Cimentaciones y construcciones en arcillas expansivas: de la Itálica romana al PP-1 de Santiponce (Sevilla)

Cimen aciones y cons ucciones en a cillas expansi as: de la I álica omana al PP.l de San iponce (Se illa) Recien emen e se ha u banizado una zona de San i- ponce, conocida como Plan Pa cial n" l (PP-I), con una p e isión de 452 i iendas en una supe icie de 11,3 Ha, muy p óxima a los es os de la I álica oma- na. De hecho, una pa e ocupa las á eas de en e a- mien o documen adas de la I álica omana. La NOV A URBS de I álica iene una supe icie ap oxi- mada de 40 Ha. Las condiciones geo écnicas e hid ológicas han condicionado siemp e es a población. Son conocidos de siemp e, en es a egión los llamados e enos de «bujeo». Además, ya en 1603, una a enida del Gua- dalqui i , obligó a la econs ucción de San iponce sob e pa e de la zona más an igua de I álica. La an igua población de I álica u o p oblemas e- lacionados con la expansi idad del e eno: los es os a queológicos descubie os se encuen an con g an- des de o maciones y g ie as. Incluso en las es au a- ciones ecien es se obse a la apa ición de nue as g ie as o iginadas po la expansi idad del e eno. No pa ece que ue a és a la causa de e minan e de la desapa ición de pa e de la ciudad. Po o o lado, en el Plan Pa cial n.o I se han de ec- ado ecien emen e senas pa ologías en al menos cua o p omociones, con un cla o o igen de cimen- ación. Po ejemplo, en la p omoción Villas de I áli- ca, 24 Vi o En la pa cela 13. También exis en daños en a ias i iendas de la pa cela 20, así como en las pa celas 5 y i del PP 1, cl Plácido Fdez. Viaga n"31 y cl La Almed a n"32 ( ase a). Es a si uación, dada la di e sidad de sis emas An onio Ja amillo Mo illa José Luis de Jus o Alpañés Rocío Rome o He nández cons uc i os y de cimen ación u ilizados, hace que San iponce sea un magní ico labo a o io a escala eal pa a es udia el compo amien o de las di e en es so- luciones cons uc i as an iguas ( omanas), o más e- cien es, nue as i iendas y es au aciones en el e- cin o a queológico. Los di e en es sis emas de pa imen ación de calles y ace ados, las zonas aja dinadas, sis emas cons uc- i os de mu os, o jados, e c. ienen una espues a singula an e un e eno po encialmen e expansi o. FORMACIÓ"i DE AMBAS ZO' AS En la igu a 1 podemos e la si uación de ambas zo- nas espec o a San iponce. La undación de I álica se ealizó en el año 206 (a.c.), as la ba alla de IIipa po el gene al omano Escipión. En el año 124 d.C. Ad iano ayudó econó- micamen e al embellecimien o de muchas ciudades del impe io, en e ellas I álica. Es a ayuda pe mi ió la c eación del nue o ba io (NOV A URBS). El Plan Pa cial PP-I ue ap obado de ini i amen e el 31 de Ene o de 1989. Son e enos cuya u baniza- ción co esponde a la Emp esa Pública de Suelo de Andalucía, aunque las pa celas esul an es han sido endidas o cedidas en pa e a p omo o es p i ados y al Ayun amien o de San iponce. La o denación de los dos conjun os pa ece incluso semejan e si nos ijamos en el azado. En I álica, las o ien aciones p incipales e an Es e-Oes e coinciden- Ac as del Te ce Cong eso Nacional de His o ia de la Cons ucción, Se illa, 26-28 oc ub e 2000, eds. A. G aciani, S. Hue a, E. Rabasa, M. Tabales, Mad id: I. Juan de He e a, SEdHC, U. Se illa, Jun a Andalucía, COAAT G anada, CEHOPU, 2000. 538 A. Ja amillo, J. L. de Jus o, R. Rome o ITÁLICA Figu a] Plan a de si uación es con la di ección del decumano. Las secunda ias e an las No e-Su , que ]0 e an espec o al ca do. En e] PP-l se ha seguido ]a misma o ien ación p incipal. En la igu a 2 podemos e una compa ación en e el diseño de las ca]]es de ambas zonas. Po ejemplo, la pa imen ación de las ca]]es nue as del Plan Pa cial se ha ealizado median e sole ía de acos apoyadas di ec amen e sob e un lecho de a ena ( igu a 3). La exis encia de zonas aja dinadas muy p óximas a las i iendas, ha p o ocado que los cam- bios de humedad debido a las condiciones climá icas sean supe io es que los p oducidos en la I álica o- mana. Po el ipo de cons ucciones empleados, las ca - gas ansmi idas al e eno son además muy di e en- es: las cons ucciones omanas ansmi en en gene- a] ca gas con inuas median e elemen os 1exibles (mu os con mo e os de cal), en e a las nue as cons ucciones, que ansmi en al e eno ca gas pun- uales median e elemen os ígidos, ales como pozos, zapa as, ios as, a]]as, e c. Realiza emos un es udio de los di e en es sis emas cons uc i os y de las cemen aciones u ilizadas, ex- 14/20 m 8m CLOACA SECCION TRANSVERSAL CALLES DE ITALICA 11.00/1B.OOm """""" CN.1NJA Figu a 2 poniendo las en ajas e incon enien es e i icadas en es e magní ico labo a o io de ensayos, que son San i- ponce e I álica. MElClA.~~(4o'n¡ MUCLA BlTUMINOSA 8.ABE (~) """"De~ ZAHelRRAARTIFICIAL ESPESOR~ AOOQUIN DE I-iORMIGON 101c20cn1 """"DE- ~AElI..ENO GRAMJI.M CON AlBERO EN ZOHA SERVICIOS FIGURA 3.- DETAlLE EJECUTADO Figu a 3 Cimen aciones y cons ucciones en a cillas expansi as 539 CARACTERÍSTICAS DEL TERRENO El obje o de es udio se encuen a al su de la impo - an e ac u a del Guadalqui i , que sepa a dos zonas geológicas o almen e di e en es, una de a lo amien- os ocosos de opog a ía mon añosa, si uada al No - e, y o a de ma e iales de elleno que con igu an la llanu a de dicho ío, al Su . El basculamien o de blo- ques p oducidos con el hundimien o del si uado al Su de dicha ac u a, ha o iginado en esa zona una impo an e cuenca de elleno que se ha ido colma an- do du an e di e en es épocas geológicas, con apo es li ológicamen e dis in os. Como base de dicho elleno se localizan en la zona unas ma gas azules deposi adas du an e el Mioceno y de po encia conside able. Sob e ellas, y ya en épocas cua e na ias, se han abie o paso las aguas del Gua- dalqui i , deposi ando g an ma e ial de a as e alu- ial en dis in as secuencias, que han dado o igen a dis in as e azas, y en úl imo é mino, al cauce del ac ual ío. Es os depósi os comp enden elemen os inos (a ci- llas y limos) y g uesos (a enas y g a as), en gene al bien odados y de na u aleza silícea dis ibuidos i e- gula men e, pe o o denados en cuan o a la secuencia de sedimen ación. Se dis inguen los siguien es ni eles: Ni el 1: Relleno a i icial. Ni elll: A cilla ma ón e dosa. Espeso ap oxi- mado has a los 15 m. En gene al es una a cilla de al a plas icidad (CH). Algunas mues as dan CL en e 4,5 y 5,5 m. Po cen aje de inos (T200) en gene al supe io al 90%. Humedad na u al en e 22 y 27%. Densidad seca de 1,70 a 1,8 /m] y peso especí ico na u al de 21 a 22 kN/m3. Ángu- lo de ozamien o en e 14 y 20". Cohesión e ec i- a de 25 a 40 kPa. Módulo de de o mación de 100 a 400 kp/cm2. N=25. Lími es líquidos en e 45 y 65. Indice de plas icidad de 27 a 35. Resis- encia a la comp esión simple media de 430 kPa. Ni el III: A cilla ma gosa g is azulada. Núme o de golpes de 50 a echazo. Peso especí ico apa- en e 21 kN/m]. Ángulo de ozamien o 20". Co- hesión e ec i a 40 kPa. Módulo de de o mación 400 kp/cm~. El ni elll, que es donde se apoyan las cimen acio- nes, es el de ca ac e ís icas expansi as. Su aspec o, lo emos en la igu a 4. Figu a 4 Aspec o del ni el 11. En cuan o al clima, p esen a ciclos de humedad y sequía muy con as ados. Así po ejemplo, de Sep- iemb e de 1996 a Diciemb e de 1997 se egis a on 1365,7 mm de llu ia (en 16 meses), lo que indica p ecipi aciones muy in ensas. Sin emba go de Junio a No iemb e de 1998 sólo se egis a on 96,7 mm (p ecipi aciones muy bajas). En e Junio y Ene o de 1999155,5 mm. CARACTERÍSTICAS DE AMBAS URBANIZACIONES Zona No a U bs La ed de alcan a illado (CLOACA) pe mi e en odo momen o el eco ido al menos, po una pe sona en- co ada. Además odos los c uces es aban señali- zados en la calzada median e una pied a osa, po lo 540 A. Ja amillo, J. L. de Jus o, R. Rome o que no exis ían e o es de ]ocalización. En la igu a 5 emos una ep esen ación de los di e en es ipos de secciones. La sección mínima e a de 50 x 100 (5000 cm'). 'JJO ~1 Ic~cl +-O~ ~ ITALlCA ~o<I>~O PP-1 Figu a 5 Seccioncs ipo de alcan a illado. La di e encia en e los sis emas de e acuación de aguas, an iguo y nue o, la emos en e las igu as 6 ( ed o iginal de I álica), y 7 (saneamien o ac ual ea- lizado den o de las p opias uinas de I álica) La conducción de agua (aquae duc us) ue espe- cialmen e cons uida pa a la población: egis os, ú- neles y acueduc os. Fue on 37 km. desde unos ma- nan ia]es ce canos a Tejada (I ucci), p óxima a ]as ]ocalidades de Pa e na del Campo y Escacena del Campo (Huel a). La pendien e media de la canaliza- ción es de 50m/37000m (ap oximadamen e del 1,35 po mil). El cas ellum aquae ( econs uido), iene ca- pacidad de 900 m'. La dis ibución de agua has a las i iendas se hacía median e ube ías de plomo. El caudal apo ado po las Fuen es de Tejada e a de ]3.000 m' dia ios. En I álica las calzadas es aban pa imen adas con g andes losas aídas de Ta i a y ace as po icadas (aún se conse an los a anques de los piJa es). Las ace as enían 15 cm de al u a espec o a la caJzada, con obje o de que los ehículos no in adie an la zona ese ada a pea ones. Además la calzada es aba a a- Figu a 6 Cloaca o iginal de i álica. Figu a 7 Saneamien o ac ual den o de las uinas. esada po una hile a de bloques equidis an es en e sí, con la inalidad de acili a el c uce de la calle a los pea ones y ena la elocidad de los ehículos. Ade- más los bloques, en caso de Hu ia o encial e inunda- ción pe mi ían e] paso pea onaJ po encima de ellos. En gene al la al u a de la edi icación no supe aba a dos eces la anchu a de la calle. Además la ma que- sina p o egía del sol y de la llu ia a los iandan es. Zona PP-l En el plan la sección mínima es de 707 cm"" (diáme- o 30 cm) y la sección máxima de 1964 cm"". Pen- dien es en e el ] y 2,RS%. La explanada de la calzada es una capa de albe o de 20 cm en los casos de desmon e o e ap]én in e- - -- Cimen aciones y cons ucciones en a cillas expansi as 541 io a I m. Cuando el e aplén sea supe io a I m se elimina á la capa de albe o, el p és amo end ía que habe se ealizado con e enos ipo E-I. El i me es á cons i uido po : Subbase de zaho a na u al de 20 cm de espeso Base de zaho a a i icial de 30 cm de espeso Mezcla bi uminosa de 8 cm de espeso (dos ca- pas de 4 cm cada una supe pues as). En los ace ados, las baldosa son de IOx20 sob e a ena sin mo e o en la pa e in e io . En la memo ia es aba ecibida con mo e o 1:4 de 350 kg Y base de H-150 de 15 cm. Los bo dillos en e calzada y ace a- do son de ho migón. Las pendien es de e acuación de las calles son del 1% (apa camien os, c uces, planos, e c.) y del 2% en sen ido ans e sal. El suelo iene ca ac e ís icas de suelo ole ahle. Sin emba go pa a los e aplenes con al u a supe io a I m es necesa io que sea suelo adecuado. La canalización de agua en el Plan Pa cial se eali- za median e ube ías de ib ocemen o en malla p in- cipalmen e de 200 mm y amales de 100 mm. El con- sumo dia io p e is o oscila en e 270-350 m~. CARACTERÍSTICAS DE LAS CONSTRUCCIONES Es cu ioso cómo en el diseño cons uc i o de la NOV A URBS de I álica se u ie on en cuen a las condiciones c1imá icas de la egión, a di e encia del PP-I en el que pa ecen no habe se conside ado. Re- pasa emos algunas de ellas. Po ches y gale ías cubie as La al a de p o ección, hace que la cimen ación de los edi icios del PP-I se ean muy a ec ados po las condiciones climá icas. En cambio, en los edi icios de la ciudad de I álica, al ene el po che, la cons uc- ción p incipal es á p o egida. En la igu a 8 emos una econs ucción en las uinas de I álica de la pa e in e io del po che y come cios. En la igu a 9 emos una imagen de calle desolada, sin adap ación al e e- no, con pendien e o zada del PP-I. Idem en las igu- as 10 y 11. Si nos ijamos en es a úl ima, emos que las losas no esis en el paso de ehículos. Figu a 8 Recons ucción de pa e in e io de po che y come cios de i álica. Figu a 9 Calle el PP-1. Figu a 10 Recons ucción de pa e in e io de po che y i ienda en i álica. - ------------------- 542 - A.Ja amillo, J. L. de Jus o, R. Rome o Figu a11 Calle en el PP-l. Supe icie pa imen ada En las i iendas de I álica, el suelo de las i iendas e a de ie a apisonada y encalada, ejado de made a y ib a ege al. En las i iendas de I álica la mayo pa e del e eno apa ece pa imen ado, siendo des a- cables los mosaicos. Es os mosaicos, con las piezas omadas con mo e os de cal p oducen una lige a es- abilización de las a cillas. P esiones de cimen ación En cuan o a las p esiones ansmi idas a cimen ación, en I álica podían se pa a un edi icio ipo de 2 plan- as de 50-100 kPa, en gene a] meno es que las cons- ucciones ecien es del PP-I, que suelen se de 100- 200 kPa. Ace ado Las ace as de oda la u banización del PP-l son pe - meables, mien as que en I álica e an impe meables y con su icien e pendien e. En la igu a 12 emos las losas de la calzada y la dimensión del ace ado, y en la igu a 13 el aspec o de la calzada y ace ado del PP-l. Las dimensiones del ace ado del PP-I son sen- cillamen e ]a mi ad de la ciudad omana, lo que nos da idea de la impo ancia de los pea ones pa a los u - banis as en las di e en es épocas. Figu a 12 Calzada yace ado en i álica. Figu a 13 Calzada yace ado en el PP-l. Modi icaciones del e eno En I álica se ap o echa on las ca ac e ís icas opog á i- cas adap ando los edi icios al e eno: el an i ea o, en una aguada en e dos colinas, el ea o, siguiendo la inclinación de una colina, e c. El e eno en el PP-l ha sido al e ado en algunas zonas con obje o de sua iza la opog a ía. Se ha u ilizado la misma a cilla de los desmon es pa a el e ap]enado, lo que ha p oducido un aumen o de la expansi idad de los ellenos. Al menos 4 i iendas se án demolidas debido a la uina es uc u al. Zonas aja dinadas Las zonas aja dinadas del PP-I con as an con las es- casas de I álica. En la ac ualidad es cuando se es á Cimen aciones y cons ucciones en a cillas expansi as 543 in oduciendo la ege ación en las uinas, no siemp e de o ma e icaz. Así po ejemplo, en la zona de los po ches cubie os, exis en á boles plan ados, que aunque desde el pun o de is a de expansi idad no son pelig osos, siemp e al e an las condiciones de humedad del e eno, po lo que se es án p oduciendo en la ac ualidad mo imien os y ag ie amien o de las uinas, po la ausencia de odas las gale ías que cu- b ían los po ches (que p o ocan cambios climá icos y de humedad muy acen uados). Respec o al ipo de cimen ación En los edi icios de la Na a U bs, las cimen aciones se ealizaban sencillamen e pene ando los mu os en el e eno (zanjas co idas) y ensanchándolos lige a- men e en la base. Es os mu os es aban cons uidos u ilizando la cal como conglome an e, lo que hace que sean en gene al cons ucciones lexibles. En el PP-l se es án u ilizando cimen aciones supe iciales (pozos y zapa as) y pilo es. Debemos deci que no se es á omando la p ecaución de aisla las ¡os as o i- gas del e eno (4-5 cm de polies i eno, ipo po e. - pan o simila , se ha demos ado insu icien e). Exis e incluso una p omoción, cimen ada con pilo es, con daños e iden es, al apoya se el o jado de plan a baja pa cialmen e en el e eno. Pa ece que la mejo solución en es a zona, son los pozos al menos a 3,50 me os, y exca a 15 cm bajo las ios as. El po expan y las g a as no uncionan como amo iguado es. También es posible u iliza enco ado s deg adables. Una solución que se es á ecomendando consis e en cub i con una lámina de polie ileno de 1,5 mm de espeso an o el ex e io de la i ienda y, debajo del ace ado como sob e la supe icie ni elada de la cá- ma a bajo las mismas. Es a lámina debe á i soldada a la si uada bajo el pa imen o del pa io delan e o y bajo ga ajes. CONCLUSIO:'<ES Las ca ac e ís icas u banís icas de la Na a U bs se adap aban bas an e a las ca ac e ís icas climá icas (po ches y gale ías cubie as) de la zona. En cambio, el PP-I pa ece más bien esponde a una u baniza- ción gené ica. Pasea po las calles del PP-I esul a menos ape ecible, con las empe a u as supe io es a 40 g ados en e ano, que po oda una ciudad con ace as cubie as y come cios aledaños. El simple diseño de las ins alaciones de alcan a i- llado y suminis o de agua con as an. El suminis o de agua de I álica e a muy supe io al de PP-I, po el diáme o y sección de las ube ías. Además. el diseño del alcan a illado: en la Na a U bs, es egis able po una pe sona y po an o, de ácil man enimien o. El del PP-I no es egis able, y sencillamen e las dimensiones son idículas en com- pa ación con las de la ciudad omana. Los mo imien os p oducidos po las a cillas ex- pansi as en el PP-I p obablemen e a uina án la u - banización en un plazo in e io a 10 años. Ya exis en múl iples zonas donde se ap ecian le an amien os y hundimien os espec acula es: muy supe io es a los exis en es en las uinas de I álica, a pesa de que las condiciones de man enimien o y e u banización de las mismas son de icien es. Sólo comen a que no pa ece habe se ido de mu- cho una expe iencia cons uc i a con inuada de más de 2000 años en la zona pa a p oyec a la San iponce del u u o. Las soluciones cons uc i as y de u bani- zación son más de icien es, y de hecho, al menos 4 i iendas del PP-I, an a se demolidas, sin ni si- quie a llega a habi a se, y 50 es án ya con li igios ju- diciales po daños en las i iendas. BIHL OGRAFÍA Adam, J. P: La cons ucción omana. ma e iales y écnicas. Edi o ial de los O icios. León, 1996. Caballos, A.; Fa ua c, J. M.; Rod íguez Hidalgo, J. M.: I á- lica a queolÓgica. Edil. Uni e sidad de Se illa, 1999. In o mes no publicados sob e i iendas de la pa cela 20 y13.