Desde la antigüedad, muchos han sido los edificios, torres, muelles, puertos, aeropuertos, puentes y carreteras que han sufrido fuertes asentamientos, fuertes inclinaciones y grandes colapsos, fruto de que esas obras fueron cimentadas sobre arcillas, limos, o arenas, pero sin conocer en detalle cómo se comportan esos materiales sueltos bajo los efectos de las presiones verticales ejercidas sobre ellos por las cargas sobreyacentes, y sin conocer cómo cambia el comportamiento y la resistencia de esos materiales ante la presencia del agua.
Casi todo el mundo conoce el caso de la famosa torre inclinada de Pisa, en Italia, la cual se inclinó desde el mismo momento de su construcción, en el año 1173, debido a las presiones ejercidas por el peso de casi 15 mil toneladas sobre las capas de arenas y arcillas existentes bajo sus cimientos, y en vista de que esos materiales sueltos no pudieron resistir tanto peso, se comprimieron y la torre se asentó y se inclinó casi hasta el colapso, y no ha colapsado por las múltiples intervenciones para salvar ese patrimonio arquitectónico mundial.
Y es que las arcillas, los limos, y las arenas, son acumulaciones de pequeñas partículas producidas por la meteorización, la degradación o la erosión de rocas pre-existentes, partículas que indistintamente del volumen que logren acumular en un determinado lugar, siguen siendo pequeñas partículas que actúan de manera independiente, responden de manera independiente, tienen relativa baja capacidad de carga, se debilitan, se lavan o se erosionan con facilidad en presencia de agua, lo que provoca pérdida de volumen, asentamiento de la obra, y hasta colapso; a diferencia de las rocas, las que por estar fundidas en un solo cuerpo, como las ígneas, o por estar cementadas en una sola masa, como las sedimentarias, actúan como un bloque monolítico, resisten altas presiones y esa resistencia no disminuye con la presencia del agua, y no son susceptibles a la erosión, lo que hace que las edificaciones levantadas directamente sobre rocas sean seguras en sus cimientos.
Por ello usted ve que los puentes cimentados de manera directa (sin pilotes) sobre arcillas, limos, arenas o gravas, tienden a colapsar por socavación de sus bases durante crecidas de ríos y arroyos que arrastran los materiales susceptibles a la erosión, mientras los puentes cimentados de manera directa (sin pilotes) sobre rocas de buena calidad, se mantienen de pie durante siglos, desafiando las grandes crecidas de tormentas.
Casi todos hemos visto con qué facilidad colapsan las paredes de una excavación realizada sobre arcilla, limo, o arena, especialmente en presencia de agua subterránea, agua de lluvia, o agua de una tubería vecina, pues el agua ablanda la arcilla y erosiona la arena, del mismo modo que todos hemos visto que las excavaciones hechas en rocas de buena calidad se pueden mantener intactas durante siglos, sin importar que llueva, o que no llueva.
La gente que vivía en Carlos Díaz recuerda con terror como unas excavaciones para extraer materiales para construcción aceleraron un proceso de derrumbes, y de repente la loma y todas las casas colapsaron, borrando a Carlos Díaz del mapa de la zona noreste de Santiago, sin embargo, usted nunca verá colapsar el farallón de la avenida José Contreras de Santo Domingo, porque está constituido por roca caliza coralina de buena calidad.
De ahí que todos debemos tener el debido cuidado a la hora de excavar al lado, y al ras, de una vieja construcción que está cimentada, total o parcialmente, sobre arcillas, limos, o arenas, especialmente si hay lluvias o tuberías cercanas que en un momento determinado puedan aportar agua que ablande la arcilla o erosione la arena, lo cual se complica si la construcción es una antigua mampostería carente de refuerzos y ha sido intervenida múltiples veces para hacerle modificaciones, o correcciones, que no siguieron criterios ingenieriles antiguos, ni siguieron criterios ingenieriles modernos, pues la excavación vertical inmediatamente vecina a la edificación ahora genera una “cara libre” que podría ser incapaz de soportar las presiones ejercidas por la edificación, obligando a las partículas sueltas a ceder, y si la pared de mampostería no tiene una zapata estructural continua capaz de puentear la zona del suelo debilitado, da como resultado, lamentar el edificio colapsado.
