Zanja

Una zanja es un tipo de excavación o depresión en el suelo que generalmente es más profunda que ancha (a diferencia de una cuneta o una zanja de barra ) y estrecha en comparación con su longitud (a diferencia de un simple agujero o pozo ). ^{[ 1 ]}

En geología , las trincheras resultan de la erosión fluvial o del movimiento geológico de las placas tectónicas . En ingeniería civil , las trincheras se crean a menudo para instalar servicios subterráneos como gas , agua , electricidad y líneas de comunicación . En construcción , se excavan trincheras para los cimientos de edificios, muros de contención y presas, y para la construcción de túneles mediante el método de excavación a cielo abierto . En arqueología , el método de trincheras se utiliza para buscar y excavar ruinas antiguas o para excavar en estratos de material sedimentado. En ingeniería geotécnica , las investigaciones de trincheras localizan fallas e investigan las propiedades del suelo profundo. En la guerra de trincheras , los soldados ocupan trincheras para protegerse del fuego de armas y la artillería.

Las zanjas se cavan utilizando herramientas manuales como palas y picos , o maquinaria pesada como retroexcavadoras , zanjadoras y excavadoras .

En el caso de zanjas profundas, la inestabilidad de los taludes de tierra requiere técnicas de ingeniería y seguridad como el apuntalamiento . Las zanjas suelen considerarse estructuras temporales que se rellenan con tierra tras su construcción o se abandonan una vez finalizado su uso. Algunas zanjas se estabilizan con materiales duraderos como el hormigón para crear pasos abiertos, como canales y caminos hundidos.

Las trincheras naturales se crean como resultado de la erosión causada por el agua corriente o por los glaciares (que pueden haber desaparecido hace mucho tiempo). Otras, como los valles de rift o las fosas oceánicas , se crean por el movimiento geológico de las placas tectónicas . Algunas fosas oceánicas incluyen la Fosa de las Marianas y la Fosa de las Aleutianas . ^{[ 2 ] [ 3 ]} La primera forma geológica es relativamente profunda (aproximadamente 10 kilómetros (6,2 millas) ), lineal y estrecha, y se forma por la subducción de placas cuando estas convergen. ^{[ 4 ]} 

En la ingeniería civil, en los campos de la construcción y el mantenimiento de infraestructuras, las zanjas desempeñan un papel fundamental. Se utilizan para la instalación de infraestructuras o servicios subterráneos (como tuberías de gas , agua , comunicaciones y oleoductos ) que resultarían obstructivos o fácilmente dañados si se colocaran en superficie. Posteriormente, se necesitan zanjas para acceder a estas instalaciones para su mantenimiento. También pueden crearse para buscar tuberías y otras infraestructuras cuya ubicación exacta se desconoce ("zanja de búsqueda" o "reja de búsqueda"). Finalmente, las zanjas pueden crearse como primer paso para la construcción de un muro de cimentación . El apuntalamiento de zanjas se utiliza con frecuencia en las obras de excavación para proteger a los trabajadores y estabilizar las paredes inclinadas.

Una alternativa a la excavación de zanjas es la creación de un túnel de servicios . Este túnel puede excavarse mediante perforación o mediante el método de corte y cobertura . Las ventajas de los túneles de servicios son la reducción de pozos de registro para mantenimiento, la reubicación única y la menor necesidad de excavación y reparación, en comparación con los conductos de cables independientes para cada servicio. Cuando están bien planificados, también permiten un acceso rápido a todos los servicios sin necesidad de excavar zanjas de acceso ni recurrir a mapas de servicios confusos y a menudo imprecisos.

Una ventaja importante de soterrar las infraestructuras eléctricas es la seguridad pública. Las líneas eléctricas subterráneas, ya sea en canales comunes o separados, impiden que los cables caídos bloqueen las carreteras, agilizando así el acceso de emergencia tras desastres naturales como terremotos , huracanes y tsunamis. ^{[ 5 ]}

En algunos casos, se excava una gran zanja que se conserva deliberadamente (sin rellenar), a menudo con fines de transporte. Esto se suele hacer para instalar autopistas subterráneas , trincheras ferroviarias a cielo abierto o canales . Sin embargo, estas grandes zanjas permanentes constituyen importantes obstáculos para otros medios de transporte y, con frecuencia, se convierten en límites de facto entre barrios u otros espacios.

Las trincheras se han excavado con frecuencia con fines militares. En la era anterior a las armas de fuego , servían principalmente para obstaculizar el ataque a una posición fortificada, como el foso que rodeaba un castillo (técnicamente llamado zanja ). Un ejemplo temprano de esto se puede observar en la Batalla de la Trinchera , una guerra religiosa , una de las primeras batallas libradas por Mahoma . ^{[ 6 ]}

Con la llegada de las armas de fuego precisas, las trincheras se utilizaron para proteger a las tropas. La guerra de trincheras y sus tácticas evolucionaron aún más en la Guerra de Crimea , la Guerra Civil Estadounidense y la Primera Guerra Mundial , hasta que los sistemas de extensas trincheras principales, trincheras de reserva (en caso de que las primeras líneas fueran superadas) y trincheras de comunicación a menudo se extendían decenas de kilómetros a lo largo de un frente sin interrupción, y algunos kilómetros más atrás de la línea del frente. El área de tierra entre trincheras en la guerra de trincheras se conoce como " Tierra de Nadie " porque a menudo no ofrece protección contra el fuego enemigo. Después de que la Primera Guerra Mundial terminó, la trinchera se convirtió en un símbolo de la Primera Guerra Mundial y sus horrores. Algunos conflictos posteriores a la Primera Guerra Mundial que hicieron un uso extensivo de sistemas de trincheras incluyen la Guerra Irán-Irak (1980-1988), la Guerra de Badme (1998-2000) ^{[ 7 ]} y la guerra ruso-ucraniana (2014-presente). ^{[ 8 ] [ 9 ]}

Las trincheras se utilizan para buscar y excavar ruinas antiguas o para excavar en estratos de material sedimentado y obtener una vista lateral (en capas) de los depósitos, con la esperanza de poder ordenar cronológicamente los objetos o materiales encontrados. La ventaja de este método es que destruye solo una pequeña parte del yacimiento (las áreas donde se ubican las trincheras, a menudo dispuestas en cuadrícula). Sin embargo, este método también tiene la desventaja de revelar solo pequeñas porciones del volumen total, y las excavaciones arqueológicas modernas suelen emplear métodos combinados. ^{[ 10 ]}

Las zanjas de más de 1,5 m de profundidad presentan riesgos para la seguridad debido a sus paredes empinadas y al espacio confinado. Estos riesgos son similares a los de las fosas o cualquier excavación con paredes empinadas. Entre los riesgos se incluyen caídas, lesiones por derrumbe (colapso de la pared), imposibilidad de escapar de la zanja, ahogamiento y asfixia . ^{[ 11 ] [ 12 ]}

• Caída en la zanja. Los métodos de mitigación incluyen barreras como barandillas o vallas.
• Lesiones por derrumbe , es decir, colapso de una pared empinada. Las medidas de mitigación incluyen la construcción de paredes inclinadas ( zanja inclinada ) o escalonadas ( zanja aterrazada ). Para paredes verticales, el apuntalamiento de la zanja estabiliza las paredes, y el blindaje de la zanja proporciona una barrera contra el material derrumbado. El riesgo de derrumbe aumenta con la sobrecarga , que es cualquier peso colocado fuera de la zanja cerca de su borde. Estas cargas incluyen el material excavado (tierra extraída de la zanja) o la maquinaria pesada. Esto añade tensión adicional a las paredes de la zanja.
• Imposibilidad de escapar de la trinchera debido a las paredes empinadas e inestables, que pueden ser difíciles de escalar. Escaleras, rampas o peldaños permiten la salida. Las grúas pueden ayudar en el rescate.
• Ahogamiento en agua o lodo acumulado en la zanja debido a la lluvia, filtraciones o fugas en las tuberías de agua.
• Asfixia, intoxicación, incendio y explosión por gases más densos que el aire que se han acumulado en una zanja. Estos gases pueden provenir de procesos industriales cercanos, uso intencional dentro de la zanja o fugas de tuberías cercanas. Presentan un riesgo de asfixia y también pueden ser tóxicos. Los gases combustibles, como el gas natural, presentan riesgo de incendio y explosión. Los oxidantes, como el oxígeno puro, aumentan el riesgo de incendio por otros combustibles presentes en la zanja. Gases como el nitrógeno puro y el gas natural tienen densidades similares a las del aire puro, pero son más densos cuando están fríos, por ejemplo, cuando se han evaporado de su estado líquido, y pueden extenderse por el suelo y llenar la zanja. Los ventiladores y conductos de ventilación reducen el riesgo. Los sensores de oxígeno y otros sensores de gas detectan el peligro; las alarmas de los sensores pueden alertar a los ocupantes.

• Excavación y apertura de zanjas (un tema de seguridad y salud del NIOSH , Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades )
• Concientización sobre la seguridad en las zanjas (una publicación del NIOSH , Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades )