Utilización de los materiales MERI-T (Materiales de Excavación de Reutilización Industrial) producidos durante la excavación de un túnel vial

Ing. Álvaro Correa Arroyave

Profesor Universidad Santo Tomás, Bogotá

adcorreaamail.com

alvarocorreasantotomas.edu.co

Junio ​​1/2020

No estamos utilizando racionalmente los recursos que representan la construcción de un túnel, hablamos por ejemplo de los materiales extraídos, pero también de toda la información que suministra una perforación horizontal de cuentos dimensiones desde el punto de vista del conocimiento sobre nuestros recursos mineros y el avance en las investigaciones geológicas entre otros de los muchos aspectos que están relacionados con esta noble causa.

Introducción

Un túnel es una obra que se realiza con la finalidad de disponer de un conducto (un tubo) subterráneo estable; por su parte una cantera es un sitio de donde se extrae material de construcción, si bien, a veces, su estabilidad es cuestionable. Vale decir, en el túnel nos preocupamos por la estabilidad del “hueco” y nos despreocupamos (cada vez menos) del material que se extrae en tanto que en la cantera nos preocupamos por la calidad del material que se extrae y nos despreocupamos (cada vez menos) de la estabilidad del “hueco” que queda; en el túnel el fin es la estabilidad del hueco, la remoción del material es solo el medio; en la cantera, por su lado, el fin es la extracción del material, el hueco es solo el medio.Pues bien, lo anterior demuestra que lo que para el uno es el medio para el otro es el fin y viceversa. Luego solo con un cambio de actitud, veremos que las actividades finalmente son las mismas. Ahora, si introducimos el concepto de la utilización racional de los recursos, concluimos en el túnel es una cantera subterránea de la que vamos a extraer unos materiales para poder alcanzar el objetivo: resta solo valorizar estos materiales, en este caso. En las canteras y minas se viene haciendo desde hace 20 o 30 años, pues se aprovecha tanto el material removido como la nueva geoforma.Para no ir muy lejos, recuérdese las minas de Zipaquirá y Nemocón o las innumerables canteras que existen a lo largo de la séptima, cuentos como La Cantera El Bohío o las de la séptima entre calles 150 y 160 donde se encuentra el teatro Belarte o las Torres de Nort Point. Si introducimos el concepto de la utilización racional de los recursos, concluimos en el túnel es una cantera subterránea de la que vamos a extraer unos materiales para poder alcanzar el objetivo: resta solo valorizar estos materiales, en este caso. En las canteras y minas se viene haciendo desde hace 20 o 30 años, pues se aprovecha tanto el material removido como la nueva geoforma.Para no ir muy lejos, recuérdese las minas de Zipaquirá y Nemocón o las innumerables canteras que existen a lo largo de la séptima, cuentos como La Cantera El Bohío o las de la séptima entre calles 150 y 160 donde se encuentra el teatro Belarte o las Torres de Nort Point. Si introducimos el concepto de la utilización racional de los recursos, concluimos en el túnel es una cantera subterránea de la que vamos a extraer unos materiales para poder alcanzar el objetivo: resta solo valorizar estos materiales, en este caso. En las canteras y minas se viene haciendo desde hace 20 o 30 años, pues se aprovecha tanto el material removido como la nueva geoforma.Para no ir muy lejos, recuérdese las minas de Zipaquirá y Nemocón o las innumerables canteras que existen a lo largo de la séptima, cuentos como La Cantera El Bohío o las de la séptima entre calles 150 y 160 donde se encuentra el teatro Belarte o las Torres de Nort Point. resta solo valorizar estos materiales, en este caso. En las canteras y minas se viene haciendo desde hace 20 o 30 años, pues se aprovecha tanto el material removido como la nueva geoforma. Para no ir muy lejos, recuérdese las minas de Zipaquirá y Nemocón o las innumerables canteras que existen a lo largo de la séptima, cuentos como La Cantera El Bohío o las de la séptima entre calles 150 y 160 donde se encuentra el teatro Belarte o las Torres de Nort Point. resta solo valorizar estos materiales, en este caso.En las canteras y minas se viene haciendo desde hace 20 o 30 años, pues se aprovecha tanto el material removido como la nueva geoforma. Para no ir muy lejos, recuérdese las minas de Zipaquirá y Nemocón o las innumerables canteras que existen a lo largo de la séptima, cuentos como La Cantera El Bohío o las de la séptima entre calles 150 y 160 donde se encuentra el teatro Belarte o las Torres de Nort Point.

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Los materiales producto de la excavación de túneles, por su parte, han sido tratados tradicionalmente tanto en Colombia como en el resto del mundo, como materiales de poco valor y exceptuando un bajo porcentaje, que en términos generales no alcanza un sobrepasar el 25%, que son utilizados en el mismo proyecto para la producción de agregados para concretos y pavimentos, y alguna otra obra de protección de la misma vía, lo demás va al zodme. Baste con observar las condiciones manifiestas en la estructuración de los proyectos en donde ni el constructor ni el propietario de la obra (el estado, en este caso demostrado por el INVÍAS o la ANI) hacen alusión a estos materiales; solo en los permisos ambientales se especifican sus intenciones,

Son residuos tan de poco valor que en la bibliografía internacional se les denomina como residuos, desperdicio, lodo, EREM (material excavado de roca y tierra), marin (materiales de excavación), escombros, dechéts, MATEX (materiales de excavación), escombros , residuos, residuos, desperdicios y sobrantes, entre otros. Todos estos apelativos experimentan confusión, pues su trasfondo es que se trata de materiales con poco o ningún valor.

A este respecto, el GT35 Grupo Técnico No. 35) de l’AFTES plantea una pregunta muy interesante al hablar de la gestión de los materiales excavados ¿Los materiales de excavación son productos, escombros o desperdicios? “La gestión de los materiales excavés AFTES, GT35”. Obviamente para quien escribe estas notas, esos materiales son productos.

El GEME, grupo de Gestión y Empleo de Materiales de Excavación (MATEX), concluye que hoy en día no se trata ya de un interrogante o de una opción constructiva, sino de una obligación: debemos considerar estos materiales como productos y actuar en consecuencia. Y advierte es el constructor, propietario de los MATEX, el responsable de su extracción hasta su valorización y extracción final.

Materiales MERI, qué hijo

Por Materiales MERI queremos referirnos a todos aquellos materiales térmicos naturales (suelos, materiales de transición, roca meteorizada, roca diaclasada y roca sana) que se deben remover en la construcción de toda obra de ingeniería, en este caso particular, un túnel vial, pero también de la construcción de una vía, una presa, un ducto subterráneo, las vías principales en una explotación minera subterránea o la fundación de una edificación; un símil es cuando se tiene en mente el perfil de meteorización de un suelo.

Igualmente ocurre en las actividades mineras en donde es indispensable remover los materiales acompañantes del mineral que estamos interesados ​​en beneficiarios y aun, un movimiento de masas (tal como un deslizamiento de tierras o una caída de rocas).

Como cada uno de estos materiales tiene unas características propias, los hemos especificado a su vez como:

Materiales MERI-T : Provenientes de la construcción de Túneles

Materiales MERI-V : Provenientes de la construcción de Vías

Materiales MERI-F : Provenientes de las actividades de Fundación, por ejemplo, de las pilas de un puente

Materiales MERI-O : Provenientes de la construcción de otras obras no especificadas

Materiales MERI-M . Provenientes del desarrollo de las operaciones de preparación y desarrollo de actividades mineras.

Sin embargo, estos materiales no están exentos de contener materiales nocivos que pueden hacer no aptos para todas las obras de ingeniería que pueden llegar a ser con ellos, lo que obliga a tener un buen conocimiento de estos antes de utilizarlos en una obra específica. Es decir, estamos específicos que son materiales que tienen una utilidad definida; esto es, antes que escombros o residuos, son productos. Insistimos son productos, no residuos ni escombros.

Estos materiales MERI pueden clasificar de la siguiente forma, según los lineamientos de la Declaración de Efectos Ambientales en “Gestión de tierras y escombros contaminados”: 

• Materiales naturales mezclados con materiales no naturales contaminados por actividades antrópicas anteriores (rellenos) . Este caso podría presentarse en túneles urbanos donde el terreno, por actividades antrópicas anteriores ha sufrido procesos de contaminación por fluidos, gases y aun por la deposición de residuos peligrosos; es decir, en este caso se trata de suelos reciclados. En Este tipo de Materiales pueden Encontrarse Trazas de asbesto, molibdeno, níquel, cobalto, antimonio, selenio, HAP (Hidrocarburos Aromáticos policíclicos), bifenilos policlorados (PCB), etc. Estós hijo peligrosas y peligrosas y peligrosos como Deben Ser Tratados Como tal, conforme a la regulación ambiental vigente.Este caso es muy notorio, por ejemplo, en los deprimidos construidos en Bogotá, Medellín y Cali. 

• Materiales naturales con contaminantes provenientes de su misma formación , es el caso de túneles que atraviesan zonas de falla, zonas mineralizadas o zonas de presencia de rocas fácilmente degradables, expansivas, agresivas, cársticas o que contienen gases (las fuentes naturales de gases peligrosos, como metano, Dióxido de Carbono y Sulfuro de Hidrógeno, pueden quedar atrapadas Dentro del suelo, acumulándose en sus poros o de Como Bolsas de gas (Estós los gases de efecto de efecto naturales se encuentran Principalmente asociados con rocas sedimentarias). Particularmente es El Caso de terrenos Que albergan en su interior minerales en forma de sulfuros como la pirita, la cual se oxida fácilmente produciendo ácido sulfúrico.Sin embargo, si se mantiene en condiciones anaeróbicas y al abrigo de infiltraciones, su potencial de reactividad es muy bajo o prácticamente nulo. 

• Materiales naturales sanos sin contaminantes , correspondientes al caso de no estar incluidos en ninguno de los dos anteriores. En términos generales, este es el tipo de terrenos más frecuentemente atravesado, en particular en túneles alejados de los centros poblados.

 De aquí se desprende una primera propuesta: utilizar los zodmes solo para contener desechos peligrosos, material contaminado, previamente tratado, lo cual implica, adicionalmente que sus capacidades de almacenamiento serán menos importantes. Considere los zodmes como la última opción y no la primera para enterrar los materiales MERI

En conclusión, durante la construcción de un túnel deben atravesarse una tipología de rocas y suelos tan variada como hemos sido los procesos geológicos de formación y posformación que han dado origen al macizo, incluidas intrusiones, características estructurales como pliegues y fallas, materiales mineralizados, deleznables , saturados, presencia de bolsas de gases de diferentes tipologías, entre otras condiciones adversas para su construcción y que demandarán del cuidado no solo en los métodos de avance y soporte, sino en la disposición de esos materiales, los cuales pueden ser agresivos al contener elementos tóxicos, metales pesados, aguas ácidas o rocas piritosas, carbonosas, yesíferas y aun salinas.

Materiales MERI, qué no son

Durante la construcción de un túnel se produce, además, una serie muy variada de otros tipos de materiales, sí, escombros los unos y residuos de todo tipo de los demás, los cuales, efectivamente no hacen parte de los materiales MERI, no se abre insinuar con ello que sean materiales que deban desecharse y confinarse en sitios específicos de depósito permanente. De hecho, muchos de ellos, cuentos como la mayoría de los escombros, pueden mezclarse con los materiales MERI con la utilización de las ventajas de cada uno.

Escombros Por escombros debemos entender, en este contexto, todos los materiales no naturales, provenientes de la demolición o procesos constructivos que conllevan la remoción y desecho de materiales cuentos como, pavimentos, concretos, así como desprendimientos de costras de concreto relacionados o la misma mezcla de este concreto con el suelo natural de la solera el cual por efectos del continuo tránsito de los vehículos y la presencia de agua se ve deteriorado (siempre que no se encuentre contaminado con grasas, aceites o combustibles, caso en el cual se clasificaría como desecho peligrosos), maderas, aceros, plásticos y otros materiales manufacturados, los cuales deben removerse para adelantar las operaciones propias del avance de los túneles. Otro tipo de escombros podría ser:

1. Chatarra, tuberías y elementos metálicos
2. Piezas o recortes sobrantes de reparación de maquinaria
3. Madera
4. Papel y cartón
5. Embalajes plásticos
6. Elementos de PVC
7. Restos de aglomerados asfálticos o de concretos
8. Neumáticos usados
9. Restos de vegetación

 Desechos peligrosos. También podríamos incluir aquí todos los desechos producidos durante el proceso constructivo del túnel como lechadas, resinas, espumas y demás residuos de material de inyecciones usadas para los sostenimientos primarios o del mismo frente de avance. Otro tipo de desechos peligrosos pueden ser:

1. Materiales absorbentes, tierras diatomáceas, trapos sucios con grasas
2. Lodos de perforación
3. Residuos de productos químicos peligrosos en general
4. Envases de productos químicos en general
5. Aceites usados ​​de maquinaria
6. Filtros usados ​​de aceite
7. Baterías usadas
8. Lodos y residuos tratados del lavado de maquinaria
9. Escorias o restos de soldaduras

Posibles usos

Previa una buena caracterización que pueden variar tanto características físicas como mecánicas, químicas, mineralógicas, entre otras, puede dar el uso más adecuado a estos nobles productos de excavación.

Existen varias oportunidades para el uso del material excavado de los túneles. Como ejemplos se pueden describir:

• Terraplenes, fundaciones y vertederos
• Reconformación de terrenos
• Presas de tierra y roca
• Agregados para concretos y pavimentos asfálticos
• Material para subbase, pavimentos, balasto y construcción de la superestructura
• Protección de taludes, fuentes hídricas y procesos erosivos
• Muros de mampostería y gaviones
• Protección contra caída de rocas
• Preparación de sitios de construcción
• Relleno de áreas intervenidas por la extracción minera tales como pits y canteras
• Rehabilitación del paisaje.
• Construcción de parques de recreación pasiva para actividades familiares y aun para deportes como el bicicrós y los deportes de riesgo medio
• Vías de menores especificaciones
• Corrección de la acidez o alcalinidad de los suelos
• Material de relleno
• Rellenos sanitarios
• Jarillones

La posible utilización de los materiales de excavación, sobrepasar nuestra imaginación, pues de pasar de no utilizarlos (desecharlos en zodmes o botaderos) pareciera ser el único uso posible disponible en las mismas necesidades del proyecto y aún en proyectos de infraestructura similares, olvidando de paso que se trata de buscar su uso más racional, el cual podría encontrar en otros problemas, incluido el uso medio ambiental del mismo, todo, previo un estudio minucioso que orienta hacia su uso más racional.

Muchos investigadores y aun, más grupos de investigadores en todo el mundo, preocupados por la gran cantidad de estos recursos que cada vez se producen con mayor celeridad, recomiendan algunos de los usos indicados previas a las características que también pertenecen, C. Oggeri y C .Ronco del Politecnico di Torino, Torino, Italia  “Investigación y prueba para la reutilización de estiércol en túneles”.

¿Quién es el Ing. Álvaro Correa Arroyave?