Tecnicas de optimizacion en la geotecnia

El ex convento de los Santos Reyes en Metztitlán

En la Sierra Alta de Hidalgo, los misioneros agustinos dejaron notables conventos, uno de ellos: el ex convento de los Santos Reyes está sometido a los efectos del desplazamiento horizontal de la masa de suelo sobre la que se apoya, lo cual se manifiesta con agrietamientos.

La población de Metztitlán se ubica sobre una ladera con pendiente del orden 1:2.5. En la dirección Este-Oeste está limitada por dos cauces usualmente secos; el del oriente es el arroyo Tlaxomotl, cuyo escurrimiento torrencial puede arrastrar bloques grandes de roca y erosionar su cauce; el del lado poniente tiene menor escurrimiento, pero también causa cierta erosión.

En el terreno al nororiente del convento se levantaron numerosas viviendas, posiblemente desde antes de los años cuarenta. Esas viviendas crecieron en número e implicaron que hubiera mayor volumen de agua penetrando al subsuelo.

Fisura en la fachada del templo

En el recorrido por el templo y el claustro se verificó la existencia de abundantes fisuras en las estructuras y hasta en sus pisos que datan de muchos años. La más conocida es la que se observa en la fachada del templo, entre la ventana y la espadaña. Sin embargo, muchas manifiestan señales de actividad reciente; por ello, el crecimiento de la grieta que causó el colapso de las cloacas aumentó la preocupación sobre la seguridad de este monumento. 

Zona colapsada de las cloacas

Acciones de protección. Ante los daños manifiestos, las autoridades municipales y estatales se vieron obligadas a decidir la demolición de todas las viviendas afectadas, prohibir la construcción de viviendas en el terreno por arriba del convento y en la ladera del Tlaxomotl, así como cancelar las redes de abastecimiento de agua y drenaje; medidas que han sido excelentes para la conservación del edificio histórico.

SOLUCIÓN ADOPTADA 

Inicialmente se propuso para estabilizar la ladera del arroyo la construcción de un muro de concreto reforzado y fuertemente anclado; lo cual ahora se puede ver como una solución poco efectiva para contener la masa de suelo inestable.

La solución diseñada rápidamente se puede describir como una manera de fortalecer el perímetro oriente del ex convento, mediante la instalación de una línea de 41 pilas de concreto y 1.2 m de diámetro, diseñadas para soportar los empujes horizontales de la masa inestable de suelo. En 1994 se instalaron las primeras cuatro pilas experimentales; en 1995 se colocaron otras cinco, y entre 1996 y 1997 se instalaron las otras 32. Las pilas se empotraron a 1 m en el basalto con profundidades vavariables entre 8.4 y 27.5 m, con separación horizontal variable de 4.0 a 5.5 m; sólo las cinco del lado oriente del ábside están separadas a cada 2.0 m. 

Localización de las pilas de contención, de los inclinometros y del área impermeabilizada.

La capacidad de carga horizontal de cada pila se complementó posteriormente con dos anclas de 41 t laterales a cada pila, inclinadas en 45° y cuya longitud es de unos 25 m; sólo cuatro de las anclas fueron instaladas en la parte sur del monumento. 

Se precisa que las pilas están desplantadas sobre la colada de basalto, cuya superficie es tan irregular que tiene diferencias de casi 20 m de desnivel, lo cual podría ser otro indicador de que esta masa de suelo es parte de un antiguo derrumbe.

En el siguiente esquema se muestra la estratigrafía del lugar.

Modelo estratigráfico

El ex convento de Metztitlán deberá mantenerse abierto, su comportamiento deberá seguir siendo observado y sin duda requerirá futuras acciones más efectivas. Por ahora es recomendable reforestar la loma y las laderas del arroyo, así como evaluar: a) la perforación de drenes horizontales en la arcilla por debajo del basalto y de la parte superior de las lutitas y b) instaurar un tramo experimental con tratamiento electrosmótico que pudiera ayudar a sacar el agua de la zona antes mencionada.