Los sumideros y el hundimiento en áreas subyacen por Dolomite Rock continúan presentando riesgos considerables para la infraestructura, lo que requiere que los desarrolladores evalúen cuidadosamente la estabilidad geológica antes de diseñar cualquier trabajo de edificio o ingeniería civil.
Según John Stiff, socio y geólogo de ingeniería principal de Consultoría SRK (Sudáfrica), los riesgos relacionados con la dolomita han sido particularmente altos en áreas de Sudáfrica donde se ha producido la minería, debido a la extensa desagüe que generalmente acompaña a las actividades mineras.
“El agua subterránea llena las cavidades dentro de la roca de dolomita, ejerciendo presión hidrostática que ayuda a estabilizar estos vacíos”, dijo Stiff. “Cuando el agua subterránea se elimina durante el desagüe, esta presión se reduce, lo que hace que el terreno sea más propenso a la inestabilidad”.
Igualmente, sin embargo, los riesgos relacionados con la dolomita para la infraestructura ocurren en áreas no mineras debido a la disolución gradual de la roca de dolomita a través del tiempo geológico por agua de lluvia ligeramente ácida.
“En la provincia de Gauteng, por ejemplo, partes de Soweto, West Rand, East Rand y Centurion están subyacentes por dolomita”, explicó. “El desarrollo en estas áreas ha estado plagado de sumideros y hundimiento, lo que provoca daños significativos. En las áreas mineras, este riesgo puede ampliarse cuando se operan las presas de relaves de estas condiciones del suelo”.
Historia de los sumideros
De hecho, el país ha perdido muchas vidas en accidentes causados por sumideros. Entre los casos conocidos había una tragedia en diciembre de 1962 en la mina West Driefontein en West Rand de Johannesburgo, cuando una planta de triturador de tres pisos cayó en un sumidero, matando a las 29 personas en el edificio. Dos años después, una familia de cinco junto con su trabajadora doméstica que vive en la vida murió cuando un sumidero de 100 m de ancho tragó su hogar en Carletonville.
John rígido
“En respuesta a estos desastres, Sudáfrica introdujo regulaciones y estándares estrictos para gestionar los riesgos asociados con la infraestructura y el desarrollo en terreno dolomítico”, dijo. “Estos incluyen las normas nacionales (SAN) sudafricanas actuales 1936, que proporcionan pautas para investigaciones geotécnicas, evaluación de riesgos y medidas de mitigación”.
Los riesgos asociados con la dolomita no se limitan a Sudáfrica. Como han observado los expertos de SRK, regiones como el Copperbelt Katanga en la República Democrática del Congo (DRC) y partes del Cabo Norte también enfrentan desafíos similares debido a la presencia generalizada de roca dolomita. El desarrollo rápido de la infraestructura en países mineros como la RDC subraya la importancia de estrategias efectivas de gestión de riesgos.
Identificación temprana
Asegurar la seguridad de la vida humana y la prevención de daños a la infraestructura comienza con exhaustivas investigaciones geotécnicas del área donde se planifican los desarrollos, según Basetsana Mmileng, geólogo senior de ingeniería de SRK Consulting (Sudáfrica).
Chicas en el camino
“Las medidas preventivas incluyen una estrategia de gestión de riesgos de dolomita, realizada de acuerdo con los estándares y regulaciones”, dijo Mmileng. “Esta es una forma proactiva de mitigar el riesgo de que ocurran estos incidentes, y garantizar que su uso de la tierra y el diseño de infraestructura sean adecuados para estas condiciones”.
Las técnicas como las encuestas de gravedad se utilizan para identificar anomalías en el subsuelo, lo que indica vacíos o zonas débiles. Hennie Booyens, principal ingeniero geotécnico de SRK Consulting (Sudáfrica), destacó la importancia de integrar los hallazgos de encuestas geofísicas con programas de perforación detallados. La percusión o la perforación de núcleo rotativo se emplea para investigar el sitio con más detalle y para obtener una comprensión integral de las condiciones del sitio. Este enfoque permite al equipo de investigación identificar los peligros potenciales temprano, dijo Booyens, y guiar el desarrollo de soluciones personalizadas.
Las instalaciones de almacenamiento de relaves (TSF) representan una infraestructura minera que es particularmente vulnerable en el contexto del terreno dolomítico, dijo rígido, porque contienen volúmenes tan grandes de agua.
Inestabilidad, contaminación
“Si tiene concentraciones de agua, ya sea en las tuberías que entregan el producto de relaves o incluso en la separación del agua en el TSF en sí, esto puede causar problemas al filtrarse al sustrato”, dijo. “Los sumideros pueden formarse directamente debajo de la presa de relaves, lo que lleva a inestabilidad estructural, contaminación del agua subterránea o, en casos severos, falla de la pared de la presa”.
Hennie booyens
Por estas razones, Booyens enfatizó que la cuenca de una presa de relaves es un área crítica para la investigación antes de la construcción.
“El revestimiento debajo de una presa de relaves, aunque efectiva hasta cierto punto, tiene limitaciones y no puede mitigar completamente los riesgos planteados por un terreno dolomítico inestable”, explicó. “Si tiene formación de sumideros en la cuenca de la instalación, solo hay tanta tensión que el revestimiento puede acomodar antes de que se rompa y el agua y los relaves comienzan a filtrarse en el sustrato y el agua subterránea”.
Estos factores demuestran además por qué la caracterización cuidadosa del sitio y la evaluación de riesgos son vitales para garantizar la estabilidad a largo plazo de estas instalaciones. Mmileng agregó que los riesgos se extienden más allá del TSF en sí.
“También es crucial comprender qué significaría esta falla para la infraestructura circundante”, dijo. “Por ejemplo, si hay un sistema de eje de ventilación cercano, el hundimiento en el TSF también podría causar daños a estas instalaciones”.
Conjuntos de habilidades clave
La larga historia de participación de SRK Consulting en investigaciones de dolomita, y la profundidad de experiencia que ha desarrollado en este campo, se demuestran al tener especialistas en dolomita de nivel 4 certificados en sus filas.
“Reconocido por su experiencia y contribuciones al campo, un especialista en dolomita de nivel 4 tiene más de 10 años de experiencia en investigaciones de dolomita y gestión de riesgos”, dijo Mmileng. “Pueden evaluar y administrar riesgos, caracterizar sitios y garantizar el cumplimiento de los estándares”.
Las investigaciones son realizadas de manera más efectiva por equipos multidisciplinarios, con una colaboración clave entre geólogos de ingeniería e ingenieros geotécnicos.
“Los geólogos de ingeniería caracterizan las condiciones karst en el sitio, mientras que los ingenieros diseñan las soluciones y las medidas de mitigación que ayudan a prevenir fallas y salvaguardar las estructuras”, dijo Stiff.
La compañía también cuenta con sus propios geofísicos internos, lo que distingue a la compañía. Esto facilita la fase de caracterización del suelo con encuestas de gravedad o resistividad, asegurando una comprensión detallada de las condiciones del subsuelo.
“El análisis de los datos geofísicos es tan bueno como la interpretación, que es manejado por nuestro hábil equipo interno”, dijo. “Esto optimiza la identificación precisa de las anomalías durante las primeras etapas de un proyecto, lo que a su vez ayuda con el diseño de intervenciones específicas, ahorrar tiempo y costos a largo plazo”.
Agregó que la experiencia en la gestión de las aguas subterráneas también es vital para el equipo.
“Uno de los factores críticos es el agua subterránea, no solo porque está en riesgo de contaminación, sino porque el agua subterránea es un factor clave en la estabilidad del terreno”, explicó. “Si las cavidades dolomíticas subterráneas están llenas de agua, el riesgo de hundimiento se mitiga”.
John Stiff – Socio y Geólogo de Ingeniería Principal en SRK Consulting (Sudáfrica) Hennie Booyens – Ingeniero geotécnico principal en SRK Consulting (Sudáfrica) Basetsana Mmileng – Geóloga de ingeniería senior en SRK Consulting (Sudáfrica)
