Ejemplos
Refugio de tierra
Los refugios de tierra se utilizan desde hace miles de años para construir viviendas energéticamente eficientes.[52] En un extremo, una casa de tierra es completamente subterránea, quizás con un patio abierto para proporcionar aire y luz. Un refugio de tierra puede estar situada en una ladera, con ventanas o puertas en uno o varios de sus lados o el edificio puede estar a nivel del suelo, pero con tierra amontonada contra las paredes y quizá con un tejado de tierra.[53].
Las casas de foso construidas por los agricultores Hohokam entre los años 100 y 900 d. C., en lo que hoy es el suroeste de EE. UU., eran estructuras con bermas, parcialmente empotradas en laderas orientadas al sur. Su exitoso diseño se utilizó durante cientos de años.[54] En Matmata (Túnez), la mayoría de las casas antiguas estaban construidas a 12 metros (39 pies) por debajo del nivel del suelo y rodeaban patios de unos 12 metros (39 pies) cuadrados.[55][nota 7] A las casas se accedía a través de túneles. Otros ejemplos de viviendas subterráneas, semisubterráneas o en acantilados, tanto en climas cálidos como fríos, se encuentran en Turquía, el norte de China y el Himalaya y el suroeste de EE. UU.[55] Varios monasterios budistas construidos con tierra y otros materiales en las laderas de acantilados o cuevas de zonas del Himalaya como el Tíbet, Bután, Nepal y el norte de la India se encuentran a menudo en lugares peligrosos. A partir de la década de 1970, el interés por esta técnica ha resurgido en los países desarrollados.[52] Al asentar una casa de tierra en el suelo, la casa será más fresca en la estación cálida y más cálida en la estación fría.[53].
Cabaña de tierra de los nativos americanos
Una cabaña de tierra") es un edificio circular construido por algunos de los nativos americanos de Norteamérica. Tienen forma de cúpula y están construidas con postes y vigas de madera.[57] Una estructura típica tendría cuatro o más postes centrales plantados en el suelo y unidos en la parte superior por vigas transversales. El agujero para el humo quedaría abierto en el centro. Alrededor de la estructura central había un anillo más grande de postes más cortos, también conectados por vigas transversales. De las vigas transversales centrales partían las vigas transversales exteriores y luego tablones o vigas partidas formaban las paredes laterales inclinadas o verticales.[58] La estructura se cubría con palos y maleza o hierba, cubiertos a su vez por una gruesa capa de tierra o tepes. Algunos grupos enlucían toda la estructura con barro, que al secarse formaba un caparazón.[58].
Bahareque
El bahareque es una antigua técnica de construcción en la que se entretejen lianas o palos más pequeños entre postes verticales y luego se cubre la pared con barro mezclado con paja y hierba.[59] Esta técnica se encuentra en todo el mundo, desde el delta del Nilo hasta Japón, donde se utilizaba bambú para fabricar el bahareque.[60] En Cahokia, actualmente en Illinois (Estados Unidos), las casas de bahareque se construían con el suelo a una profundidad de entre 0,30 y 0,91 metros por debajo del suelo. Una variante de esta técnica se denomina bajareque en Colombia.[59] En la Gran Bretaña prehistórica se construían sencillos refugios circulares de bahareque allí donde se disponía de arcilla suficiente.[61] El bahareque aún se encuentra como panel en edificios con entramado de madera.[62] En general, las paredes no son estructurales y, en el uso interior, la técnica fue sustituida en el mundo desarrollado por listones y yeso y, posteriormente, por cartón yeso.[60].
Casa de tepe en la pradera
Los granjeros pioneros europeos de las praderas de Norteamérica, donde no hay madera para la construcción, solían construir su primer hogar en una cueva excavada en la ladera de una colina o barranco, con una cubierta sobre la entrada. Cuando tenían tiempo, construían una casa de tepes. El granjero utilizaba un arado para cortar el césped en ladrillos de 0,30 por 0,61 metros (1 por 2 pies), que luego se apilaban para formar las paredes.[63] Las tiras de tepes se apilaban con la hierba hacia abajo, escalonadas de la misma manera que la mampostería, en tres filas una al lado de la otra, dando como resultado un muro de más de 0,91 metros de grosor. El muro se construía alrededor de los marcos de puertas y ventanas y las esquinas se aseguraban con varillas clavadas verticalmente. El tejado se hacía con palos o broza, se cubría con hierba de la pradera y se sellaba con una capa de tepes.[64] Las casas de tepes eran resistentes y solían durar muchos años, pero eran húmedas y sucias a menos que se enlucidasen las paredes interiores.[63] Los tejados solían tener goteras y a veces se derrumbaban en caso de tormenta.[64].
Edificios de adobe
Existen innumerables ejemplos de construcciones de adobe o ladrillo de barro en todo el mundo. La ciudad amurallada de Shibam, en Yemen, declarada Patrimonio de la Humanidad en 1982, es conocida por sus edificios de adobe de diez plantas sin reforzar.[65] La mezquita Djinguereber de Tombuctú (Malí) se construyó por primera vez a principios del siglo d. C. (siglo d. C.) con ladrillos de adobe redondos y una mezcla de piedra y barro y posteriormente se reconstruyó varias veces, aumentando constantemente de tamaño(62).[66] Más al sur, en Malí, la Gran Mezquita de Djenné, un espectacular ejemplo de la arquitectura de adobe del Sahel, se construyó en 1907 sobre el diseño de una Gran Mezquita anterior, construida en el mismo lugar en 1280. El adobe requiere mantenimiento y el gobernante fundamentalista Seku Amadu había dejado que se derrumbara la mezquita anterior.[67].
Las ruinas de la Casa Grande, hoy monumento nacional de Arizona protegido por un tejado moderno, son una enorme estructura de adobe de cuatro pisos construida por los Hohokam entre 1200 y 1450 d. C.[68] El primer europeo que registró la gran casa fue un sacerdote jesuita, el padre Eusebio Kino, que visitó el lugar en 1694. En ese momento ya llevaba mucho tiempo abandonada.[69] Cuando en 1903 se instaló un tejado provisional, el edificio de adobe llevaba cientos de años vacío y sin mantenimiento(66).[70].
La Huaca de la Luna, en lo que hoy es el norte de Perú, es un gran templo de adobe construido por el pueblo moche. El edificio pasó por una serie de fases de construcción, creciendo finalmente hasta alcanzar una altura de unos 32 metros, con tres plataformas principales, cuatro plazas y muchas salas y recintos más pequeños. Las paredes estaban cubiertas por llamativos murales y frisos multicolores; los que pueden verse hoy datan de entre 400 y 610 d. C..[71].
Tulous
Un tulou de Fujian es un tipo de vivienda rural del pueblo hakka en las zonas montañosas del sureste de Fujian (China).[72] Se construyeron sobre todo entre los siglos XIII y XX.[73] Un tulou es un edificio de tierra grande, cerrado y fortificado, rectangular o circular, con gruesos muros de carga de tierra apisonada de entre tres y cinco pisos de altura. Un tulou puede albergar hasta 80 familias. Los edificios interiores más pequeños suelen estar rodeados por estos enormes muros periféricos, que pueden contener salas, almacenes, pozos y viviendas. La estructura se asemeja a una pequeña ciudad fortificada.[74] Los muros se forman compactando tierra mezclada con piedra, bambú, madera y otros materiales fácilmente disponibles y tienen hasta 1,8 metros de grosor. El resultado es un edificio bien iluminado, bien ventilado, a prueba de vientos y terremotos, cálido en invierno y fresco en verano.[74].
Túmulos y pirámides
Los zigurats eran templos elevados construidos por los sumerios entre finales del IV milenio a. C. y el II milenio a. C., que se elevaban en una serie de terrazas hasta alcanzar una altura de 61 metros sobre el nivel del suelo. El Zigurat de Ur contenía unos tres millones de ladrillos, ninguno de ellos de más de 15 pulgadas (380 mm) de longitud, por lo que su construcción debió de ser un proyecto enorme.[75] El zigurat más grande estaba en Babilonia y algunos creen que es la Torre de Babel mencionada en la Biblia. Fue destruido por Alejandro Magno y sólo quedan los cimientos, pero originalmente tenía 91 metros de altura sobre una base de 200 metros cuadrados.[76] Para el interior se utilizaban ladrillos secados al sol y para el revestimiento, ladrillos cocidos. Los ladrillos se unían con arcilla o betún.[77].
Muchas sociedades indígenas precolombinas de la antigua Norteamérica construyeron grandes estructuras piramidales "Pirámide (arquitectura)") de tierra conocidas como montículos de plataforma. Entre las mayores y más conocidas de estas estructuras se encuentra el Túmulo del Monje, en el emplazamiento de Cahokia, en lo que se convirtió en Illinois, terminado alrededor del año 1100 d. C., cuya base es mayor que la de la Gran Pirámide de Giza. Muchos de los montículos se construyeron varias veces a intervalos periódicos y algunos llegaron a ser bastante grandes. Se cree que han desempeñado un papel central en la vida religiosa de los pueblos constructores de montículos y los usos documentados incluyen plataformas semipúblicas para la casa del jefe, plataformas para templos públicos, plataformas mortuorias, plataformas para osarios, plataformas de cabaña de tierra albergues, plataformas para plataformas para residencias, plataformas para plazas y rotondas y plataformas para danzas.[78][79].
La Pirámide del Sol de Teotihuacán (México), de 63 metros de altura, se comenzó a construir en el año 100 d. C.. La estructura de piedra contiene dos millones de toneladas de tierra apisonada.[26].
Movimiento de tierras
Los movimientos de tierras "Obras de tierra (arqueología)") son obras de ingeniería creadas mediante el movimiento o procesamiento de cantidades de tierra o roca sin formar. El material puede trasladarse a otro lugar y moldearse para darle la forma deseada.[80] Los diques, terraplenes y presas son tipos de movimiento de tierras. Un dique, dique de detención o dique de contención es una cresta natural alargada o un muro de tierra construido artificialmente que regula el nivel del agua. Suele ser de tierra y discurre paralelo al curso de un río en su llanura de inundación o a lo largo de costas bajas.[81].
Los muros de contención de tierra mecánicamente estabilizada (MSE; Mechanically stabilized earth) pueden utilizarse para terraplenes.[82] Los muros de tierra mecánicamente estabilizada combinan una plataforma de nivelación de hormigón, paneles de revestimiento de muros, albardillas, refuerzo del suelo y relleno seleccionado.[83] Pueden utilizarse diversos diseños de paneles de revestimiento de muros.[83] Una vez colocada la plataforma de nivelación y la primera hilera de paneles, la primera capa de relleno de tierra se coloca detrás del muro y se compacta. A continuación, se coloca el primer conjunto de refuerzos sobre la tierra.[84] Los refuerzos, que pueden ser tiras o rejillas de polímero tensado o metal galvanizado, se fijan a los paneles de revestimiento.[85] Este proceso se repite con capas sucesivas de paneles, tierra y refuerzos. De este modo, los paneles se atan al terraplén de tierra para formar una estructura estable con tensiones equilibradas.[86].
Aunque la construcción utilizando los principios básicos de la tierra mecánicamente estabilizada tiene una larga historia, la misma se desarrolló en su forma actual en la década de 1960. Los elementos de refuerzo utilizados pueden variar, pero incluyen acero y geosintéticos. El término MSE se utiliza normalmente en EE. UU. para distinguirlo de "Reinforced Earth", nombre comercial de la Reinforced Earth Company, pero en otros lugares Reinforced Soil es el término generalmente aceptado.[82] La construcción con tierra mecánicamente estabilizada es relativamente rápida y barata y aunque requiere mucha mano de obra, no exige altos niveles de cualificación. Por tanto, es adecuada tanto para los países en desarrollo como para los desarrollados.[87].
Fuertes y trincheras
La tierra se ha utilizado para construir fortificaciones durante miles de años, incluidas fortalezas y murallas, a menudo protegidas por zanjas. La fotografía aérea en Europa ha revelado vestigios de fortificaciones de tierra de la época romana y de épocas medievales posteriores.[88] Offa's Dyke es un enorme terraplén que se extiende a lo largo de la disputada frontera entre Inglaterra y Gales.[89] Poco se sabe de la época o del constructor, el rey Offa de Mercia**,** que murió en el año 796 d. C.[90] Una fortificación primitiva de madera y tierra podría ser sucedida posteriormente por una estructura de ladrillo o piedra en el mismo emplazamiento.[91].
Las trincheras eran utilizadas por las fuerzas sitiadoras para acercarse a una fortificación protegidas de los proyectiles. Los zapadores construían "saps" o trincheras, que zigzagueaban hacia la fortaleza atacada. Apilaban la tierra excavada para formar un muro protector o gavión. La profundidad combinada de la trinchera y la altura del gavión podía ser de 2,4 a 3,0 metros (8 a 10 pies). A veces, la savia era un túnel excavado varios metros bajo la superficie. Los zapadores eran muy cualificados y estaban muy bien pagados debido al extremo peligro de su trabajo.[92].
En la Guerra de Secesión estadounidense (1861-1865), las trincheras se utilizaron como posiciones defensivas durante toda la contienda, pero desempeñaron un papel cada vez más importante en las campañas de los dos últimos años.[93] Los movimientos de tierra militares culminaron quizá en la vasta red de trincheras construidas durante la Primera Guerra Mundial (1914-1918), que se extendía desde Suiza hasta el Mar del Norte a finales de 1914.[94] Las dos líneas de trincheras se enfrentaban, tripuladas por soldados que vivían en terribles condiciones de frío, humedad y suciedad.[95] Las condiciones eran peores en las trincheras aliadas. Los alemanes estaban más dispuestos a aceptar las trincheras como posiciones a largo plazo y utilizaron bloques de hormigón para construir refugios seguros bajo tierra, a menudo con iluminación y calefacción eléctricas.[96].
Presas de materiales sueltos
Una presa de materiales sueltos es una enorme barrera artificial contra el agua. Suele crearse mediante el emplazamiento y la compactación de un complejo montículo semiplástico "Plasticidad (mecánica de sólidos)") de diversas composiciones de tierra, arena, arcilla y/o roca. Tiene un revestimiento impermeable natural semipermanente en su superficie y un núcleo denso e impermeable. Esto hace que la presa sea impermeable a la erosión superficial o por infiltración.[97] La fuerza del embalse crea un empuje hacia abajo sobre la masa de la presa, aumentando enormemente el peso de ésta sobre sus cimientos. Esta fuerza añadida sella e impermeabiliza eficazmente los cimientos subyacentes de la presa, en la interfaz entre la presa y su cauce.[98] Una presa de este tipo se compone de partículas de material independientes fragmentadas. La fricción y la interacción de las partículas las une en una masa estable en lugar de utilizar una sustancia cementante.[99].
El dique de residuos Syncrude Tailings, en Alberta (Canadá), es una presa de contención de unos 18 kilómetros de longitud y una altura de entre 40 y 88 metros. En 2001 se consideraba la mayor estructura de tierra del mundo por volumen de relleno.[100].