impacto socio economico de los deslizamientos
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La inestabilidad de taludes es una parte de la geotecnia que debe ser estudiada previo a ejecutar un proyecto o llevar a cabo una obra de construcción de ingeniería civil. El diseño de taludes es considerado uno de los aspectos más importantes de la ingeniería geológica - geotécnica, pues está presente en la mayoría de las actividades constructivas.La inestabilidad de un talud, se puede originar por un declive, que tiene lugar por razones geológicas, variación del nivel freático e incluso por obras de ingeniería. Las obras de infraestructura de ingeniería, en especial las lineales que requiera una superficie plana en una zona de pendiente, o alcanzar una profundidad determinada por debajo de la superficie, precisa la excavación de taludes, desmontes si dan lugar a un solo talud y trincheras si la excavación presenta un talud a cada lado.TRANSCRIPT
IMPACTO SOCIO ECONOMICO DE LOS DESLIZAMIENTOS
DAVID FERNANDO BERNAL ACOSTA
GINNA IVONNE MONTOYA SUAREZ
YERLY CAROLINA CARDENAS RODRÌGUEZ
ESCUELA DE INGENIEROS MILITARES
ESPECIALIZACION EN DISEÑO DE VÍAS Y AEROPISTAS
TALUDES
BOGOTÀ D.C
2015
IMPACTO SOCIO ECONOMICO DE LOS DESLIZAMIENTOS
DAVID FERNANDO BERNAL ACOSTA
GINNA IVONNE MONTOYA SUAREZ
YERLY CAROLINA CARDENAS RODRÌGUEZ
Trabajo Escrito
ING. JOSÈ ANDRES CRUZ WILCHES
DOCENTE
ESCUELA DE INGENIEROS MILITARES
ESPECIALIZACION EN DISEÑO DE VÍAS Y AEROPISTAS
TALUDES
BOGOTÀ D.C
2015
2
CONTENIDO
Pág.
1. INTRODUCCIÓN..................................................................................................4
2. OBJETIVOS.........................................................................................................5
2.1 OBJETIVO GENERAL.......................................................................................5
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS.............................................................................5
3. METODOLOGÍA...................................................................................................6
4. IMPACTO SOCIO ECONOMICO DE LOS DESLIZAMIENTOS..........................7
4.1. EFECTOS DE LA INESTABILIDAD DE TALUDES SOBRE LOS PROYECTOS DE INGENIERÍA...............................................................................7
4.2. ESTUDIOS EN LA RED NACIONAL DE CARRETERAS Y OTROS PROYECTOS LINEALES......................................................................................10
4.3. CONSECUENCIAS DE LOS DESLIZAMIENTOS Y SU INFLUENCIA SOBRE LA PLANEACIÓN DEL DESARROLLO REGIONAL................................13
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.....................................................16
BIBLIOGRAFÍA..........................................................................................................17
3
1. INTRODUCCIÓN
En Colombia el estudio geotécnico de las obras civiles es una rama
prácticamente nueva que está tomando fuerza con el paso de los años.
Conforme las teorías van evolucionando demostrando la importancia de su
correcto estudio en el diseño vías, obras subterráneas, represas y obras
urbanas se vuelve crucial el comprender el porqué de los fenómenos que
acontecen en los suelos y las rocas.
A diferencia de otras ramas de la ingeniera civil, el estudio geotécnico implica
una complejidad enorme al tratar con materiales heterogéneos, antrópicos y
con comportamientos elato plásticos que requieren de investigaciones
detallas que infelizmente no son tomadas muchas veces en cuenta durante
la estructuración de los proyectos. Resultado de esto son los problemas a
largo plazo que envuelven a las poblaciones o usurarios de carreteras
quienes son los más vulnerables y afectados directamente con problemas de
inestabilidad a causa de estudios y diseños mal realizados.
La inestabilidad de taludes es una parte de la geotecnia que debe ser
estudiada previo a ejecutar un proyecto o llevar a cabo una obra de
construcción de ingeniería civil. El diseño de taludes es considerado uno de
los aspectos más importantes de la ingeniería geológica - geotécnica, pues
está presente en la mayoría de las actividades constructivas.
La inestabilidad de un talud, se puede originar por un declive, que tiene lugar
por razones geológicas, variación del nivel freático e incluso por obras de
ingeniería. Las obras de infraestructura de ingeniería, en especial las lineales
que requiera una superficie plana en una zona de pendiente, o alcanzar una
profundidad determinada por debajo de la superficie, precisa la excavación
de taludes, desmontes si dan lugar a un solo talud y trincheras si la
excavación presenta un talud a cada lado.
4
.
2. OBJETIVOS
2.1 OBJETIVO GENERAL
Presentar de forma global los impactos que pueden ocasionar los
deslizamientos que ocurren en proyectos de infraestructura vial y a
nivel regional en procesos de desarrollo local, contemplando las
principales causas de acontecimiento y evaluando de forma analítica
el impacto socio económico que pueden llegar a alcanzar dichos
movimientos de masa.
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Analizar las principales causas e impactos socio económico de la
inestabilidad de taludes de acuerdo a los sistemas de contención y
estabilización de los mismos.
Comprender de manera amplia los efectos de la inestabilidad de
taludes sobre los proyectos de ingeniería.
Investigar sobre estudios en la red nacional de carreteras y otros
proyectos lineales
Indagar sobre las consecuencias de los deslizamientos y su influencia
sobre la planeación del desarrollo regional.
5
3. METODOLOGÍA
El análisis de las condiciones de estabilidad de taludes ha de contemplar
necesariamente una serie de investigaciones preliminares y así mismo
determinar por medio de Mapas topográficos, geológicos, geotécnicos y de
riesgos de inestabilidad de laderas, hidrológicos, expansividad, entre otros,
tanto en campo como en oficina, que permitan instaurar un marco de
referencia sobre el que apoyar con posterioridad los análisis de detalle,
teniendo en cuenta trabajos preliminares.
6
4. IMPACTO SOCIO ECONOMICO DE LOS DESLIZAMIENTOS
La caracterización del impacto socio económico debe hacerse con base en
información cuantitativa y cualitativa, y su análisis debe permitir dimensionar
los impactos que los deslizamientos puedan ocasionar en el medio socio
económico, en cada uno de sus componentes.
Los métodos, herramientas y técnicas de recopilación de información
deberán estar debidamente referenciados y soportados dentro del estudio.
4.1. EFECTOS DE LA INESTABILIDAD DE TALUDES SOBRE LOS
PROYECTOS DE INGENIERÍA.
Uno de los factores más significativos en los análisis de taludes inestables es
la localización de la superficie de deslizamiento, y así poder establecer como
evaluar la masa de terreno involucrada y el volumen de suelo a contener, el
tipo de movimiento y, en fin, el alcance adecuado de las medidas de
actuación.
En ocasiones, las observaciones geomorfológicas y las prospecciones
permiten estimar estas superficies. Sin embargo, en otros casos, no resulta
en absoluto sencilla. Si existe la sospecha de que el deslizamiento pueda
encontrarse activo y al mismo tiempo hay dudas sobre la localización de la
superficie a favor de la cual se produce el movimiento, resulta muy
recomendable realizar un reconocimiento del mismo1.
Después de realizar todos los estudios Geológicos Geotécnicos y un talud se
determina potencialmente inestable se pueden adoptar medidas que tiendan,
a aumentar el efecto de las variables favorables para la estabilidad, o a
reducir el efecto de aquéllas que resultan desfavorables.
1 http://www.urielyasociados.es/img/formacion/ponencia5.pdf7
Se debe contemplar modificaciones en la geometría del talud, esta es una de
las determinaciones más económicas en la estabilización de taludes, cuando
es posible, debido a que, una vez producido el movimiento es muy habitual
usar maquinaria especial para el movimiento de tierras y retirar el terreno
deslizado.
En un terreno homogéneo con cohesión, el coeficiente de seguridad
disminuye a medida que aumentan la pendiente o la altura del talud2. No
obstante, cuando se desea aumentar el factor de seguridad, se intenta
diseñar taludes menos altos y más suaves. Con el fin de mostrar de forma
gráfica los efectos de los tendidos de talud.
El efecto de la “suavización de pendiente” se dificulta cuando se trata de
excavar un desmonte en una ladera de fuerte pendiente, es así cuando el
retaluzado, que tiende a aumentar el coeficiente de seguridad, implica
directamente un aumento de la altura del talud, que a su vez tiende a
reducirlo. Independientemente de las consideraciones anteriores, en muchos
casos el mayor inconveniente de expandir un talud en laderas con fuerte
pendiente es el considerable aumento del volumen de excavación, así como
la mayor afectación de terrenos, lo que a menudo obliga a descartar su
aplicación.
En resumen se debe tener en cuenta las siguientes medidas de
estabilización de Taludes en proyectos de ingeniería:
Modificación de la geometría
Medidas de drenaje
Elementos estructurales resistentes
Muros y elementos de contención
Medidas de protección superficial
2 http://www.urielyasociados.es/img/formacion/ponencia5.pdf8
ANALISIS PARA LA DETERMINACION GENERAL DE LA VULNERABILIDAD FÍSICA POR TALUDES
INESTABLES
Fuente propia.
Trabajos Preliminares
Caracterizacion del Talud
Estructuras presentes en el
talud
Proximidad a Poblados
Afectacion a estructuras y
poblados
Geologia - Geomorfologia
Geotecnia Volumen del Talud
Uso del Suelo
Reconocimiento - Auscultuciòn
Inventario de Taludes Inestables
Determinaciòn de los movimientos de remocion en
masa
Campaña de exploracion Geologica geotecnica
Ensayos de Laboratorios
Procesamiento e Interpretacion
Propiedades fiso-
mecanicas
calculo del factor de seguridad
DISEÑO PRELIMINAR DE OBRAS DE MITIGACION CONTENCÒN
4.2. ESTUDIOS EN LA RED NACIONAL DE CARRETERAS Y OTROS
PROYECTOS LINEALES.
La red nacional de carreteras se clasifica según su funcionalidad en tres
tipos:
Primarias, Aquellas troncales, transversales y accesos a capitales de
Departamento que cumplen la función básica de integración de las
principales zonas de producción y consumo del país.
Secundarias, Aquellas vías que unen las cabeceras municipales entre
si y/o que provienen de una cabecera municipal y se conectan con
una carretera primaria.
Terciarias, Aquellas vías de acceso que unen las cabeceras
municipales con sus veredas entre sí.3
Esta clasificación permite identificar como ha sido establecida la jerarquía de
las vías nacionales, así mismo; brinda idea de los recursos que son
destinados para investigación y estudios dentro de los diseños de cada una
de ellas siendo las vías primarias las que cuentan con un nivel de detalle
más avanzado y especializado.
Actualmente el plan del gobierno con las vías de 4 generación llamadas 4G
es brindar corredores de óptima calidad, creando verdaderas autopistas
entre las principales arterias comerciales y turísticas del país acercando más
a las comunidades y garantizando la conectividad de las diferentes regiones
donde se vienen adelantando este tipo de proyectos.
Esta locomotora constructora de obras de infraestructura civil implica no solo
un reto económico para el país, sino un reto técnico para la ingeniería local
ya que requiere estudios de la más alta calidad para garantizar proyectos
duraderos, seguros, y confortables para los usuarios.
Se dice que los estudios de la red nacional de carreteras son establecidos
por un grupo técnico de especialista multidisciplinarios donde todos y cada
uno tiene su lugar e importancia.
3 INVIAS, Manual de Diseño Geométrico de Carreteras, Colombia, 2008.
Es así como el ingeniero de diseño geométrico deberá estar acompañado
por un grupo profesional que este conformado por especialistas en diversas
áreas que le permita abordar los proyectos de forma global como un todo,
para ello es indispensable contar con geólogos que brinden idea del lugar
donde se tiene proyectado el proyecto, analizar las formaciones, fallas
geológicas, geomorfología del terreno es indispensable para comenzar a
definir las propuestas de trazado por donde se plantea el corredor;
geotecnistas que permitan interpretar los datos geológicos y llevarlos a un
nivel de ingeniería que identifique zonas inestables y a su vez proyecte las
obras necesarias para su correcto funcionamiento; están los ingenieros
estructurales encargados del diseño de las obras propuestas a lo largo de
toda la vía, en ellas entran puentes, viaductos, pantallas, muros de
contención, boxculvers, obras de arte, etc; adicional a los anteriores
ingenieros se encuentran hidrólogos e hidráulicos encargados del diseño de
obras que evacuen de forma sostenible afluentes y escorrentías; los
ambientales encargados de la sostenibilidad del proyecto y así un sin número
de profesionales que conforman el grupo multidisciplinario que dará origen a
un proyecto carretero.
Dentro de un proyecto vial, la investigación es considerada como una
inversión que aunque implica un costo atrae unos mayores beneficios que se
verán compensados a lo largo del proyecto.
El nivel de estudio se determina a partir de la fase del proyecto, actualmente
se definen como fases de proyecto las siguientes: Pre-factibilidad,
Factibilidad, Diseños Definitivos, Diseños de Detalle. Cada una de las fases
mencionadas anteriormente traerá consigo diferentes porcentajes de
inversión para el estudio e investigación de los corredores que conformen el
proyecto.
Dentro del campo de la geotecnia, para un corredor vial, se debe ejecutar
estudios que permitan la correcta definición de un modelo geológico –
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geotécnico que definan el diseño de obras acordes ajustadas a las
realidades locales.
Adicional a lo anterior, los métodos de exploración dependerán de los
objetivos del estudio, el tamaño del área de estudio, las condiciones de
accesibilidad y tiempo disponible para la ejecución de estas investigaciones.
Generalmente para lograr estudios carreteros que permitan la obtención de
modelos geológicos – geotécnicos validos es común la realización de una
visita de reconocimiento por parte de los especialistas, un levantamiento
geológico detallado del sector donde se definan procesos y se haga toma de
datos estructurales en los afloramientos que se presenten a lo largo del
corredor, concomitantemente se debe realizar una campaña de exploración
en campo mediante dos técnicas; por una lado se tiene la exploración
geofísica que de forma indirecta mediante el uso de la sísmica de refracción
permite obtener una idea de las condiciones estratigráficas del terreno y una
exploración directa por medio de ejecución de perforaciones mecánicas que
permitan la correcta correlación en los perfiles obtenidos en la primera fase
de estudios por medio de la extracción de muestras, las cuales deberán ser
llevadas a laboratorio para le ejecución de ensayos específicos.
Los resultados de estas campañas de exploración serán de vital importancia
en la definición de las condiciones y parámetros de resistencia existentes
tramo a tramo a lo largo del proyecto.
Durante el desarrollo de un proyecto lineal, inclusive en la construcción a lo
largo del trazado total de la vía es indispensable considerar que la Geotecnia
no solo sea implementada única y exclusivamente en el diseño ya que
condiciones y agentes detonantes pueden acontecer a lo largo del proyecto
lo cual sin duda alguna requerirá de ajustes a los diseños presentados
inicialmente.
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4.3. CONSECUENCIAS DE LOS DESLIZAMIENTOS Y SU
INFLUENCIA SOBRE LA PLANEACIÓN DEL DESARROLLO
REGIONAL.
A través de la historia de las civilizaciones la planeación de los
asentamientos humanos ha sido dispuesta de forma tal, que las necesidades
básicas y los recursos sean suplidos por el entorno y la naturaleza. Esta
estrecha relación entre, comunidades y geomorfología ha establecido un
vínculo que a la fecha demarca desde pequeñas poblaciones hasta las más
grandes ciudades.
A través de los años se ha hecho necesario replantear paulatinamente las
ubicaciones de nuestros pueblos a fin de evitar catástrofes producto de
eventos naturales los cuales difícilmente pueden ser controlados, como lo
son las inundaciones, avalanchas, deslizamientos de laderas etc. El
desarrollo regional se reinventa considerando los factores de riesgo; es así
como hoy existen entidades encargadas de coordinar, orientar, y consolidar
sistemas que permitan garantizar la tranquilidad y seguridad de los
habitantes que habitan los diferentes escenarios dentro de un mismo
espacio.
No obstante, pese a las mejoras en el reconocimiento de riesgos, en la
predicción, en las medidas de mitigación y sistemas de alerta, la actividad de
deslizamientos en todo el mundo es cada vez mayor. Existen tres motivos
que indica Schuster que conllevan a pensar en el aumento de
deslizamientos:
“Aumento de la urbanización y de desarrollo en zonas propensas a
deslizamientos de tierra;
Deforestación en zonas de derrumbes;
13
Aumento de la precipitación regional a causa de cambios en los
patrones climáticos”. 4
Los deslizamientos de ladera resultan ser un factor de amenaza que deberá
ser puesto en consideración por parte de especialistas al momento de la
planeación de nuevos proyectos de desarrollo regional como lo son las áreas
de industria, comercio y vivienda. Así mismo, en la actualidad, se requiere
estudios de amenaza que permitan determinar las condiciones de seguridad
de sitios donde se presenten factores detonantes para desarrollar posibles
eventos de remoción en masa.
La importancia de este tipo de estudios radica en determinar cuál es el riesgo
de deslizamientos; una de las definiciones más usadas de riesgo es la
planteada por Varnes: “El número esperado de vidas perdidas, personas
heridas, daños a la propiedad y la interrupción de la actividad económica
debido a un fenómeno particular que produce daños en un área y periodo de
referencia dado” (1984).5
Para el correcto estudio de deslizamientos en un área de desarrollo regional
se deberá realizar los siguientes pasos de identificación que permitirá
clasificar los procesos que están aconteciendo:
1. Concepción del problema
2. Estudio preliminar en oficina
3. Reconocimiento de campo
Primera evaluación: parámetros de análisis
4. Investigación preliminar: mapeo, perforaciones, geofísica, pruebas
índice
Segunda evaluación: parámetros de diseño4 Schuster, R.L., 1996. Socioeconomic significance of landslides. Turner, A.K., Schuster, R.L. (Eds.), landslides: Investigation and Mitigation, Special Report 247, Transportation Research Board, National Research Council. National Academy Press, Washington, DC, pp. 12– 35.5 Varnes, D.J., 1984, Landslide hazard zonation: a review of principles and practice. United Nations International, Paris.
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5. Investigación principal: perforaciones, ensayos de laboratorio, ensayos
de campo
Informes interpretativos
6. Análisis de estabilidad-Diseño
7. Registro y monitoreo durante construcción6
Con esta metodología de análisis se pretende determinar lo siguiente:
Mecanismo
Causas
Detonantes
Contribuyentes
Condicionantes
Consecuencias
Elementos expuestos
Tipología de daños
Cuantificación de daños
La planeación del desarrollo deberá llevar a cabo matrices de riesgo que
permitan mediante lo anterior definir las consecuencias que pueden llegar
acontecer en escenarios que planteen las diferentes posibilidades de
afectación, considerando las diversas causas que originen un deslizamiento
y previendo el alcance que estos fenómenos pueden llegar a afectar la
población local.
6 RODRIGUEZ, C.E. Estabilidad de Taludes, Reconocimiento e Investigación de Deslizamientos [Diapositivas]. Universidad Nacional de Colombia, Bogotá, 2014.
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5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
El componente geotécnico dentro de cualquier obra civil que se realice al
interior de ciudades y/o regiones así como proyectos lineales de
infraestructura vial requieren sin duda alguna de contemplar dentro de los
estudios y diseños una campaña de exploración geotécnica en aras de
contribuir al correcto diseño de obras que permitan satisfacer y garantizar
factores de seguridad propios de la envergadura de las obras a ejecutar
garantizando el correcto desempeño y la vida útil de las obras.
Los alcances propuestos para cada estudio geotécnico bien sea de análisis
de riesgo o de estabilidad de taludes deberán comprender unas limitaciones
propias e inherentes a las condiciones actuales de la obra, así mismo se
deberán acoplar a contextos idealizados (hipótesis de diseño) que permitan
la modelación de los diferentes escenarios.
Un talud compone una estructura bastante compleja de estudiar se debe
tener en cuenta varios parámetros y combinar dentro de su análisis los
problemas de mecánica de suelos y de rocas. El registro y control de la
velocidad del movimiento de un deslizamiento permite conocer el modelo de
comportamiento del mismo, y tomar decisiones para su estabilización, estos
trabajos de monitoreo, suelen limitarse a casos en los que la inestabilidad
puede afectar a obras de infraestructura e incluso poblaciones.
Para determinar el impacto socio económico se debe tener en cuenta las
siguientes consideraciones:
Los medios económicos y materiales disponibles.
La premura de la intervención.
La magnitud y dimensiones de la inestabilidad.
El factor de seguridad encontrado y el proyectado.
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BIBLIOGRAFÍA
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GONZALEZ, Jose, Sistemas de Estabilización de Taludes, Casos Prácticos, [España] Terratest Técnicas especiales SA [Citado en el 2004] Disponible en internet <URL: file:///E:/Datos_Equipo/Downloads/simposiotaludespt.pdf>
PITEAU, D.R., PECKOVER, F.L. (1978). «Engineering of rock slopes.». Landslides: Analysis and Control. National Research Council, Washington D.C. (176). p. 192-234.
ARMAS-ZAGOYA, JUAN MIGUEL (2004). Tesis de Maestría en Ciencias Geológicas: Cartografía Geológica-Estructural del Valle de Huizachal como base para el análisis de estabilidad de taludes de la carretera Rumbo Nuevo, Cd. Victoria Tamaulipas, México. Facultad de Ciencias de la Tierra, UANL. Linares, Nuevo León, México.
RODRIGUEZ, C.E. Estabilidad de Taludes, Reconocimiento e Investigación de Deslizamientos [Diapositivas]. Universidad Nacional de Colombia, Bogotá, 2014.
Schuster, R.L., 1996. Socioeconomic significance of landslides. Turner, A.K., Schuster, R.L. (Eds.), landslides: Investigation and Mitigation, Special Report 247, Transportation Research Board, National Research Council. National Academy Press, Washington, DC, pp. 12– 35.
Varnes, D.J., 1984, Landslide hazard zonation: a review of principles and practice. United Nations International, Paris.
INVIAS, Manual de Diseño Geométrico de Carreteras, Colombia, 2008.
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