crítica para el elemento soportante, en este caso
el cable portador, vemos que llega a la enorme luz de 14580 m.
para el plástico con fibras de carbono, y algo menos para el de
fibra de vidrio. Esto, triplica la posibilidad del acero, que es de
4490 m.
37.
Sin embargo, tales luces, para las que el cable simplemente
se soporta a sí mismo, no tendrían utilidad en la práctica. En es-
ta, debemos elegir una "luz económica" en la que reservemos para
la carga útil (llamando así a la del tablero más la carga viva)
alrededor del ¿O% de la resistencia disponible: es decir, que la
carga específica de proyecto sea alrededor de 0.6.
La ventaja que puede llegarse a obtener es del mismo orden,
y así, las luces económicas serían de 5550 m. para el material con
fibras de carbón, y tan sólo de 1700 m. para el acero, coincidien-
do esta cifra con la del puente japonés al que antes hemos aludi-
do.
Es e'.'idente,.. sin embargo, que el empleo de estos nuevos, ma-
teriales en puentes es hoy tan solo una esperanza, y que habrán
de pasar muchos años antes de que se resuelvan numerosas difi-
cultades tecnológicas. Una de ellas es la de su comportamiento a
largo plazo, y, evidentemente, será necesario que se hayan cons-
truído así muchas obras menores, y que se haya podido observar
su comportamiento a lo largo del tiempo, antes de que se puede
pensar en confiar a estos materiales la responsabilidad de obra
de tanta trascendencia.
Tampoco hay que olvidar el problema de la deformabilidad
del puente, dado el coeficiente de elasticidad más bajo, al menos
por el momento, de los plásticos. Esta puede llegar a constituir
una dificultad importante, en especial para la circulación ferro-
viaria, cuya carga es mucho más concentrada. El paso del convoy
excita una onda cuya propagación, complicada con armónicos y re-
flexiones, puede ser muy molesto para el ferrocarril y también pa-
ra la circulación automóvil, si el' puente es, como sería deseable,
de utilización mixta.
Por otra parte, más estudios y mucha más experiencia resul-
tan necesarios para juzgar de la estabilidad aerodinámica de un
puente así constituído. Este problema se agrava al aumentar las lu-
ces y, probablemente, puede llegar a ser crítico con unos cables
menos rígidos que los de acero.
En el Estrecho de Gibraltar, el viento, encajonado entre dos
macizos montañosos, llega a alcanzar gran violencia, habiéndose
registrado 224 kms/hora en Tanger y 154 Kms/hora en Tarifa. En
Algeciras, hace solamente un mes, se alcanzó la velocidad de
170 Kms/h.
La vulnerabilidad de los puentes colgantes a este efecto es
conocida desde antiguo, y Thomas Telford, después de las dificul-
tades atravesadas por el puente sobre el estrecho de Menai, reco-
mendó no se sobrepasasen con este tipo de construcción los mil
pies de luz. Tacoma, más tarde, es un ejemplo clásico para recor-
darnos este peligro.
Sin embargo, los estudios aerodinámicos y estructurales han
progresado lo suficiente para poder hoy pensar que este factor,
- aunque productor de dificultades, no es decisivo.
Es interesante hacer notar que las soluciones adoptadas en
el momento actual difieren notablemente, dividiéndose en dos es-
cuelas, que podemos llamar americana e inglesa.
La primera, de la que es el más ilustre representante el
Prof. Scanlan, rigidiza el tablero por medio de grandes celosías
metálicas. Al mismo tiempo, estas celosías desorganizan la capa
límite formada por el aire, evitando el efecto de los remolinos. Ade
más de ello, el tablero se construye poroso, al menos en una
parte importante de su anchura. Así es el puente Verrazano y
también el de Lisboa, construido con proyecto americano.
39.
Contrariamente, los ingleses, que cuentan con realizaciones
como los puentes sobre el Severn, el Bósforo y el í'ecord de Hum-
ber, diseñan el dintel con sección maciza de formas aerodinámicas.
No existe hoy un consenso que permita juzgar la validez relativa
de ambas líneas de proyecto y surge una tercera tendencia: Brown,
para el puente del Estrecho de Mesina, elimina prácticamente la
rigidez del tablero al flameo, proponiendo un perfil aerodinámico
que, al mismo tiempo, tiene perforaciones. De esta manera, la ve-
locidad del viento necesaria para producir flameo sube por encima
de la posible.
Pero, con todas las dificultades que el proyecto de la es-
tructura presenta, quizá sea más aleatoria la construcción de las
pilas. Estas habrán de ser colocadas en profundidades que, para
varias de ellas, sobrepasarán los 200 m.
Se citan en apoyo de la factibilidad de estas estructuras los
ejemplos de las plataformas petroleras, que han alcanzado profun-
didades semejantes; pero las diferencias con los soportes que el
puente necesita son fundamentales.
En primer lugar, en dichas grandes profundidades han sido
colocadas plataformas metálicas tipo "jackel", cuya cimentación se
consigue mediante pilotes hincados, lo cual aquí no parece sería
posible, dado el fondo rocoso. En cuanto a las plataformas de tipo
de gravedad, muchas de ellas de hormigón, depositadas sobre el
fondo, han llegado como máximo a unos 150 m.
En segundo lugar, estas plataformas se levantan sobre el ni-
vel del agua poco más de lo necesario para estar al abrigo del
oleaje. En cambio, las pilas de este puente necesitarían una altu-
ra suficiente para que no pudiesen producir estorbo para ningún
barco, y luego la necesaria para que los cables portadores tuvie-
sen la curvatura precisa. Esta altura viene a ser del décimo de
la luz, por lo que, para un vano de 3000 m. nos encontramos con
11
40.
una torre cimentada en el fondo del mar, con una altura total de
unos 700 m. y que, además, tiene que soportar en la punta, una
carga de decenas de miles de toneladas.
Otra dificultad especial para este caso proviene de tratarse
de un puente de muchos vanos, mientras que los grandes puentes
de los que hemos hablado consisten en un único gran vano, con
dos vanos laterales de compensación. Esto hace que, en el puente
de Gibraltar, lQs movimientos de un vano se propaguen a los otros,
dependiendo de la flexibilidad de la pila. Si esta es grande, las
oscilaciones pueden ser inaceptables, y las plataformas petroleras
son muy deformables. La flexibilidad de las pilas, por otra parte,
se ha neutralizado en varios puentes mediante un arriostramiento
superior con cables, pero esta solución, para luces tan grandes,
es tan costosa como probablemente ineficaz. Por último, la durabi-
lidad de las plataformas petroleras no es muy grande, ya que la
explotación de un pozo nunca dura muchos años, circunstancia ra-
dicalmente distinta de las que podemos desear para el puente.
En consecuencia, no podemos pensar en una analogía entre
las mencionadas pilas y las plataformas "off-shore". Si acaso, es-
tas pueden servir çomo andamiajes o plataformas de trabajo que
constituyan el soporte de encofrados para un hormigonado in situ.
Alternativamente, habrá que considerar los numerosos ejemplos de
cajones flotantes, de hormigón, o metálicos, rellenados posterior-
mente de hormigón, como lo fueron los de los puentes de Oakland,
de Lisboa, y tantos otros, pero la extrapolación en el tamaño es
formidable.
Finalmente, es necesario considerar la incidencia del obstá-
culo que estas pilas supondrán para la navegación e incluso para
los intercambios ecológicos entre el Atlántico y el Mediterráneo.
Podemos admitir que este último efecto es pequeño, aunque deberá
ser estudiado, pero, en cambio, no puede ser ignorado el primero,
el de la navegación.
11
l.
Sin duda alguna, la colocación de un considerable número
de grandes pilas en un lugar de intenso tráfico no podrá hacerse
sin un previo consenso internacional, que probablemente necesite
una prolija negociación. Hay muchos argumentos positivos para em-
plear en la misma: los vanos que se dejan libres para la navega-
ción son muy amplios, y la visibilidad en este estrecho suele ser
buena, totalizando al año pocos días de niebla, circunstancia muy
diferente de la del Canal de la Mancha.
Por otra parte, existe en el momento actual una tendencia,
discutida en el último Congreso de Navegación, celebrado el año
1981, en Edimburgo, a establecer mandos centralizados para el
tráfico marítimo, precisamente en aquellos lugares del globo en los
cuales este: es muy intenso. Los medios que la electrónica nos pro-
porciona hace que ello sea perfectamente posible, como lo es en el
caso muchísimo más difícil de los aviones, más veloces y con movi-
lidad tridimensional. Aunque en dicho Congreso se llegó a la con-
clusión de que dicha medida sería, prematura, puede alcanzar la
madurez para cuando este puente llegue a realizarse. En este caso
las pilas se convierten en puntos de guía (faros y radiofaros) y
soportes de los radares que permitan el seguimiento y la dirección
de los navíos.
Es preciso, a pesar de todo esto, tener muy en cuenta la
posibilidad de una colisión generalmente debida a un barco que,
por una u otra causa, queda fuera de gobierno. La experiencia y
los estudios recientes indican que la solución de que la pila mis-
ma resista el impacto es muy poco adecuada, y también lo son las
defensas aisladas, tipo Duque de Alba, entre las que el buque
averiado siempre termina por entrar, aunque a veces después de
horas de estar precariamente amarrado a ellas (caso del cargadero
de Laaiún, por ejemplo).
En el momento actual, parece que lo único que puede dar se-
guridad es la defensa continua, la ¿ual deberá tener además ca-
racterísticas que procuren salvaguardar en lo posible la integri-
42.
dad de la nave. En el puente de S. Nazaire, Francia, se ha
adoptado la solución de isla de arena rodeando la pila, lo que
protege totalmente a ésta, y produciría el embarrancamiento del
barco en un fondo suave, con avería prpbablemente ligera. Pero
esto no resulta posible en Gibraltar más que quizá en alguna de
las pilas más costeras.
En las demás, la solución puede consistir en alguno de los
tipos existentes de defensas flotantes, formando una barrera alre-
dedor de la pila.
Otras soluciones
No hemos agotado todavía las posibles soluciones: hay varia-
das propuestas mixtas, y también otras de puente sobre apoyos
flotantes. En los años 20 hubo una propuesta, que hoy ha reapa-
recido, muy modernizada, de presa cerrando el Estrecho. Aparte
de resolver el prbblema del paso, esto permitiría crear un desni-
vel entre el Atlántico y el Mediterráneo, y producir una cantidad
de energía eléctrica que dejaría a Itaipú reducido a la escala de
un juguete.
No es que este proyecto sea, desde el punto de vista técnico,
mucho menos factible que los otros que hemos expuesto, pero es
evidente que no puede ser realizado por sus enormes consecuencias
de todo tipo, en el ámbito internacional.
Pero hay otra solución que, aunque difícil, y falta de prece-
dentes construídos, no puede ser olvidada: la del tubo sumer -
sido. Debemos antes de nada señalar que esta es una pro-
puesta ya antigua, y que fué hecha por el ingeniero español, D.
Fernando Gallego Herrera, en 1928 (fig. 21). Desde entonces, ha
experimentado sucesivos desarrollos: hoy tiene bastantes posibili-
dades de ser la que se lleve a cabo en Italia, en el Estrecho de
Mesina (fig. 22). Esta solución tiene ventajas intrínsecas, como
£
43.
la de ser, en realidad, un puente, pero en el cual está compensa-
do el peso propio. Es, en ciertos aspectos, fácil de construir,
pues se construye en astillero por trozos que se llevan flotando.
La obra en el fondo del mar se limita a los anclajes.
Pero las ventajas que hacen que sea la posible solución ga-
nadora en Mesina no son válidas para Gibraltar: son las de su
superior comportamiento en el caso de un fuerte seísmo. La inte-
racción con la masa líquida parece, según el cálculo, que le pre-
servaría de flameos violentos. Por otra parte, el Estrecho de Me-
sina contiene una falla activa que se estima que puede llegar a
moverse más de un metro, lo que no tendría demasiadas consecuen-
cias para un tubo anclado mediante largos cables, pero sí puede
tenerlas para el puente y, por supuesto, hace inviable el túnel.
Consideraciones finales
Hemos pasado revista a un abanico de soluciones para llevar
a cabo esta gran empresa de unión internacional. Dos de ellas, y
quizá una tercera, aparecen como alcanzables para los medios de
la técnica moderna.
Sin duda alguna, no es ésta una obra que vaya a comenzar
dentro de uno o dos años, en especial teniendo el panorama de
la crisis que hoy atenaza a la economía mundial, pero, si se
piensa que ahora se está terminando el Seikan, cuyos estudios co-
menzaron en 1946, puede concluirse que no es pronto para poner-
nos a esta tarea.
Quizá, entre los que nos escuchan, haya alguno de los que
asistieron al Congreso de Rotterdam, en 1948, en el cual se tomó
el acuerdo de fundar la Sociedad Internacional de Mecánica del
Suelo e Ingeniería de Cimentaciones. Muchas y muy importantes en-
señanzas y vivencias de todo tipo recibió en él el jóven ingeniero
que yo era entonces; pero, de todas ellas, hay una que •destaca
y que valió, ella sola, por todas las demás.
44.
Nos llevaron a visitar las obras que se ejecutaban para de-
secar el Zuiderzee, ese superpolder, convertido hoy en toda una
provincia agrícola, cuya producción ha amortiguado considera-
blemente la crisis que la pérdida de sus colonias produjo en Ho-
landa.
En aquél año, estaba terminado el inmenso dique que cierra
el antiguo golfo, pero no había comenzado siquiera la desecación
del mismo. El dique era, en consecuencia, una calzada que se
adentraba en alta mar, de tal manera, que, con la ayuda del
turbio cielo nordeuropeo, rodamos largo rato sin verse, ni a dere-
cha ni a izquierda, tierra alguna.
Era posible preguntarse si aquella obra gigantesca y costo-
sísima tenía sen'tido para ser' 'soportada' por una nación, al fin y
al cabo, pequeña; cuando estaba llegando a aceptar esta conclu-
sión, el autobús se paró junto a un sencillo monumento, que mar-
ca el punto medio de la longitud del dique. En el monumento, una
inscripción en holandés. Me la hice traducir, y al oir la traduc-
ción aprendí una verdad que el paso de los años no ha hecho más
que confirmar.
Aquella inscripción dice: "Un pueblo que vive, trabaja para
el futuro".
El paso por el Estrecho de Gibraltar no es, ciertamente, una
necesidad acuciante de hoy, ni España y Marruecos son países
tan potentes que puedan emprender tareas tan grandes en concep-
to suntuario o de prestigio. Pero lo que contribuye a estrechar la
unión entre dos continentes, y en general, entre las distintas par-
tes de la Humanidad, no puede en modo alguno ser calificado así,
y la lección de Holanda no puede ser olvidada.
kk
45.
NOTAS
1 - Fontela, Emilio. "Ambito Europa-Africa como marco del Proyecto.
2 - GRANDES TUNELES VARIOS
Tunel Pais Servicio Longitud (km)
Año de pues ta en serv
-.
Seikan japón F.C. 53.85 1984
Mancha Fr.G.B. F.C. 51.80 Proyectado
Seis Kanmon Japór F.C. 18.70 1973
San Gotardo Suiza Carretera 16.32 1980
Frejus Fr.Italia Carretera 12.87 1980
MAYORES TUNELES ESPAÑOLES
Túnel Servicio Longitud Año de puesta en servicio
Talave Hidráulico 31.500 1979
Pajares F.C. 22.500 Proyectado
Guadarrama Carretera 3.480 1972 II
3 - Jiménez Salas, J.A. "Ponencia general: Urbanismo subterráneo".
Simposio sobre Uso Industrial del Subsuelo. Madrid,1981
46.
PUENTES DE GRAN LUZ
Nombre del puente Pais
Longitud (m) del
vano princp. puesta en
Fecha de la
servicio
George Washington EE.UU.A. 1068 1931
Golden Gate EE.UU.A. 1280 1937
Verrazano Narrows EE.UU.A. 1298 1964
Humber G.B. 1410 1981
Akashi Karkyo Japón 1780 Proyectado
Mesina Italia 3300 En estudio
5 - Manterola, Javier. "Enlace fijo a través del Estrecho de Gi-
braltar: Solución Puente". SECEG, Madrid, 1982.
ESTOCOLMO - -
(fl
/
( 'OPENNUE;
J J' BERLIN
LONDR fi 0/ J AMSTERDAM VARSOVIA
BRUSELAS PRAGA
BONN PARIS
VIENA
BERNA
eELGRADO
L
SOFIA
ROMN
ARGEL TUNEZ
ATE NAS
rACASAB
TRIPOLI
MOSCU
FIGURA 1
DJAMENA
BANGUL LOS
LIBREVILLE
KINSHASA
DAR ES
LUANDIA
Z SAL MM
MO RON 1
ATAR
NOUA HOTT
DAKAR NIAMEY
BAMCO
OUAGADOUGOU CONACRY
FREETOWN
MONROVIA
ABIDJAN
RED PRINCIPAL DE CARRETERAS EUROAFRICANAS
(.// tu /)//////( /)/( (1
ií:i; :iiv J)L ( '!Ji. ILL !I
111
BARBATE
\
( _•) /2
/
( (T
?
4 ,30
TANGL
6 7? 1
y /
rw
_JI »
ALG Ct
y
6
• . y) (u)
1 C
!f \L
SCA1A 1: 250 000
u
fl0 1 (0 '0 (10 7 700 (00 1 (00 602) I0C 3 000
'AÑOL A
FCAIA' H QQ 000
1. v• 1 I'QQ0
PERFIL. A A
R
- 1 300 2 T 2600 000 ¡ ,M 60060o 3800 10000
4 29KM
u • 4-
1 a
u
u
e
a
ea
EJ
S I
a u EJ e.. EJ CD EJ
5 u e
u
• E] EJU
EJ
a. a.
E
e .Eu.
a. EE
-i EJ5 •
Lfl
a. u E$
EJ -EJ -
- u
u a a
• Cfl) Er EJ
• L
h
os ED
a
a EJ u •
u
u
• • LJ
Su o . E.' - e a o .
.
u • D E3. Ln '4
•] L_ •
-EJ • • . e
e a o ••• u
u u u
a u
EJ o e
a u
- e • Lfl u
e u
e e a
e . • EIJ u EJ a a • •
u u • 5
EJ o . a •
EJ . u • u
e • u e
e
EJ u • u • - •
- p •E!:J Lí) a ! u • • ••
: EV . a
(Y) a bu • L_
-:- L_
a [Li e
-u a
• _ a aU u
• EJ
a • • EJ
u
fl a •
e a •
EJ a • • EJ EI
a • a
• • • e
EEI e •
a EJ EJ • u •
CD
FIGURA 4
Lo
\
Ç\ 1)
c_o •,. ( •k
[TT5IEL
«
1
$
E - - C*STTLLON O( LA M
Lu
MJCA$
4 * •**.• * • ZA.AOOZA •••;••
€VLLÁ 1A
FIGURA 6
o
$OKXAEDØ
MAR OEL JAPON
Tunel le carretera (CC veo) T*n.I parl FF. C£ (.n veo)
)
Murto tensE pare FCC de alta v,o-cldcd
(en COCUt*CCEOfl)
u4nte coqont, (.n co* ruccn)
HONZHu 7 ' o )
Tun, l de 3.lkan
(ee tonelrucclo*)
QC'EANO PACIFICO
KYusyu KO
33YU
:4:;)sstée Hocette -
Tonel da 4oya (en conatruccIÓ
FIGURA 7
Gaflery for Connection (At Intervais of 600rn)
/ Main tunnel
- -
írT 4.00— 5.00 _
Put tunne] 15.00 1 15.00
C J.-Sprayed Uoncrete Thickness 0.12-0.15
3.60— 5.00
FIGURA 8
p-.
Service tunne.! 30.00
Sprayed Concrete Thicknes 0.12-0.15
1
a : Excavated radius
T : Linin thickness
Rg; Grúited radius
Rp: Loosened zone
101 o
Water pressure
I1
o
o
H+ h Qg27tK0Kg Ko1n-KgIn 2h
Rg
Qg : Water seepage after grouting
R ; Padius of the tunnel
Rg Radius of grouted zone Rea
H ; Depth of water
h Overburden
Ko CoefticientofpermebiJíty Of ground befare grouting
Kg Coetficient otperrneability of ground atter groufin
Mcxiel did8rarn ot gf'OUtiflg zone
w -J
o o
a!
-J
z .
1- 4
z o o -J o o,
-j 4 a a
a a 4 a 1-
a o
u (g a
4 -J
w o
a o u 4. a-
a
o.
FIGURA 12
2
—j 4
w
e, E 4
1-
z o '3 '3 3d a
4 -j
ej o
E o cje 4- £ -
z.
u -
-j w z
1-
-J
o o
z o u
—J o u,
FIGURA 13
ag-
— —
/ / 0\ /
R1 / Rp /
\
\
/
\ / \ / / N
/ \ \ /
7
— -
FIGURA 14
50 r
5r dr
a•; 1 '
\ II
FIGURA 15
- d8
6
R. 5
4
3
2
• C 2?/mZ a J
X b 30 C4?/m 2 7
6
.15,/m2, . VARIABLE
0 5 10 i3frr'.
PROFUNOIOAO, m
10 20 30 40 50
• z25 VARIABLE
3 30 • C 2
o -25 c4; = 0', a-
PI=15 PROF VARIABLE
30 hm 2
pi
FIGURA 16 FIGURA 17
b ' lOOm
b 50m
b 2 5 m
1 q z 550 T/rn 2 1 \
u400T/m 2
\\ \ .1 a5,4m
'\\ \\\
• .\\ \\\
\\
N} 200
=4QO
• - T_________ ____________________________
40 - SO 80 00 T/m
' +
Frente del túnel. Radio de la zona plastificada
1
1
FIGURA 18
Abbauprinzp des Thixschildes (System Holzmann)
Bentot - Zufórderunq Stutztk.sigket
- -'-----------
4.20
Abderung
CutteTn Ztj1ódenj- Schottwzrnd
*nh1remungszone
FIGURA 19
Specif ic oP
01
design lood WSructure
WD ec i WIi ve N) CJ 119
co
rmi
c G
N) o o o
l<a
mol
¡
lial
Cn o o o
ct,GRP 11 560m ctCFRP = 14 580m
FIGURA 20
•_\.•'_•• .
-VEN11LACIÓH . -_. A FR 1 CA • L--
-. r- - -- . -: -'--- ------:---- ---- - -e-- ,I-.--- - -- -• - -
1
- - -
\CARLES
ANCL A .jF S
JnI
1- -- '---- -- 1 - - i -, - •-
r ±: :
FIGURA 21
top related