Construcción subterránea: métodos, desafíos técnicos y control de riesgos para obras más seguras y sostenibles

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La construcción subterránea se ha convertido en un pilar de las ciudades modernas, especialmente ante la necesidad de optimizar el uso del suelo, ampliar redes de transporte y desarrollar sistemas de servicios sin afectar la superficie urbana. Obras como túneles, pasos peatonales, estaciones de metro y galerías técnicas requieren de enfoques altamente técnicos y una planificación rigurosa para enfrentar los desafíos propios del terreno y minimizar los riesgos.

Métodos constructivos en túneles y espacios subterráneos

Los métodos utilizados en la construcción subterránea varían según el tipo de suelo, profundidad, entorno urbano e impacto esperado:

1. Excavación convencional (NATM o método austríaco)

El Nuevo Método Austriaco (NATM) se basa en el monitoreo continuo del comportamiento del terreno. Permite adaptar los sostenimientos durante la excavación, aplicando shotcrete, pernos de roca y arcos metálicos según la respuesta geotécnica del macizo.

2. Tuneladoras (TBM)

Las máquinas tuneladoras son esenciales en proyectos de gran longitud o bajo zonas urbanas densas. Estas perforan, sostienen y revisten el túnel en un proceso continuo, reduciendo vibraciones, controlando la presión del frente y mejorando la seguridad para los operadores.

3. Método Cut & Cover (excavar y cubrir)

Usado para estaciones, pasos vehiculares o tramos poco profundos. Implica excavar desde la superficie, construir la estructura y luego cubrirla. Es eficiente y permite un control total del entorno, aunque requiere una adecuada gestión del tráfico y del impacto superficial.

4. Túneles mineros y galerías con perforación y voladura

En suelos duros o rocosos, la perforación y voladura sigue siendo un método competitivo. Se diseña una secuencia de perforaciones, cargas controladas y ventilación para evacuar gases, aplicando sostenimiento inmediato para garantizar estabilidad.

Principales desafíos técnicos de la construcción subterránea

Trabajar bajo superficie implica enfrentar condiciones complejas que exigen ingeniería especializada:

• Control de la presión del terreno: evitar inestabilidades, derrumbes o deformaciones mediante soporte adecuado y monitoreo geotécnico.

• Gestión de agua subterránea: implementar sistemas de drenaje, impermeabilización y bombeo para prevenir filtraciones y sobrepresiones.

• Vibraciones y asentamientos: especialmente en zonas urbanas, donde se debe proteger edificaciones cercanas y garantizar confort para los usuarios.

• Condiciones de ventilación y gases: mantener aire limpio y niveles adecuados de oxígeno es crítico para la seguridad del personal.

• Espacios confinados y logística limitada: requiere coordinación milimétrica en transporte de materiales, accesos y evacuación.

Medidas de seguridad en túneles, estaciones y pasos subterráneos

La seguridad es un elemento central en cualquier proyecto subterráneo. Las medidas más relevantes incluyen:

• Sostenimiento inmediato del frente: shotcrete, pernos, cerchas metálicas o dovelas colocadas en secuencia.

• Ventilación forzada: sistemas de ductos, ventiladores y sensores para mantener aire respirable y controlar partículas.

• Monitoreo geotécnico en tiempo real: instrumentación para medir deformaciones, presiones y vibraciones del terreno.

• Gestión de riesgos de incendio: salidas de emergencia, materiales ignífugos, sistemas de detección y rociadores automáticos.

• Control de maquinaria y tránsito interno: protocolos estrictos para evitar colisiones en espacios estrechos.

• EPP especializado: iluminación personal, equipos de respiración, arneses y ropa resistente a abrasión.

Sostenibilidad en la construcción subterránea

La sostenibilidad también forma parte de la ingeniería subterránea moderna. Algunas prácticas destacadas incluyen:

• Reutilización y tratamiento de material excavado.

• Reducción de emisiones mediante maquinaria eléctrica o híbrida.

• Optimización de ventilación para ahorrar energía.

• Minimización del impacto urbano, reduciendo ruido y alteración del tráfico.

• Diseño de túneles que prolonguen la vida útil de la infraestructura.

Conclusión

La construcción subterránea representa una solución estratégica para ciudades y sistemas de transporte en crecimiento. Gracias a métodos avanzados, ingeniería geotécnica y estrictos protocolos de seguridad, es posible desarrollar túneles, estaciones y pasos subterráneos que respondan a las necesidades actuales de movilidad y sostenibilidad. Su correcta ejecución no solo optimiza el uso del espacio urbano, sino que garantiza obras más duraderas, eficientes y preparadas para los desafíos del futuro.