Agrietamientos en Queretaro

Fallas geológicas en Querétaro.
La información obtenía sobre el Valle de Querétaro surge a partir de mediciones gravimétricas y calibradas con registros litológicos de pozos. Posteriormente a este proceso se deducen los espesores de los diferentes estratos, incluyendo del cuerpo acuífero, así como los tipos de materiales que constituyen la secuencia aluvial y lacustre del relleno en la zona deestudio. Se hace un análisis de esfuerzos y deformaciones de esta sección utilizando elementos finitos, considerando el efecto generado por la extracción de agua del acuífero libre del valle. Una de las condiciones de frontera impuesta al modelo es el de un abatimiento total de la misma magnitud del que se observa actualmente en el sistema acuífero del valle (~150 m). Los resultados se comparancon observaciones de campo de los hundimientos registrados y de las zonas donde se han generado agrietamientos.
La extracción continua de agua del subsuelo, cuando éste está constituido por material granular poroso (o meteorizado, tal como un basalto muy fracturado), tiene como consecuencia la generación de hundimientos graduales del suelo por consolidación. Debido a que la magnitud de loshundimientos puede ser de sólo unos cuantos centímetros por año, éstos son casi imperceptibles, sin embargo al cabo de algunos pocos años los asentamientos tienden a generar problemas tales como cambios en el drenaje natural del área que se hunde. Cuando la base del acuífero es irregular se pueden presentar, asociados a los hundimientos, fallamientos del suelo en la forma de grietas o desplazamientosverticales del terreno, los cuales afectan frecuentemente todo tipo de infraestructura civil debido a que este fenómeno es más notorio en las áreas urbanas.
Los agrietamientos superficiales generados por hundimientos diferenciales asociados a irregularidades en el lecho rocoso de sistemas acuíferos han sido estudiados por diversos autores. La teoría de la consolidación unidimensional formulada con lacual se introdujo el concepto de esfuerzos efectivos, ha sido el punto de partida para trabajos de cálculo de hundimientos. Terzaghi dedujo una expresión que relaciona la presión de poro, la profundidad y el tiempo, la cual permite calcular la distribución de presiones a cualquier profundidad del medio saturado y a cualquier tiempo durante el proceso de consolidación (ver Figura 1). Aunque lateoría de consolidación unidimensional se desarrolló para otros propósitos, ha sido empleada en problemas de hundimientos por extracción de agua (Rivera et al., 1991; Mishra et al.,1993; Shimizu, 1998).


















Una de las hipótesis principales de la teoría unidimensional de consolidación es que la disminución del volumen de la masa de suelo provocada por la extracción deagua del subsuelo es igual al volumen drenado. Esto se cumple sólo mientras la masa de suelo tenga la condición de totalmente saturada. Cuando en la masa de suelo existen dos estados diferentes, uno saturado y otro parcialmente saturado, la consideración principal ya no se cumple y por lo tanto no se puede aplicar la teoría. En este trabajo tratamos el problema de las deformaciones y esfuerzos quese producen en la masa de suelo que conforma el sistema acuífero, cuya permeabilidad es tal que la transferencia de esfuerzos del agua al suelo se produce simultáneamente con el descenso del nivel del agua y en donde se produce una zona de suelo parcialmente saturado al drenar el acuífero.
HUNDIMIENTOS DE SUELO EN EL VALLE DE QUERÉTARO
Los hundimientos de suelo en el Valle de Querétaro se hangeneralizado a tal grado que en la actualidad se tiene conocimiento de tres diferentes familias de agrietamientos (Figura 2). Aunque no existen datos precisos del área afectada por la subsidencia, se estima que es de alrededor de 100 km2 a partir de la distribución de los agrietamientos que se observan en la superficie. En algunos trabajos sobre el valle (Trejo–Moedano y Martinez–Baini, 1991;...