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En Porce III: la roca más estudiada en Colombia

Una investigación de la Universidad Nacional logró describir, desde el punto de vista mecánico, el macizo rocoso en la Casa de Máquinas de la hidroeléctrica más importante en actual construcción para Colombia. El estudio se perfila internacionalmente como una gran referencia investigativa de esta región para obras similares de ingeniería en el mundo.

, 08.02.2009

Fotos archivo particular

Los macizos rocosos tienen en su interior una serie de fisuras y fracturas, señales particulares de acuerdo con su formación, que pueden alterarse debido a la presencia y modificación de la presión a la que están sometidos.
Un “peñasco” es mucho más que una roca de grandes dimensiones, estas unidades geológicas compactas y aparentemente irrompibles son, gracias a la geotecnia, interesantes objetos de estudio. Así lo demuestra la tesis presentada ante el programa de Maestría de Ingeniería – Geotecnia, de la Universidad Nacional de Colombia, y en la cual se referencian las características de las rocas que hacen parte de la Casa de Máquinas del Proyecto Hidroeléctrico Porce III, en Antioquia, y su comportamiento mecánico.

La investigación relaciona el trabajo que durante más de dos años adelantó el ingeniero civil Ludger Suárez Burgoa, bajo la dirección del profesor Álvaro Castro Caicedo, de la Facultad de Minas de la UN en Medellín.

Para adelantar el estudio “Estimación del comportamiento mecánico del macizo rocoso de la Casa de Máquinas del Proyecto Porce III, Colombia”, fue necesario ingresar 260 metros bajo la superficie y conocer el proceso de construcción de la Casa de Máquinas, considerada el “cerebro” de la central hidroeléctrica.
“Esta es la obra de ingeniería de mayor envergadura que actualmente se desarrolla en Colombia, con un presupuesto aproximado de US$1.300 millones, y con la cual se espera generar en 2011 unos 660 MW que entrarán al sistema de interconexión nacional”, dijo el profesor Álvaro Castro Caicedo.

Al consultar por qué estudiar la formación rocosa en el complejo hidroeléctrico, el investigador Suárez Burgoa respondió que “el volumen rocoso que alberga una estructura como esta no es compacta o integrada solo por una unidad de roca como tal, sino que en su interior se presentan discontinuidades, fisuras o diaclasas, y estimar el comportamiento de la roca, considerando esas características, es un problema en el que todavía falta por investigar a nivel mundial”.

Por eso, los científicos se dieron a la tarea de reconocer no solo “la actuación” de las rocas, sino responder a descifrar el comportamiento mecánico de una unidad mayor que se la denomina “macizo rocoso”, que en el caso de proyectos tan colosales como Porce III, resultan necesarios para garantizar calidad y seguridad en las obras.

Así lo relaciona Gustavo Tamayo, ingeniero civil y jurado de la tesis de grado, al señalar que además del aporte bibliográfico sobre macizos rocosos, el trabajo genera información muy útil para el diseño y construcción de cavernas en complejos hidroeléctricos.

“El trabajo tiene información muy valiosa porque recopila información de EPM, de investigadores de otras partes del mundo y combina sus análisis y mediciones computadas para comparar con el modelo usado en la construcción de la Casa de Máquinas de Porce III”, dijo el ingeniero Tamayo.

Un trabajo pesado

El estudio del comportamiento mecánico del macizo rocoso del Proyecto Porce III, Colombia, demandó esfuerzos múltiples.

Para cumplir con el trabajo de campo, cada quince días el grupo de investigación se desplazó a la zona donde está ubicada la hidroeléctrica, en límites de los municipios de Anorí, Gómez Plata, Amalfi y Guadalupe, al nordeste de Antioquia. Adicionalmente, el trabajo requirió elaboración en inglés para presentarlo a la comunidad científica internacional y en eventos como el Segundo Congreso Brasilero de Túneles y Estructuras Subterráneas (San Pablo), el Seminario Internacional Norteamericano (San Francisco) y clasificar para que sea divulgado en el simposio internacional de mecánica de rocas “SinoRock”, en Hong Kong en el 2009.

“Se viajó un mes a Brasil para revisar la bibliografía y las experiencias obtenidas durante la construcción de la central hidroeléctrica de Serra De Mesa, a 200 kilómetros al norte de Brasilia a orillas del río Tocantins. También se hicieron pruebas en los laboratorios de Mecánica de Rocas de la Empresa Estatal de Generación de Energía Eléctrica Furnas. Allí, se analizaron varias muestras de roca, que fueron transportadas en cinco cajas con un peso total estimado de 400 kilogramos, desde el Campamento de Porce III hasta Goiania, capital del estado de Goyás, en Brasil”.

Las rocas fueron analizadas en una de las dos únicas prensas triaxiales servo–controladas que existen en Suramérica para este tipo de estudios. “Es un aparato muy especializado, de un tamaño que cubre todo un cuarto, computarizado y con la capacidad de controlar la velocidad del corte de la roca en función a la variación de la deformación radial de la muestra”.

Información rocosa

Una vez confrontados los estudios en campo y los resultados que arrojó el análisis de laboratorio, lo que se encontró, según el ingeniero Suárez Burgoa, es que el macizo rocoso de Porce III tiene un comportamiento continuo, homogéneo, isotrópico y lineal elástico.

“Hemos sido capaces de obtener varios resultados característicos de la roca y del macizo rocoso en Porce III, por primera vez encontrados para una roca colombiana, como por ejemplo los parámetros de un modelo anisotrópico (...) En mi concepto, se lograron análisis muy certeros, y considero que estas son las rocas más estudiadas en Colombia, desde el punto de vista de la mecánica de rocas”, dijo el ingeniero Suárez.

El profesor Castro señaló que para la obra Porce III, “el estudio confirma que el medio rocoso excavado presenta adecuadas condiciones de estabilidad, durabilidad y seguridad de las estructuras construidas, resaltando el alto nivel de la ingeniería colombiana”.

El trabajo investigativo fue soportado gracias a la colaboración de la Dirección Nacional de Investigación de la UN, la Universidad de Brasilia y las empresas Furnas Centrales Hidroeléctricas de Brasil, EPM, Ingetec S.A. y el consorcio constructor CCC.

Se trata de un gran aporte para futuras construcciones de complejos similares a Porce III, en el país y en el resto del mundo.

(Por: Elizabeth Cañas Rodríguez, Unimedios
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