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{{ TrabajoSIG | Estudio de movimientos en edificios en el ámbito de la construcción del tramo central de la L11 de Metro
 | Francisco García Hernando

Pablo Martín Mulero

Rodrigo Vázquez Pérez |
[[:Categoría:SIGAIC_23/24|Curso 23/24]] }}
Este artículo es el resultado de un trabajo de investigación como parte de la asignatura de [[:Categoría:Sistemas de Información Geográfica Aplicados a la Ingeniería Civil|Sistemas de Información Geográfica Aplicados a la Ingeniería Civil]] y en el [[:Categoría:SIGAIC_23/24|listado de trabajos de estudiantes del curso académico 23/24]].

El objetivo del presente trabajo es el análisis del movimiento de edificios en el ámbito de la construcción del tramo central de la Línea 11 del Metro de Madrid. Para ello se ha hecho uso de los datos proporcionados por Detektia. La Línea 11 Plaza Elíptica-La Fortuna del Metro de Madrid es en la actualidad (con la excepción del Ramal) la línea más corta de la red, sin embargo esto cambiará si de aquí a unos años se culminan los planes de ampliación previstos por la Comunidad de Madrid, que incluyen una ampliación de la L11 en 4 fases:

Fase 1 (en ejecución): Ampliación desde Plaza Elíptica a Conde de Casal.

Fase 2 (tramo central): Ampliación de Conde de Casal a Mar de Cristal.

Fase 3 (tramo norte): Ampliación de Mar de Cristal a Valdebebas.

Fase 4 (tramo sur): Ampliación de La Fortuna a Cuatro Vientos.

La fase más adelantada es la primera de ellas, con las obras ya en ejecución. El resto de fases aún están pendientes de la redacción del proyecto definitivo. En este trabajo nos centraremos en el tramo central, correspondiente con la fase 2. Este tramo se trata junto con el de la fase 1, del de mayor complejidad técnica por la enorme densidad de edificaciones en superficie.

== Introducción ==
[[Archivo:PlanoSituacion1.png|500px|miniaturadeimagen|derecha|Figura 1: Plano de situación]]
[[Archivo:Edificiosamarillos.PNG|500px|miniaturadeimagen|derecha|Figura 2: Plano de edificios con datos]]
En el presente estudio se pretende analizar los desplazamientos verticales que sufren los edificios del entorno del futuro tramo central de la línea 11 de metro de Madrid. 
Este tramo es el comprendido entre las estaciones de Conde de Casal y Mar de Cristal. En la Figura 1 se puede ver una estimación de la traza subterránea de este tramo, que aún no tiene proyecto definitivo.
Los edificios en el ámbito de actuación fueron proporcionados por Detektia, junto con información sobre su velocidad media de movimiento vertical y su rango de desplazamiento, así como su desviación típica. Dichos datos fueron calculados a partir de los recogidos por el European Ground Motion Service (EGMS).
En la Figura 2 se pueden ver los edificios de los que tenemos datos en su contexto geográfico. Se puede apreciar que no coinciden exactamente con la traza propuesta. Esto se debe a que los edificios provistos son los que se encuentran en el entorno de las rectas que unen las estaciones, mientras que la traza representada es una aproximación que considera ciertas curvas, más realista en relación a un proyecto definitivo que tenga que considerar radios de giro.
El análisis de los datos se ha centrado en el estudio de las velocidades medias de desplazamiento y de su desviación típica.

== Metodología ==
Para establecer el trazado del tramo central de la línea 11, a falta de conocer un proyecto definitivo, se ha propuesto un trazado que concuerde con las características habituales de las ampliaciones del Metro de Madrid, características establecidas en el Plan de Ampliación 1995-1999 y que se han mantenido desde entonces. Esto incluye dos aspectos fundamentales:

En primer lugar se ha intentado que -en la medida de lo posible- el trazado discurra bajo avenidas, evitando el paso bajo edificios, minimizando así problemas de subsidencias.

En segundo lugar la disposición de las estaciones se ha buscado que sean en parques o espacios abiertos, para que puedan ser ejecutadas por el método "cut and cover", método más rápido, barato y seguro. No ha sido posible encontrar un espacio así en Pueblo Nuevo, por lo que se propone una estación ejecutada en caverna por el método alemán.

En concordancia con estos dos criterios básicos, hemos diseñado la ampliación del tramo central de la L11.

Una vez hecho esto, se ha procedido al estudio de la velocidad media de desplazamiento vertical (en mm/año) y de su desviación típica. Estos datos fueron proporcionados por Detektia, componiendo el movimiento vertical a partir de las series de datos A15 y D16 del EGMS. Los puntos que componen dichas series se agruparon según el edificio al que correspondían, obteniendo así valores medios por edificio.

En cuanto a la velocidad media se han desarrollado dos estudios:

- Búsqueda de valores extremos, tanto ascendentes como descendentes. Cabía preguntarse si estos estaban agrupados en alguna zona, lo que resultaría de especial interés a la hora de desarrollar el proyecto y obra del tramo de túnel. Se han estudiado en profundidad los edificios con mayores velocidades, consultando su estructura en Google Street View en busca de alguna peculiaridad.

- Estudio del comportamiento dividiendo la velocidad simplemente en ascendente y descendente, con la intención de visualizar rápidamente zonas con tendencias de ascenso y de descenso.

Se ha estudiado también la desviación típica de la velocidad media en cada edificio en búsqueda de alguna anomalía. Este parámetro indica si entre los puntos de una misma superficie existen diferencias significativas.

== Resultados ==
<big>
'''3.1 Estudio de valores extremos de velocidad media de desplazamiento vertical'''</big>

Los valores extremos de velocidades son -4,4 mm/año y 3,6mm/año. Se recuerda que las velocidades positivas representan descensos y las positivas ascensos. En general las velocidades son bastante moderadas, los extremos son pocos y muy localizados. Por tanto, no parece que exista ninguna zona que pueda suponer una preocupación importante a la hora de desarrollar la traza del túnel. Extremos tan localizados invitan a pensar en patologías de estructuras concretas o a falsas mediciones de desplazamientos, que podrían ser generadas por ejemplo por cubiertas metálicas, muy susceptibles a las variaciones térmicas. En dichos casos se ha acudido a consultar Google Street View y la función 3D de Google Maps, obteniéndose así la Figura 4. 
[[Archivo:composicionvelocidad.png|700px|miniaturadeimagen|centro|Figura 4: Casos de velocidades medias extremas. Edificios estudiados: 

Edificio 1: https://www.google.es/maps/place/40%C2%B027'39.1%22N+3%C2%B038'50.2%22W/@40.4607934,-3.6474231,70m/data=!3m1!1e3!4m4!3m3!8m2!3d40.4608611!4d-3.6472778?entry=ttu;

Edificio 2: https://www.google.es/maps/place/40%C2%B025'17.8%22N+3%C2%B039'12.5%22W/@40.4216017,-3.6545626,281m/data=!3m1!1e3!4m5!3m4!4b1!8m2!3d40.4216111!4d-3.6534722?entry=ttu]]

En la parte superior de la figura se puede apreciar como la anomalía se corresponde con una cubierta claramente combada. Este valor extremo se ve además potenciado por la cercanía de los puntos que componen la información del edificio. Si dichos puntos estuviesen más alejados probablemente las velocidades se habrían compensado. En la parte inferior de la figura se muestra como el valor extremo de velocidad media se relaciona con una cubierta metálica. No se ha conseguido llegar a una justificación lógica de todos los valores extremos de velocidades medias.

[[Archivo:Velocidadesmedias.PNG|300px|miniaturadeimagen|derecha|Figura 5: Distribución de velocidades medias]]

<big>'''3.2 Estudio de distribución de velocidades ascendentes y descendentes'''</big>

Puesto que en el estudio anterior se obtuvo una distribución con pocos extremos, se decidió desarrollar un plano (Figura 5), con tan solo tres clasificaciones: velocidad media ascendente, descendente y despreciable. Destaca en él cómo unos metros al norte de la A-2 hay una línea imaginaria en la que cambia la tendencia. Al sur de ella la gran mayoría de los edificios tienen una velocidad media descendente mientras que al norte es ascendente. Queremos destacar este hecho, pero no hemos encontrado ninguna explicación.


<big>'''3.3 Estudio de desviaciones típicas anómalas de la velocidad media'''</big>

Los edificios con desviaciones típicas elevadas de la velocidad media son aquellos en los que los puntos a partir de los que se ha obtenido los datos de los edificios tienen velocidades muy diferentes. La máxima desviación típica es 2,46.
[[Archivo:Desviacion1.png|300px|miniaturadeimagen|derecha|Figura 4: Edificio]]

En la Figura 6 se muestra uno de los edificios con mayor desviación típica. Acudiendo al EGMS, consultando los datos del A15 y D16, se puede apreciar como puntos muy cercanos entre sí tienen tendencias muy diferentes. Otros edificios con desviaciones típicas elevadas son los representados en las Figura 7. Algunas de las cubiertas de estos edificios son metálicas, otras tienen equipos de aire acondicionado, e incluso las hay sin nada reseñable. 

No se ha encontrado ninguna relación clara entre la desviación típica y las características de los edificios o las zonas en que se encuentran.

== Conclusiones ==
Se han obtenido las siguientes conclusiones a partir de los resultados anteriores:

* Las velocidades medias máximas son de 3,6mm/año en descenso y 4,4mm/año en ascenso.

*Las desviaciones típicas máximas son ******

*No se ha encontrado ninguna zona con una agrupación de edificios con movimientos críticos que haya que evitar a la hora de desarrollar la traza definitiva del túnel. Los edificios con mayores velocidades medias están muy localizados y no existe relación aparente entre ellos.


[[Categoría:Sistemas de Información Geográfica Aplicados a la Ingeniería Civil]]
[[Categoría:SIGAIC_23/24]]