Riscos geològics: inestabilitat de vessants, subsidència, riscos costaners i sòls expansius

Riscos associats a fenòmens de vessant

Són processos naturals provocats per l’acció constant de la gravetat i l’afebliment progressiu dels materials. Molts es produeixen en forma de reptació, un mecanisme tan lent que no s’aprecia a primera vista.

• Caiguda: Despreniment de blocs, amb un recorregut per l’aire. Es produeix on el pendent és molt fort i les roques són compactes.
• Lliscament: Massa de terreny o en blocs que es mouen per damunt d’una superf. Són moviments ràpids.
• Moviments de massa: Afecten materials poc consistents, sovint xops d’aigua, com sòls, argila, grava o neu. Els materials es deformen al desplaçar-se. Ex: reptació, colades de fang, esllavissades o allaus de neu.

Es considera que són perillosos només quan són prou ràpids per amenaçar construccions o activitats humanes. La majoria d’aquestes inestabilitats es poden preveure, de manera que alguns dels grans desastres en molts casos es poden evitar. La prevenció es basa en el fet que, mitjançant estudis geològics, podem saber que els trencaments ràpids de vessants i talussos es produeixen com a resultat de l’existència d’uns determinats tipus de materials i d’unes condicions i uns processos particulars.

Factors d’inestabilitat natural

• Tipus de sòl: Els sòls formats per partícules de mida fina (llims i argiles) acostumen a produir moviments quan estan saturats d’aigua. Els loess (dipòsits de llims) i els materials volcànics solts i, en general, els sediments no cimentats són especialment sensibles a moviments de vessant.
• Orientació dels plans estructurals: Es produeixen lliscaments quan els plans d’estratificació, d’esquistositat o de fracturació cabussen en el mateix sentit que el pendent topogràfic.
• Excavacions del peu del vessant: Les esllavissades i els despreniments són especialment freqüents en zones muntanyoses. L’aigua erosiona el peu del talús i deixa cornises molt inestables.
• Tremolors de terra: Les vibracions sísmiques, les obres públiques i les voladures faciliten el disgregament del terreny i el seu moviment.
• Precipitacions intenses: L’aigua és el principal factor desencadenant d’esllavissades i de lliscaments.
• Forma del talús: Forma còncava, situació estable del talús. Forma convexa, situació de risc.

Factors de risc d’allaus de neu

• Vessants amb pendents de 35-40 graus d’inclinació.
• Gruix de neu -> provoca acumulacions en zones.
• Augment de T.
• Vessants amb perfil convex -> afavoreixen l’allau (faciliten esforços de tracció).
• Orientació respecte el sol.

Causes humanes d’inestabilitats gravitatòries

L’acció humana pot provocar inestabilitats de vessants catastròfiques. Tots els materials solts (sorres, sòls..) tenen un angle de repòs natural (angle màxim mesurable). Quan s’acumulen amb inclinacions superiors a la de l’angle de repòs, situació d’inest.

Es poden donar diverses situacions de risc:

• Runams de mines: estan formades per roques de rebuig que s’acumulen en piles molt grans amb pendents superiors a l’angle de repòs. Quan el material absorbeix aigua, s’afebleixen i poden esllavissar.
• Abocadors d’escombraries: Els residus de les grans ciutats s’acumulen en enormes abocadors. Poden esllavissar per la seva alçada.
• Excavacions al peu de vessant: Quan es descalça la base d’un vessant per fer passar una carretera, els materials del damunt poden lliscar o caure.
• Sobrecàrrega de la part superior del vessant: la construcció d'edificis representa una càrrega adicional sobre els vessants, que pot fer que materials poc estables produeixin un moviment de vessant.
• Alteració del drenatge natural: Un increment de la infiltració (provocat pel desviament d’un riu..) pot saturar el terreny i activar el moviment d’un vessant fins a portar-lo a una situació crítica. És important un bon drenatge (mecanismes per evitar pèrdua d’aigua).

Gestió del risc d’inestabilitats gravitatòries

A partir de la topografia, els materials i la seva estructura i la vegetació -> Mapes de riscos -> ordenació del territori (evitar la construcció en zones de risc o permetre la construcció després d’aplicar mesures que minimitzin).

Mesures correctores

• Ancoratges -> evitar moviments de grans blocs.
• Xarxes metàl·liques -> retenir pedres.
• Contraforts -> aguantar moviments de reptació.
• Drenatges -> evitar saturació d’aigua.
• Reforestació -> Subjectar el sòl.

Subsidència

Enfonsament gradual de la superf. del terreny.

Esfondrament

El procés es produeix de manera sobtada. Pot arribar a obrir un forat cap a l’exterior.

Causes naturals

• Processos tectònics: l'esfondrament pot ser associat a terratrèmols, també hi ha una subsidència més gradual associada a la compactació dels sediments pel seu propi pes.
• Carstificació: en àrees situades sobre roques solubles (guix, sal, calcàries, argiles) les cavitats provocades per dissolució produeixen una manca de suport de les estructures situades al damunt. El pes de construccions sobre cavernes o galeries pot provocar l’esfondrament immediat de la superfície. Si no és immediat, la subsidència associada a l’estructura pot permetre que l’aigua s’escoli.
• Compressió de roques febles i sòls: si l’empaquetament és poc dens, l’aplicació d’una càrrega fa que el sòl tendeixi a reestructurar-se per tal d’obtenir més densitat -> baixa volum -> deformació vertical d’assentament.

Causes antròpiques

• Minera: en l’explotació subterrània -> es creen espais buits -> pèrdua de suport i esfondrament de la roca.
• Extracció de fluids: els fluids retinguts als porus de les roques, proporcionen suport. Si es treuen els fluids es pot manifestar subsidència, però la subsidència produïda per l’extracció de fluids és mesurable, previsible, controlable.
• Debliments antròpics: causats per l’abocament de runes als marges dels talussos o per el reompliment d’antigues pedreres. Els materials de rebliment són biodegradables (escombraries) -> creen forats -> esfondraments.

Gestió dels riscos de subsidència i esfondrament

La subsidència natural és un risc geològic difícil de preveure per:

• Les cavitats subterrànies que hi ha a les roques solubles estan ocultes: no es detecten amb facilitat.
• Subsidència provocada per la tremolor de materials no compactats.

Ordenació del territori -> conèixer el que tenim a sota. Cal saber si el terreny presenta carstificació o si s’ha produït extracció minera en el subsòl.

Les mesures correctores són molt costoses.

Riscos costaners

La costa és una franja de terra que es troba sota la influència de la dinàmica litoral i, al mateix temps, de la d’origen continental.

Dinàmica litoral: consisteix en els processos d’erosió, transport i sedimentació provocats per les onades, els corrents litorals, les marees i les aportacions continentals.

Factors

• L’alçària i la pendent de la costa, tant en superfície com a sota l’aigua.
• La direcció dominant i la intensitat dels corrents marins i del vent.
• L’alçària de les onades.
• El tipus de roques i la inclinació dels seus plans. (estrats, esquistositat o fracturació).
• La intensitat de les marees.
• L’aportació de materials detrítics per rius i torrents propers.
• Els moviments eustàtics (variacions relatives del nivell del mar).

La combinació d’aquests factors dóna lloc a diferents tipus de costa.

Riscos associats al litoral

Els riscos geològics que afecten aquestes àrees són bàsicament els següents:

• Les seixes: elevacions anormals i sobtades del nivell del mar que poden durar des d’hores fins a dies. Provocades per baixes pressions, acompanyades de vents forts. Comporta una gran acumulació d’aigua a la costa i el desbordament sobre les terres baixes del litoral.
• Les platges: sediments temporals. Amb el pas del temps, la sorra hi arriba i se’n va.
• L’aportació de sediments: pels cursos fluvials, per l’erosió del mar en els penya-segats, nodreixen el conjunt del sistema de platges i del fons marí proper. Cat. Transp. De N a S.
• Construcció de ports: esculleres i qualsevol obra que envaeixi el mar fa l’efecte de presa del corrent de sorra litoral, reté materials i impedeix que vagin a parar a les altres platges. Quan hi arribi un temporal fort, la sorra de les platges s’anirà mar endins. La sorra que havia de restaurar les platges no arribarà, ja que haurà quedat retinguda en les obres marines, i per tant, a la llarga, provoca la desaparició de platges.

Gestió del risc d’erosió de les platges

• La construcció d’esculleres o ports s’hauria de fer tenint en compte la dinàmica litoral. Fer estudis previs de la zona que valorin factors com el sentit dels corrents de deriva, els vents dominants, la presència de rius i rieres que desemboquin al mar, etc.
• La restauració de les platges, mitjançant vaixells que draguen el fons marí, és una mesura cara. Prèviament cal fer un estudi del fons per trobar zones on la sorra tingui la mida i les caract. adequades i no es deteriorin els ecosist. marins.
• Un altre dels problemes que comporta la restauració és el canvi de pendent: un litoral restaurat té més pendent al fons marí, perquè se’n treu sorra de sota i se’n posa a la superfície.
• La construcció de murs per contenir la força de les onades en una platja o en un penya-segat pot provocar que les onades rebotin al mur i s’emportin la sorra del fons mai mar endins.

Riscos provocats per materials geològics

Sòls expansius

Sòls que augmenten de volum en presència d’aigua, originant pressions diferencials fortes per aixecar paviments i edificis.

• Argiles expansives: causa més freqüent de l’expansió de sòls. La seva disposició és en làmines. Esmectites, absorbeixen molta aigua i s’inflen molt. Els problemes sorgeixen quan hi ha subministrament discontinu d’aigua. Quan està permanentment humit, no hi ha risc. Si els sòls fins que recobreixen els vessants són riscs en argiles expansives, resulten especialment susceptibles a la reptació i al lliscament.
• Guixos i anhidrites: L’anhidrita pot convertir-se en guix per contacte amb l’aigua.

Gestió del risc de sòls expansius

Es pot enfocar de diferents maneres:

• Estabilitzar: els sòls mitjançant un tractament amb calç o altres productes químics que n’augmenten la resistència.
• Excavar-los: i substituir-los per material més estable.
• Instal·lar-hi: un sistema de drenatge que mantingui un nivell constant d’humitat.
• Aplicar: Tècniques especials de construcció, com l’assentament de l’estructura damunt de columnes encastades per sota del nivell expansiu, és a dir, que els fonaments d’un edifici no s’assentin damunt d’argiles sinó que siguin més profunds.