Procesos caracterizados por la componente vertical. Se pueden distinguir los siguientes tipos:
- Hundimientos de cavidades subterráneas o superficiales.
- Subsidencias o descensos lentos y graduales de la superficie de terreno.
1. Hundimientos
La génesis de los hundimientos siempre va ligada a las cavidades subterráneas que pueden tener origen natural o antrópico. El techo de la cavidad colapsa y produce un hundimiento en la superficie. La aparición del fenómeno depende del volumen y forma de las cavidades, espesor de recubrimiento de las cavidades y de la resistencia y comportamiento mecánico de los materiales suprayacentes.
Las rocas carbonatadas y evaporíticas asociadas a materiales kársticos o solubles originan cuevas o cavidades o cuevas. Los procesos de disolución crean huecos que al alcanzar unas determinadas dimensiones, generan estados de desequilibrio e inestabilidad, dando lugar a la rotura del techo de la cavidad, si éste es poco potente o resistente, se hundirá la superficie del terreno. Las variaciones importantes del nivel freático en terrenos kársticos pueden dar lugar a reajustes tensionales que provocan hundimientos. En superficie el resultado de los hundimientos kársticos son las dolinas.
Los materiales evaporíticos (sales y yesos), mucho más blandos que los carbonatados, presentan mayor capacidad de disolución, por lo tanto, los movimientos de reajuste de los materiales en los huecos son más continuos y graduales, frente al carácter generalmente brusco de los hundimientos en carbonatos.
También se forman cuevas en materiales volcánicos debidas al resfriamiento diferencial de las lavas, generalmente con formas tubulares. Aunque los hundimientos naturales no son frecuentes por la elevada resistencia de estos materiales, sí suponen un riesgo ante las cargas transmitidas por cimentaciones y obras sobre estos materiales.
Las actividades antrópicas que pueden dar lugar a hundimientos son las explotaciones mineras subterráneas, excavaciones para otros usos, como túneles, fugas de agua a presión de la red de suministro. Los derrumbamientos pueden afectar edificios, estructuras lineales, minería, etc. Hay que tener muy presente que la carga adicional de las estructuras sobre una cavidad puede llegar a activar el colapso. A veces los derrumbes producen pérdidas del agua de los embalses.
Hundimiento en EEUU.
2. Subsidencias
Las subsidencias o hundimientos lentos pueden afectar a todo tipo de terrenos, son debidos a cambios tensionales inducidos en el terreno por el descenso del nivel freático, la minería subterránea, la extracción de petróleo o gas, los procesos lentos de disolución y lavado de materiales, los procesos de consolidación de suelos blandos y orgánicos, etc. Las subsidencias naturales son generalmente procesos muy lentos, aunque a menudo se aceleran por actuaciones antrópicas.
Los sedimentos no consolidados de arcillas, limo, turba y arena, son particularmente susceptibles a los derrumbes (arcillas, limos, turba y arena). El descenso del nivel freático, por periodos de sequía o por extracción de agua de los acuíferos, produce cambios en el estado tensional, reduciendo su volumen como consecuencia de la pérdida del agua, produciendo un descenso de la cota de superficie y pueden afectar a grandes extensiones de territorio. El proceso de urbanización agrava el problema por:
- Incremento del peso y carga de edificios e infraestructuras.
- Reducción del freático por extracción de agua.
- Los embalses reducen el aporte de sedimentos.
La subsidencia supone un riesgo cuando ocurre en zonas urbanas, al dañar y agrietar las edificaciones y afectar a sus cimientos. Actualmente, importantes ciudades costeras situadas en llanuras de inundación o en cuencas sedimentarias sufren graves problemas de subsidencia. La ciudad de México, asentada en un antiguo lago, es un ejemplo; la consolidación de las arcillas lacustres hace que la ciudad en determinadas zonas presente valores superiores a los 8 metros; las principales ciudades costeras del Japón (Tokio, Osaka, Nigata) presentan valores superiores a los 2 metros, Venecia y Londres son ejemplos claros de problemas de subsidencia urbana en la Europa occidental.