Ingeniería de Canales: Trazado Óptimo y Estudios Geotécnicos Clave

Trazado del Canal: Estudios Previos Fundamentales

El trazado de un canal requiere el apoyo de estudios previos exhaustivos para garantizar la viabilidad y optimización del proyecto. Estos estudios incluyen:

Cartografía Detallada para el Diseño de Canales

La cartografía es un pilar fundamental y se compone de:

• Planos Generales de Obra: Para una visión global del conjunto de las obras, se utilizan escalas de 1:50.000 (si las curvas de nivel son cada 20 m) o 1:25.000 (si las curvas de nivel son cada 10 m). Estas escalas son adecuadas dada la baja pendiente del terreno. Las ortofotos también son un recurso valioso. Con esta información, se realiza el estudio de alternativas de trazado y se selecciona la más adecuada, considerando zonas protegidas y áreas con posibles problemas.
• Trazado Previo del Canal: Para esta fase, se emplean escalas más detalladas, como 1:10.000 (para curvas de nivel cada 10 m) o 1:5.000 (para curvas cada 5 m), complementadas con ortofotos. Es ineludible realizar visitas de campo a toda la zona para ajustar la traza seleccionada.
• Proyecto de Detalle: La cartografía para esta etapa debe ser extremadamente precisa, generando planos a escala 1:2.500 con curvas de nivel cada metro, o 1:1.000 con curvas cada medio metro en zonas muy llanas.

Geología y Geotecnia: Cimientos del Canal

El objetivo principal de los estudios geológicos y geotécnicos es identificar con precisión el terreno de apoyo del canal y determinar su capacidad portante. Se busca la compensación de materiales, lo cual es crucial tanto por razones económicas como ambientales, contribuyendo significativamente al éxito del proyecto.

• Si hay afloramientos rocosos, se procura evitar que la traza del canal pase por ellos. Si la roca no aflora, pero se encuentra en el subsuelo, es fundamental conocer su perfil y los métodos de excavabilidad (ripabilidad o voladura).
• Es imprescindible controlar el nivel freático para determinar la permeabilidad del terreno y planificar el drenaje durante la explotación, ya que un nivel freático alto puede comprometer la estabilidad de los taludes del canal si este se encuentra vacío.
• También es crucial identificar posibles patologías del terreno, como:
  • Terrenos Dispersivos: Requieren especial atención en los terraplenes.
  • Terrenos Expansivos: Sus materiales cambian de volumen al hincharse.
  • Alto Contenido de Sales: Es un factor a considerar.

Fases de los Estudios Geotécnicos

1. Recopilación de Datos de Base: Mapas a escala 1:200.000 y 1:50.000.
2. Investigación de Campo: Realización de calicatas hasta la base del canal (aproximadamente 4-5 por kilómetro).
3. Ensayos de Laboratorio: Ensayos de caracterización.

Figura 6.6: Carta de Casagrande.

Ensayos Geotécnicos Comunes

• Ensayo de Compactación (Proctor Normal o Modificado): Estos ensayos determinan la densidad máxima y la humedad óptima de los materiales compactados, esenciales para la compensación de volúmenes y la selección de materiales adecuados.
• Ensayo de Permeabilidad: Fundamental para el diseño del sistema de drenaje del canal, ya que la permeabilidad del terreno adyacente influye en el tratamiento de las juntas y la eficacia del drenaje.
• Ensayos de Resistencia (Triaxial y Corte Directo): Estos ensayos son cruciales para determinar las características resistentes del suelo (cohesión y ángulo de rozamiento), que a su vez son vitales para asegurar la estabilidad de taludes, zonas de desmonte, la excavación del canal y los terraplenes.
• Ensayos Específicos: Incluyen pruebas de dispersibilidad, expansividad y contenido de sales (se recomienda un contenido de sulfatos inferior al 3%).

Condicionantes Medioambientales y Sociales en el Trazado

Es imperativo evitar zonas protegidas como parques naturales y nacionales, Lugares de Importancia Comunitaria (LIC), Zonas de Especial Protección para las Aves (ZEPA) y Bienes de Interés Cultural (BIC). Asimismo, se deben considerar los corredores de fauna, ya que un canal no soterrado puede generar un efecto barrera.

Figura 6.7: Corredores de la fauna.