ANALISIS Y EVALUACION DEL ESTUDIO GEOLOGICO, GEOTECNICO Y ESTABILIZACION DE LADERAS ESTABLECIDA POR LA CONCESIÓN VIAL METROPOLITANA EN EL TALUD DEL BARRIO BELLAVISTA DESDE EL K70+500 HASTA EL K70+320, MUNICIPIO DE GIRON, DEPARTAMENTO DE SANTANDER. LYDA JOHANNA PINEDA CASTELLANOS UNIVERSIDAD DE SANTANDER – UDES ESPECIALIZACIÓN GEOTECNIA AMBIENTAL BUCARAMANGA 2015
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ANALISIS Y EVALUACION DEL ESTUDIO GEOLOGICO, GEOTECNICO Y ESTABILIZACION DE … · 2019. 8. 12. · por la concesión vial metropolitana Autopistas de Santander; en la caracterización
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ANALISIS Y EVALUACION DEL ESTUDIO GEOLOGICO, GEOTECNICO Y
ESTABILIZACION DE LADERAS ESTABLECIDA POR LA CONCESIÓN VIAL
METROPOLITANA EN EL TALUD DEL BARRIO BELLAVISTA DESDE EL
K70+500 HASTA EL K70+320, MUNICIPIO DE GIRON, DEPARTAMENTO DE
SANTANDER.
LYDA JOHANNA PINEDA CASTELLANOS
UNIVERSIDAD DE SANTANDER – UDES
ESPECIALIZACIÓN GEOTECNIA AMBIENTAL
BUCARAMANGA
2015
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ANALISIS Y EVALUACION DEL ESTUDIO GEOLOGICO, GEOTECNICO Y
ESTABILIZACION DE LADERAS ESTABLECIDA POR LA CONCESIÓN VIAL
METROPOLITANA EN EL TALUD DEL BARRIO BELLAVISTA DESDE EL
K70+500 HASTA EL K70+320, MUNICIPIO DE GIRON, DEPARTAMENTO DE
SANTANDER.
LYDA JOHANNA PINEDA CASTELLANOS
Director:
JOSÉ CARLOS JÍMENEZ
INGENIERO CIVIL ESPECIALISTA EN GEOTECNIA AMBIENTAL
UNIVERSIDAD DE SANTANDER – UDES
ESPECIALIZACIÓN GEOTECNIA AMBIENTAL
BUCARAMANGA
2015
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AGRADECIMIENTOS
Dar gracias a DIOS por darme salud y sabiduría para realizar y superar este nuevo
logro en mi vida profesional y personal.
Agradecer también a mi familia y amigos por su apoyo permanente durante todo el
desarrollo de mi estudio para prepararme como especialista en GEOTECNIA
AMBIENTAL.
También a mi directora de proyecto de grado Dra. MARÍA LUCIA SIERRA por su
acompañamiento durante la realización de las diferentes etapas del proyecto.
Este tipo de ayuda son arboles ubicados directamente en un talud, ya que los
arboles están unidos formado arcos y de esta manera hace un reforzamiento del
sitio. A continuación tenemos los diferentes casos. [8]
Imagen No. 14 – Tipos de raíces con el porcentaje de crecimiento.
Jaramillo, 2014
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5. METODOLOGÍA
5.1. Tipo de Estudio
Visto en estos términos, la Investigación Documental podemos caracterizarla de la
siguiente manera:
Se caracteriza por la utilización de documentos; recolecta, selecciona,
analiza y presenta resultados coherentes.
Utiliza los procedimientos lógicos y mentales de toda investigación; análisis,
síntesis, deducción, inducción, etc.
Realiza un proceso de abstracción científica, generalizando sobre la base
de lo fundamental.
Realiza una recopilación adecuada de datos que permiten redescubrir
hechos, sugerir problemas, orientar hacia otras fuentes de investigación,
orientar formas para elaborar instrumentos de investigación, elaborar
hipótesis, etc.
Puede considerarse como parte fundamental de un proceso de
investigación científica, mucho más amplio.
Es una investigación que se realiza en forma ordenada y con objetivos precisos,
con la finalidad de ser base a la construcción de conocimientos. Se basa en la
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utilización de diferentes técnicas de: localización y fijación de datos, análisis de
documentos y de contenidos.
En un sentido restringido, entendemos a la investigación documental como un
proceso de búsqueda que se realiza en fuentes impresas (documentos escritos).
Es decir, se realiza una investigación bibliográfica especializada para producir
nuevos asientos bibliográficos sobre el particular.
Una confusión muy generalizada, coloca como iguales, a la investigación
bibliográfica y a la investigación documental. Esta afirmación como podemos
observar, reduce la investigación documental a la revisión y análisis de libros
dejando muy pobremente reducido su radio de acción. La investigación
bibliográfica, aclaramos, es un cuerpo de investigación documental. Asumimos la
bibliografía como un tipo específico de documento, pero no como el Documento.
5.2. Población y Muestra
Como población tenemos a la gran cantidad de laderas que se encuentran en las
vías a nivel nacional, las cuales no han recibido aun un tratamiento de
estabilización y están presentando problemas de erosión por los diferentes
factores naturales y/o antropológicos.
Para el desarrollo de esta investigación se tomo como muestra la ladera que se
encuentra ubicada en el barrio Bellavista desde el k70+500 hasta el k70+320,
municipio de Girón, departamento de Santander.
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5.3. Métodos y Técnicas de Recopilación de información.
Para ajustar a un mejor los métodos y técnicas para el desarrollo del presente
documento, se define la prioridad de la recolección de la siguiente
documentación:
Estudios, diseños y verificación de las obras de construcción implementadas en el
área objeto de estudio, así mismo se cuenta con la herramienta denominada
material humano, para lo cual se entablaran conversaciones con el personal y
profesionales que intervinieron en las actividades y desarrollo del proyecto
anteriormente mencionado.
Así mismo se elevaron las respectivas consultas y asesorías a profesionales
vinculados al cuidado, protección y conservación del medio ambiente quienes con
su experticia brindarán el apoyo requerido en la interpretación, acompañamiento,
evaluación y análisis del presente documento.
De igual manera se efectuaron las respectivas consultas bibliográficas con el fin
de ampliar el panorama, situación actual de nuestra región en temas
concernientes a la ingeniería, coberturas vegetales, especies vegetales entre
otros.
Dado a lo anterior el presente estudio requiere de elementos, herramientas, y/o
equipos para la recopilación, obtención y procesamiento de la información tales
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como: estudios, diseños, material bibliográfico, cámaras fotográficas, decámetros,
transporte, equipos de georeferenciación, equipos de cómputo entre otros.
Los datos serán obtenidos directamente en campo, estos son considerados como
información primaria o por medio de entrevistas personalizadas (información
secundaria) con el personal encargado de realizar o evaluar los diferentes factores
de la estabilización de las laderas en vías del departamento.
5.4. Trabajo de Campo
Elaboración Propia
Tabla No. 1 – Descripción de Actividades de Campo (Elaboración Propia)
Objetivos Específicos Actividades
Realizar la caracterización geológica, geotécnica del talud del barrio Bellavista desde el Km 70+500 hasta el Km 70+320 del municipio de Girón.
Recopilación e interpretación de los estudios, diseños y verificación de las obras de construcción implementadas en el área objeto de estudio implementado en el área objeto de estudio.
Efectuar un análisis de la metodología implementada en el establecimiento del talud teniendo en cuenta las técnicas, materiales, equipos y especies vegetales utilizadas en el proyecto.
Revisión de los informes y/o bitácoras diligenciadas por la empresa contratista, salidas al campo y revisión de material bibliográfico.
Evaluar el estado actual y el comportamiento del talud antes - durante – después (seguimientos) de la ejecución del proyecto.
La zona de estudio se ubica sobre la zona de piedemonte del Escarpe de Lebrija y
en particular sobre la margen Izquierda de la Vía Lebrija – Bucaramanga hacia el
PR70+400 (Imagen No. 15), en jurisdicción del Municipio de Girón, Departamento
de Santander, teniendo como límites las coordenadas relacionadas en la Tabla
No. 2
Tabla No. 2 – Coordenadas Límites del área de estudio
ESTE NORTE COTA 1.100.000 1.274.250 700 msnm 1.100.120 1.274.400 720 msnm
Elaboración Propia
51
Imagen No. 15 – Localización General del área de estudio
Elaboración Propia, Fuente: Autopistas de Santander S.A
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6.2. Caracterización Geológica
La caracterización geológica presentada a continuación toma como documentos de
referencia el estudio de Microzonificación sísmica de Bucaramanga (Ingeominas-2002)
y el Mapa geológico del Cuadrángulo H-12 (Ingeominas-1977).
6.2.1. Estratigrafía
La estratigrafía del sector está representada por depósitos cuaternarios de diverso
origen que descansan en profundidad sobre estratos rocosos de la Formación Girón.
Imagen No. 3
6.2.2. Formación Girón
Descrita inicialmente por Hettner (1892) como “Girón Series” en Ward et al., (1973).
Similar a la Formación Jordán, ésta unidad se presenta separada del Macizo de
Santander por el Sistema de Fallas de Bucaramanga - Santa Marta; es decir que
aflora al occidente de dicha estructura.
Estratigráficamente infrayace la Formación Tambor y suprayace la Formación Jordán.
A nivel regional la Formación Girón presenta un espesor aproximado de 4.650 m, con
una alta variabilidad litológica representada por Cediel (1960) en siete facies
litológicas relacionadas de la base al tope en la Tabla No. 3
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Tabla No. 3 – Clasificación del Suelo
CONJUNTO ESPESOR
(m) DESCRIPCIÓN
A 610 Arenisca arcósicas de grano grueso a conglomeráticas.
B 590 Areniscas (60%) de grano medio a grueso y capas de limolitas y arcillolitas (40%) interestratificadas.
C 430 Areniscas arcósicas de grano medio con niveles conglomeráticos cuarzosos.
D 650 Capas rojas de limolitas y areniscas arcillosas (60%) y areniscas arcósicas (40%) interestratificadas.
E 1040 Areniscas de grano medio y limolitas gris verdosas.
F 250 Areniscas (70%) y capas rojas de limolitas y arcillolitas (30%).
G 1080 Capas de areniscas de grano grueso a conglomerados cuarzosos.
Cediel (1960)
Los afloramientos más cercanos de la formación los encontramos al noroeste a una
distancia aproximada de 500 m y se infiere que en profundidad pueden encontrarse
alrededor de los 50 m de la zona analizada, por lo que todas las fundaciones y
cimentaciones de estructuras en este sector se localizan sobre los niveles
cuaternarios suprayacentes.
6.2.3. Formación Bucaramanga (Qb)
La Formación Bucaramanga fue descrita inicialmente por De Porta (1958); se trata de
un importante depósito sedimentario de edad Cuaternaria que morfológicamente
corresponde a un abanico aluvial erosionado, posiblemente asociado en su mayor
parte al Río Suratá, acumulado sobre una depresión de origen tectónico, sobre la cual
se ubica el casco urbano de la Ciudad de Bucaramanga y su Área Metropolitana.
El espesor del depósito aumenta de oriente a occidente y aunque el valor real de éste
se desconoce, algunos cortes geológicos permiten estimar, en los sectores más
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profundos del borde occidental de la Meseta de Bucaramanga, valores promedios
cercanos a los 250 m.
La Formación Bucaramanga es disectada por numerosas quebradas, la mayoría
afluentes del río de Oro, conformando un drenaje dendrítico a subparalelo.
De acuerdo con las dataciones paleomagnéticas publicadas en el proyecto
hidroeléctrico Fonce - Suárez, la parte más antigua de la Formación Bucaramanga
tiene unos 730.000 años, ubicándola dentro del Pleistoceno Medio-Superior.
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Imagen No. 16 -. Cartografía Geológica Regional
Jg: Formación Girón – Qbo: Formación Bucaramanga Miembro Órganos - Qfe: Flujos de Escombros – Ql: Depósitos Coluviales de Ladera – Qal1: Depósitos aluviales de Terrazas Bajas. (Fuente: Autopistas de Santander S.A)
Qbo
0 1Km
Jg
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Esta unidad está conformada de base a techo por los miembros Órganos, Finos,
Gravoso y Limos rojos, de los cuales en la zona analizada sobre el extremo
suroccidental de la cuenca estructural de Bucaramanga, solo se presenta el Miembro
Órganos, constituyendo la base de la formación, tendiendo a presentar contactos
erosivos más marcados e irregulares entre los niveles conglomeráticos y
limoarenosos observados, con acuñamientos y discordancias. Se presenta a
continuación la descripción del Miembro Órganos.
6.2.4. Miembro Órganos (Qbo)
Definido por Hubach (1952). Aflora en las laderas y escarpes de la parte occidental de
la Meseta de Bucaramanga y el Área Metropolitana, en los alrededores del Municipio
de Girón, anillo vial, en las estribaciones de la parte norte de la mesa de Ruitoque y
en los cortes de la carretera que comunica la población de Girón con la ciudad de
Bucaramanga. Los mejores afloramientos donde se puede observar casi toda la
secuencia se presentan en una extensa área sobre el escarpe occidental del Abanico
de Bucaramanga, con espesores entre 180 y 144 m.
Morfológicamente este miembro constituye valles en “V”, interfluvios de filos
ondulados con crestas agudas ramificadas, caracterizándose por erosionarse
fácilmente, formando surcos, cárcavas y tierras malas que dan formas de estoraques
que alcanzan alrededor de 15 m de altura y sobre él se desarrolla un drenaje
dendrítico subparalelo.
De acuerdo con Bueno y Solarte (1994), corresponde a una serie monótona de
niveles polimícticos de fragmentos gruesos, de aspecto conglomerático, en
alternancia con capas y lentes limo arenosos, con variaciones laterales y verticales en
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composición y textura. Hubach (1952) describe niveles lenticulares limoarenosos, con
espesores hasta de 5 m.
Los niveles de aspecto “conglomerático” conforman depósitos de gravas y bloques,
débilmente consolidados, clastosoportados (60%) y grano soportados (40%),
dispuestos en forma de capas gruesas a muy gruesas, con espesores hasta de 15 m.
El tamaño de los cantos varía entre 10 y 30 cm, alcanzando bloques mayores de 1
metro de diámetro; sin embargo en la zona analizada por corresponder a la parte
distal del abanico los tamaños de cantos, gravas y bloques tienden a disminuir.
Imagen No. 17.
Imagen No. 17 – Zona de contacto de niveles gravosos del Miembro Órganos (Base) con depósitos coluviales en excavación de acueducto aledaña al pie de ladera.
Imagen del Terreno (Elaboración Propia)
Los cantos se componen en su mayoría de areniscas silíceas de grano medio, bien
cementadas y en menor proporción de fragmentos de rocas ígneas ácidas de textura
fanerítica, neis micáceo de color amarillo a rosado, areniscas lodosas rojizas de grano
fino y alto contenido de micas, cuarzo lechoso, liditas y cherts. Todos los fragmentos
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tienen formas redondeadas a sub redondeadas, esfericidad baja a media y mala
selección. Los niveles gravosos presentan matriz arcillosa, pardo amarillenta, con
algunas variaciones a gris amarillento. Los feldespatos en las rocas se encuentran
moderada a altamente meteorizados.
Los niveles finos corresponden mayoritariamente a arcillas magras arenosas y arenas
arcillosas compactas, de consistencia firme, ligeramente micáceas, con trazas de
materia orgánica. Imagen No. 18 Su origen se relaciona con depósitos cíclicos
intercanales. El mayor espesor de los niveles limo arenosos se presentan hacia la
base, lo que explica periodos más largos de retrabajamiento, bajo un régimen fluvial
constante. El predominio de lentes hacia la parte superior y los contactos irregulares
podrían indicar periodos de erosión por corrientes intermitentes (Bueno y Solarte,
1994). El ambiente de depositación de este miembro se relaciona con flujos de
escombros y flujos torrenciales, e interdigitación de facies de corrientes de canal,
correspondiendo a la parte proximal y media del Abanico de Bucaramanga.
Imagen No. 18 – Taludes recientemente cortados sobre niveles arcilloarenosos y arenoarcillosos del Miembro Órganos hacia el K70+350, con lentes gravosos
locales y contactos irregulares
Imagen del Terreno (Elaboración Propia)
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La edad del Miembro Órganos podría abarcar el Pleistoceno medio. Los depósitos se
encuentran medianamente meteorizados, presentando poca compactación de éstos,
con alta permeabilidad y son fácilmente erodables, lo que facilita el desprendimiento
de bloques y cantos en las épocas de fuertes precipitaciones.
En la zona analizada esta unidad constituye el nivel de fundación de las viviendas e
infraestructura asociada y corresponde mayoritariamente a niveles matrizsoportados
arenoarcillosos a arcilloarenosos, con gravas de areniscas y limolitas dispersos.
Superficialmente se presentan suelos gravosoportados con cantos redondeados y
limoarenosos amarillo naranja de 1 a 4 m de espesor que corresponde a la parte alta
de los taludes. Imagen No. 19 e Imagen No. 20. En el diagnóstico Geotécnico se
presenta los perfiles estratigráficos obtenidos sobre esta unidad con las exploraciones
realizadas.
Imagen No. 19 – Niveles gravosoportados en la parte alta de los
taludes – Zona No.1
Imagen No. 20 – Niveles gravosoportados en la parte alta de los taludes – Zona No.2
Imagen del Terreno (Elaboración Propia) Imagen del Terreno (Elaboración Propia)
60
6.2.5. Depósitos Coluviales (Qd)
Son depósitos acumulados, por lo general, en la base de taludes y laderas,
provenientes del desprendimiento de materiales de laderas adyacentes, por la acción
combinada de la fuerza de gravedad y altas concentraciones de humedad.
En la zona analizada estos materiales se han dispuesto en la base de los taludes; su
consistencia es suelta y han sido cortados por el cajeo de banca realizado, su espesor
es superficial oscilando entre 20 y 60 cm y se encuentran combinados con desechos
antrópicos de residuos sólidos y basuras definiéndose como de alta susceptibilidad a
generar procesos de remoción en masa. Imagen No. 21 e Imagen No. 22.
Imágenes No. 21 y 22 – Depósitos coluviales mezclados con residuos intervenidos con el cajeo de la vía.
Imagen del Terreno (Elaboración Propia)
En cualquier tipo de proyecto vial se recomienda removerlos pues al quedar colgados
en los nuevos taludes son potencialmente inestables a derrumbes con solo un ligero
aumento en la humedad natural de los suelos y/o con sismos de mediana magnitud.
Bajo esta premisa se optó por cortar estos materiales sin llegar a afectar la estabilidad
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del material infrayacente del Miembro Órganos, el cual en otros sectores presenta
pendientes subverticales sin riesgo de desestabilización por remoción en masa.
6.2.6. Tectónica
A nivel estructural la zona de estudio se ubica sobre la zona de influencia del sistema
de Fallas Suarez – Río de Oro, y se infiere en profundidad un alto grado de
fracturamiento el macizo rocoso. Imagen No. 23
Imagen No. 23 – Cartografía estructural Regional
(Fuente: Autopistas de Santander S.A)
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La Falla del Suárez como su nombre lo indica sigue el curso del Río Suárez al sur de
la Zona de estudio. Unos 10 Km al sur de Girón esta estructura pone en contacto
rocas jurásicas de la Formación Girón al oeste con la Formación Tambor al este
evidenciando un salto o desplazamiento vertical alrededor de los 1000 m; más hacia
el norte el trazo de la falla se oculta por depósitos cuaternarios y se ramifica con
varios lineamientos y microfallas que siguen el curso del Río de Oro.
Se destaca el basculamiento que la falla ha generado sobre depósitos cuaternarios
llevándolos a posición vertical en la zona aledaña al Municipio de Girón. En este
sector al poner en contacto rocas de la Formación Girón a uno y otro lado de la falla,
es difícil cuantificar con exactitud el salto de la falla, el cual por observaciones
morfológicas se estima entre 400 y 500 m.
Hacia el Norte la Falla del Suárez y sus estructuras asociadas se conjugan con el
Sistema de Fallas Bucaramanga – Santa Marta. Se destaca para esta estructura
regional las evidencias de neotectónica encontradas en la zona de Girón y Chimitá; su
distancia con respecto a la zona del proyecto es de aproximadamente 1 Km hacia el
oeste, sin embargo en profundidad se pueden presentar fallas secundarias de este
sistema estructural.
Con respecto a la Falla de Bucaramanga, esta se localiza 9 Km aproximadamente
hacia el oriente, constituyéndose en la estructura regional más importante de
influencia sobre el proyecto desde el punto de vista de sismicidad.
A nivel local no se encontraron evidencias de neotectónica en los taludes analizados,
observándose que la estratificación de los diferentes niveles del Miembro Órganos,
tienden a ser horizontales aunque irregulares a ondulados.
63
6.2.7. Sismicidad
Dada la tectónica de la zona de estudio, ésta se puede caracterizar como de amenaza
alta, según el CCCSR-98. Se puede catalogar una zona como de amenaza sísmica
alta si los valores de Aa son mayores a 0.25 y menores de 0.35, lo cual se cumple en
la zona. Imagen No. 24 e Imagen No. 25.
Imagen No. 24 – Mapa de Zona de Amenaza Sísmica.
Imagen No. 25 – Mapa de Zonificación Sísmica
Elaboración Propia (Fuente: Autopistas de Santander S.A.)
El valor de Aa oscila es de 0,25, y se determina de los mapas existentes en el
CCCSR-98: Mapa Zonas de Amenaza Sísmica, y Mapa de Valores de Aa.
De otra parte el Estudio de Microzonificación Sísmica Indicativa de Bucaramanga
define 3 zonas de comportamiento sísmico homogéneo. La Tabla No. 4 muestra los
REGIÓN Aa
1 0.050
2 0.075
3 0.10
4 0.15
5 0.20
6 0.25
7 0.30
8 0.35
9 0.40
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parámetros definidos para dichas zonas, de las cuales la zona de estudio ha sido
clasificada como Zona 2 Suelo Rígido. Imagen No. 26.
Tabla No. 4 – Parámetros de control para la construcción de espectros de diseño propuestos para el Área Metropolitana de
Bucaramanga.
Zona 1 Roca Zona 2 Suelo Rígido
Zona 3 Llenos
To (s) 0.10 0.05 0.15 Tc (s) 0.50 0.40 0.50
TL (s) 4.00 3.60 4.00 Am (g) 0.30 0.40 0.65 Sm (g) 0.63 0.90 1.25
Fuente: Estudio de Microzonificación Sísmica Indicativa de Bucaramanga
Imagen No. 26 – Zonificación Sísmica Indicativa para la zona de estudio.
ZONA 1 ROCA: Depósitos de roca correspondientes a la Formación Girón, roca blanda y/o suelos residuales competentes sobre manto rocoso y cualquier depósito que se pueda clasificar como roca pura.
ZONA 2 SUELO RIGIDO: Comprende las zonas del Abanico de Bucaramanga, Flujos de escombros y terrazas bajas y medias. Sectores donde se encuentra concentrada la mayor parte de la población del Área Metropolitana de Bucaramanga.
ZONA 3 LLENOS: Llenos antrópicos y mecánicos
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C COLUVIONES
R RONDA DE RÍO
Fuente: Plano de Zonificación Sismogeotécnica Indicativa de Bucaramanga
6.2.8. Geomorfología
A nivel geomorfológico, predominan formas de ambiente antropogénico las cuales se
relacionan en la ¡Error! No se encuentra el origen de la referencia. y se especializan e
n la ¡Error! No se encuentra el origen de la referencia. y el Anexo 2 presentadas a
continuación:
Tabla No. 5 – Elementos Geomorfológicos de la Zona de Estudio
Ambiente Morfogenético
Características Elemento Nomenclatura Descripción
Denudativo
Estas geoformas están relacionadas con los procesos denudacionales normales que se presentan en zonas de clima tropical; caracterizadas por erosión, depositación y movimientos en masa. Se pueden clasificar de acuerdo con la pendiente en subhorizontales e inclinadas Estas geoformas se originan por la influencia de la actividad tectónica sobre rocas y suelos, generando expresiones en el terreno que se combinan con los procesos denudacionales.
Laderas muy inclinadas
D10
Superficie natural del terreno, cuyas laderas son muy empinadas con inclinaciones entre 40º y 70º, alargadas y rectilíneas, parcialmente cubiertas por depósitos de ladera.
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Antropogénico
Estas geoformas son originadas como resultado de la intervención del hombre sobre el terreno; en la mayoría de los casos con el objetivo de realizar obras de ingeniería o explotación de recursos.
Laderas terraceadas
A2
Superficie natural del terreno con pendientes entre 10° y 65° de inclinación, intervenidas por la acción del hombre, mediante cortes sucesivos en formas de terrazas con fines ingenieriles (estabilización de laderas, urbanismo, etc.).
Llenos de escombros
A3
Geoformas irregulares asociadas a botaderos de desechos o estériles provenientes de la explotación minera y de la construcción.
Laderas explanadas
A9
Cortes en laderas para disminuir su pendiente, con el fin de adecuar el terreno para la construcción de vivienda u obras de infraestructura.
Corte vertical de laderas
A10
Taludes que han sido cortados en forma vertical, especialmente para el paso de vías de comunicación u otro tipo de infraestructura como estaciones de combustible, entre otras.
Fuente: Estudio de Microzonificación Sísmica Indicativa de Bucaramanga
En general se destacan las formas antropogénicas sobre relictos denudacionales de
fuerte pendiente, todavía no intervenidos por el hombre. A nivel morfodinámico la
erosión observada sobre laderas denudacionales es de tipo laminar; sin embargo en
los taludes subverticales (A10) se presenta una erosión concentrada incipiente
(surcos) y no se evidencian procesos de remoción en masa antiguos ni recientes.
67
Imagen No. 27 – Geomorfología local de la Zona de Estudio.
(Fuente: Adaptado y complementado de Plancha EU Elementos Geomorfológicos, Estudio de Zonificación de Amenaza por Movimientos en
Masa de algunas Laderas de los Municipios de Bucaramanga, Girón, Floridablanca y Piedecuesta. 2007)
6.2.9. Ensayos de campo y laboratorio
6.2.9.1. Localización de los sondeos
Se ejecutaron tres sondeos de penetración estándar (SPT) con una profundidad
máxima de hasta (¡Error! No se encuentra el origen de la referencia. a la 20 y de la
REF _Ref338577408 \h \* MERGEFORMAT ¡Error! No se encuentra el origen de la
referencia. a ¡Error! No se encuentra el origen de la referencia.). Adicionalmente
buscando determinar la presencia de aguas subterráneas y del nivel freático, se
realizó un sondeo eléctrico vertical (SEV-1) en la parte alta de la ladera sobre la Calle
47 vía principal del barrio. A continuación en la Tabla 6 y en la Imagen No. 28 se
presenta la localización y profundidad de los sondeos y exploraciones ejecutadas.
68
Imagen No. 28 – Sondeo BV-01. Costado norte del Barrio. Cota: 710 msnm.
Imagen No. 29 – Sondeo BV-02. Parte central del Talud. Cota: 704,5 msnm.
Elaboración Propia
Imagen No. 30 – Sitio Sondeo BV-03. Costado sur del Barrio. Cota: 721 msnm.
Elaboración Propia
69
Imagen No. 31 – SEV-01. Calle 47 Parte alta de la ladera. Cota: 724msnm.
Elaboración Propia
Tabla No. 6 – Sondeos Ejecutados.
Sondeo No.
Abscisa Profundidad Coordenadas
Este Norte Cota
BV-01 K70+480 5.0 m 1.274.380 1.100.020 710 msnm
BV-02 K70+440 7.5 m 1.274.344 1.100.038 704,5 msnm
BV-03 K70+390 7.5 m 1.274.300 1.100.061 721 msnm
CD-1 K70+360 1.5 m arriba del pie del talud
1.274.285 1.100.090 705 msnm
CD-2 Talud sur del barrio
2 m arriba del pie del talud
1.274.270 1.100.073 706 msnm
SEV-1 Calle 47 AB/2=75 m 1.274.322 1.100.028 724 msnm
(Fuente: Autopistas de Santander S.A.)
70
Imagen No. 32 – Ubicación de Sondeos y muestras de Cortes Directos
(Fuente: Autopistas de Santander S.A.)
Imagen No. 33 – Sitio toma de muestra corte directo CD-1. Costado sureste pie de
talud. Cota: 705 msnm.
Imagen No. 34 – Sitio toma de muestra corte directo CD-2. Costado sur pie de
talud. Cota: 706 msnm.
(Fuente: Autopistas de Santander S.A.)
71
6.3. Diagnostico Geotécnico
Con base en el anterior marco geológico y las investigaciones del subsuelo
realizadas, se presenta en este capítulo el diagnóstico y análisis geotécnico,
comprendiendo la presentación de los perfiles estratigráficos, resultados de ensayos
de laboratorio y del sondeo geoeléctrico, junto a los análisis de estabilidad
respectivos. Finalmente se determina los niveles de amenaza en función de los
factores de seguridad obtenidos.
6.3.1. Perfiles estratigráficos
Se presentan en este numeral los perfiles estratigráficos obtenidos a partir de los
reconocimientos de campo y los sondeos ejecutados. Imagen No. 35, Imagen No. 36
e Imagen No. 37.
Como se observan en estos perfiles, el Miembro Órganos en este sector de Girón
presenta una alternancia irregular de niveles arcilloarenosos, arenoarcillosos con
gravas y en la parte superior tienden a presentarse niveles gravosos con matriz
arenoarcillosa reflejando una secuencia granocreciente, con contactos erosivos
irregulares y alta variación lateral.
6.3.2. Resultados del sondeo geoeléctrico
El sondeo geoeléctrico fue realizado, por el Geólogo Carlos Manuel Wandurraga
Barón, presentando una profundidad de investigación (AB/2) de 75 m. Para su
localización se planteó utilizar el alineamiento de la Calle 47 en la parte alta de la
72
ladera con una dirección o rumbo N53W subparalelo a la dirección del corredor vial de
la Doble Calzada Bucaramanga – Girón (N32W).
73
Imagen No. 35 – Perfil Estratigráfico K70+480
(Fuente: Autopistas de Santander S.A.)
74
Imagen No. 36 – Perfil Estratigráfico K70+440
(Fuente: Autopistas de Santander S.A.)
75
Imagen No. 37 – Perfil Estratigráfico K70+390
(Fuente: Autopistas de Santander S.A.)
76
El objetivo del SEV fue el de identificar la profundidad del nivel freático; sin embargo
no fue clara su presencia, aunque se infiere unas mayores concentraciones de
humedad en los niveles IV, V y VI. La sección Geofísica obtenida presenta un
depósito sedimentario cuaternario compuesto por niveles de gravas, arenas y arcillas
correlacionables con el Miembro Órganos de la Formación Bucaramanga y estas a su
vez suprayacen a rocas Jurásicas integradas por areniscas, arcillolitas y limolitas
fracturadas, correlacionables con la Formación Girón.
En la Tabla No. 7 y en la Imagen No. 38 se presentan los resultados del sondeo
ejecutado.
Tabla No. 7 – Resultados Sondeo Eléctrico Vertical SEV-1
Profundidad (m)
Desde - Hasta
Unidad Geoeléctrica
Resistividad (Ohm – m)
Correlación Hidrogeológica
0.00 - 0.40 I 40 Suelo areno-limoso
0.40 - 1.60 II 48 Material de relleno areno-arcilloso con fragmentos.
1.60 - 3.90 III 345
Depósito aluvial de arenas, gravas y lentes arcillo-arenosos. Formación Bucaramanga (Miembro Órganos)
3.90 – 7.60 IV 7
Depósito aluvial de arcillas arenosas. Ligeramente húmedas. Formación Bucaramanga (Miembro Órganos)
7.60 – 41.40 V 15
Depósito aluvial de arcillas y arenas. Húmedo. Formación Bucaramanga (Miembro Órganos)
41.40 – 75.00 VI 13 Arcillolitas húmedas. Formación Girón.
(Fuente: Autopistas de Santander S.A.)
Los resultados obtenidos se correlacionan con el perfil estratigráfico del K70+440
(Imagen No. 38, SPT- BV-02), sección más cercana al centro del SEV-1, siendo
congruentes con la información presentada. Los niveles atravesados por el Sondeo
SPT-BV-02 estarían atravesando solo la unidad Geoeléctrica V registrando
77
concentraciones de humedad natural entre el 10 y el 16% sin reportar nivel freático, pero
localmente con valores muy cercanos al Límite Plástico de los suelos analizados.
En la Tabla No. 8 se relacionan los valores de humedad natural obtenidos y su
profundidad, destacándose para los sondeos 2 y 3 que entre los 707 y 711 msnm se
presentan diferencias menores al 1% entre la humedad natural y el límite plástico de los
suelos.
Tabla No. 8 – Comparación de Valores de Humedad Natural y límites plásticos
Sondeo N.F.
Muestra No.
Profundidad CLAS. DESCRIPCIÓN
W %
LP %
∆ No. De: A: USCS
1 N.E.
1 0,00 709,8 3,20 706,6 S C Arena arcillosa con gravas color violeta
7,0 16,9 9,9
2 3,20 706,6 5,00 704,80 C L
Arcilla magra arenosa color habano con vetas grises
12,4 14,2 1,8
2 N.E.
1 0,00 714,6 2,80 711,8 S C
Grava arcillosa con arena color habano con vetas de color amarillo
10,8 16,0 5,2
2 2,80 711,8 3,30 711,30 L C
Arcilla magra arenosa color habano grisáceo con bandas pardas
15,7 17,1 1,4
3 3,30 711,3 4,80 709,80 S C Arena arcillosa con gravas color violeta
12,2 16,2 4,0
4 4,80 709,8 7,70 706,90 C L Arcilla magra arenosa color pardo.
15,1 15,7 0,6
3 N.E.
1 0,00 714,6 3,50 711,1 C L Arcilla magra arenosa color habano.
7,1 14,7 7,6
2 3,50 711,1 6,00 708,60 S C Arena arcillosa con gravas color violeta
14,6 15,4 0,8
3 6.00 708,6 7,00 707,60 C L Arcilla magra arenosa color violeta
6,2 18,2 12,0
(Fuente: Autopistas de Santander S.A.)
80
Como conclusiones del análisis hidrogeológico se considera que el posible nivel freático
inferido en la parte alta del talud sobre la Unidad geoeléctrica IV presenta un abatimiento
por los taludes de corte aledaños a la vía Bucaramanga – Girón, sin embargo es posible
correlacionarlos con las humedades reportadas alrededor de los 4,8 a 7,7 m sobre el
sitio del Sondeo BV-02 (Imagen No. 38), pudiendo variar con las variaciones
estacionales de precipitación; al respecto se destaca que el SEV se ejecutó en marzo y
las humedades pueden ser notablemente mayores durante los periodos lluviosos de
abril – mayo y octubre - noviembre.
Adicional a lo ya expuesto, la tectónica y en particular el alto grado de fracturamiento
generado por el Sistema de Fallas Suarez – Rio de Oro, juegan un papel muy importante
en la acumulación y movimiento del agua subterránea y es posible que por la
precipitación del área y el aporte de aguas freáticas provenientes de la zona montañosa
al occidente, generan concentraciones de humedades importantes sobre los depósitos
cuaternarios suprayacentes.
6.3.3. Resultados de ensayos de laboratorio
En los sondeos efectuados se tomaron muestras alteradas de suelo sobre las cuales
se hicieron ensayos de laboratorio de clasificación (límites de consistencia y
granulometría por mallas) y muestras de suelo tomada en la base de los taludes para
ensayos de corte.
En la Tabla No. 9 se muestran de manera resumida los resultados obtenidos. Se
destaca el predominio de niveles de arcillas magras arenosas color habano con tonos
grises a violetas y pardos con fracción fina menor al 70% y con bajos contenidos de
gravas (0.4 a 14.9%). En segundo término se presentan arenas arcillosas con gravas
81
color violeta con una fracción fina entre el 24 y 30%, las cuales pueden constituir un
nivel guía ligeramente inclinado hacia el oeste.
Como se expuso en párrafos anteriores se destaca el aumento de niveles granulares
(arenas y gravas) hacia el techo de la secuencia estratigráfica y de arcillas magras
arenosas hacia la base de los taludes. También es de destacar que los límites líquidos
observados oscilan entre el 23 y el 41% y los índices de plasticidad van del 2 al 22%.
6.4. Análisis de Estabilidad
6.4.1. Normalización del Ensayo del Ensayo de Penetración Estándar
Los resultados de los ensayos de penetración estándar, N, se corrigieron a N’
aplicando el factor sugerido por Peck, Hanson and Thornburn, que tiene en cuenta la
influencia de la profundidad. Tabla No. 9 a Tabla No. 12.
82
Tabla No. 9 – Resumen Resultados Ensayos de Laboratorio
Sondeo Geolo
gía N.F.
Muestra No.
Profundidad
CLASIFICACIÓN DESCRIPCI
ÓN W %
Índice
Liquidez
Límites Atterberg
Gradación
No. De: A: USC
S AASH
TO IG
LL %
LP %
IP %
G %
A %
F %
S-BV1
Form
ació
n B
ucara
mang
a -
Mie
mbro
Órg
anos (
Qb
o)
N.E.
1 0,00
3,20
S C A-2-4 0
Arena arcillosa con gravas color violeta
7,0 -1,1 26,3
16,9
9,4 18,5
56,8
24,7
2 3,20
5,00
C L A-6 5
Arcilla magra arenosa color habano con vetas grises
12,4 -0,1 28,8
14,2
14,6
1,0 45,8
53,2
S-BV2
N.E.
1 0,00
2,80
S C A-2-6 0
Grava arcillosa con arena color habano con vetas de color amarillo
10,8 -0,4 29,7
16,0
13,7
41.1
39,7
19,3
2 2,80
3,30
L C A-6 6
Arcilla magra arenosa color habano grisáceo con bandas pardas
15,7 -0,1 32,3
17,1
15,2
0,8 44,0
55,2
3 3,30
4,80
S C A-2-4 0
Arena arcillosa con gravas color violeta
12,2 -0,4 25,5
16,2
9,3 32,3
43,7
24,0
4 4,80
7,70
C L A-6 7 Arena limosa color pardo.
15,1 -0,2 31,4
15,7
13,9
9,7 29,3
61,1
S-BV3
N.E.
1 0,00
3,50
C L A-6 8 Arcilla magra arenosa color
7,1 -0,5 30,2
14,7
15,5
3,2 34,5
62,3
83
habano
2 3,50
6,00
S C A-2-6 1
Arena arcillosa con gravas color violeta
14,6 -0,1 30,3
15,4
14,6
22,0
48,5
29,5
3 6.00
7,00
C L A-7-6 9 Arcilla magra arenosa color violeta
6,2 -0,5 40,5
18,2
22,4
14,9
27,9
57,2
CD-1 - 1
A 1 m de pie de Talud
SM A-2-4 0
Arena fina limosa color verde grisáceo
4,6 -6,7 23,1
20,7
2,4 0,2 82,1
17,7
Angulo de fricción ɸ 14,6° Cohesión 0,261 Kg/cm2
CD-2
- 1 A 2 m de pie de Talud
CL A-6 11
Arcilla magra arenosa color habano
10,4 -0,5 37,0
19,3
17,7
0,4 27,2
72,5
Angulo de fricción ɸ 6,2° Cohesión 0,108 Kg/cm2
(Fuente: Autopistas de Santander S.A.)
84
Tabla No. 10 – Registro Sondeo BV-02
(Fuente: Autopistas de Santander S.A.)
85
Tabla No. 11 – Registro Sondeo BV-03 – Punto 1
(Fuente: Autopistas de Santander S.A.)
86
Tabla No. 12 – Registro Sondeo BV-03 – Punto 2
(Fuente: Autopistas de Santander S.A.)
87
El factor Cn es el resultado de la siguiente expresión:
p
LogCn 20*77.0
Donde p = Presión efectiva vertical por la sobrecarga del suelo a la profundidad del
ensayo (t/ft²).
El valor N60 se obtuvo aplicando factores de corrección que tienen en cuenta la
forma anular de la pesa y su operación con manila usando lazada simple.
Respecto al Factor (A) que involucra la longitud de la tubería de perforación,
muestreador, diámetro del agujero se toma un valor en función de la profundidad de la
exploración que varía entre 0.75 a 1.0.
El Factor ERr/60 (Standard rod energy ratio) se adopta un valor de 0.75
6.4.2. Determinación Parámetros de Resistencia
A continuación en la Imagen No. 39 se presenta las correlaciones utilizadas para
evaluación de los parámetros efectivos de resistencia cohesión y ángulo de fricción
drenados mediante el empleo de los datos de SPT (N en golpes/pie) siguiendo el
articulo “Estimativos de Parámetros Efectivos de Resistencia con el SPT” desarrollado
por el Ingeniero Álvaro J González.
88
Imagen No. 39 – Correlación para Evaluación de los Parámetros Efectivos de Resistencia cohesión y ángulo de fricción drenados
Fuente: González, 2005
Adicionalmente en función de los valores extraídos de la Tabla No. 13 se delimitan en
las Tabla No. 14 a Tabla No. 15 los parámetros de resistencia de los materiales
teniendo en cuenta su densidad, compacidad y consistencia:
Tabla No. 13 – Ángulo de Fricción para Suelos Granulares
Fuente: González, 2005
89
Tabla No. 14 – Ángulo de Fricción Sondeo BV-01
(Fuente: Autopistas de Santander S.A.)
90
Tabla No. 15 – Ángulo de Fricción Sondeo BV-02
(Fuente: Autopistas de Santander S.A.)
91
Tabla No. 16 – Angulo de Fricción Sondeo BV-03
(Fuente: Autopistas de Santander S.A.)
92
6.5. Resultados de Modelaciones
A continuación en la Imagen No. 40 a la Imagen No. 44, se presentan los resultados
de las modelaciones realizadas:
6.5.1. Zonificación de amenaza y riesgo
Como se expuso en párrafos anteriores, la zona de estudio se puede caracterizar
como de amenaza intermedia, según el CCCSR-10. Se puede catalogar una zona
como de amenaza sísmica intermedia con una aceleración de 0.25g.
De acuerdo con el NSR-10 para efectos de análisis y diseño de taludes, se debe de
emplear la aceleración máxima del terreno, am obtenida del espectro de diseño para el
periodo cero, cuando exista un estudio de microzonificación aprobado se utilizara la
aceleración máxima superficial del terreno.
El valor del coeficiente sísmico para análisis seudo estáticos tiene un valor inferior o
igual al de amax. De acuerdo con la Tabla H.5.2-1 para suelos se debe adoptar el 80%
de la aceleración máxima.
La Tabla No. 17 de la Zonificación Geotécnica de Bucaramanga muestra la
correspondencia de las zonas definidas en zonificación Sismogeotécnica con aquellas
definidas en la zonificación geotécnica y la modelación dinámica.
93
Tabla No. 17 – Parámetros de control para la construcción de espectros de diseño propuestos para el Área Metropolitana de
Bucaramanga.
Zona 1 Roca Zona 2 Suelo
Rígido Zona 3 Llenos
To (s) 0.10 0.05 0.15
Tc (s) 0.50 0.40 0.50
TL (s) 4.00 3.60 4.00
Am (g) 0.30 0.40 0.65
Sm (g) 0.63 0.90 1.25
(Fuente: Autopistas de Santander S.A.)
94
Imagen No. 40 – Modelación K0+030 (K70+480) Sin Sismo
(Fuente: Autopistas de Santander S.A.)
95
Imagen No. 41 – Modelación K0+030 (K70+480) Con Sismo Aa 0.20 g
(Fuente: Autopistas de Santander S.A.)
96
Imagen No. 42 – Modelación K0+030 Con Sismo Aa 0.40 g
(Fuente: Autopistas de Santander S.A.)
97
Imagen No. 43 – Modelación K0+070 (K70+440) Sin Sismo
(Fuente: Autopistas de Santander S.A.)
98
Imagen No. 44 – Modelación K0+070 (K70+440) Con Sismo Aa 0.20 g
(Fuente: Autopistas de Santander S.A.)
104
6.6. Criterios de Aceptación y Factores de Seguridad
En el análisis se aceptan las geometrías y medidas de mejoramiento que cumplan con
los criterios que se describen a continuación, se presentan los rangos de clasificación
de factores de seguridad para el caso estático y pseudo-estático, dado por la US Army
Corps of Engineers. Tabla No. 18.
Un factor de seguridad en condiciones estáticas entre 1,25 y 1,5.
Un factor de seguridad entre 1,0 a 1,25 para el caso pseudo-estático, incluyendo
coeficiente de aceleración horizontal.
Tabla No. 18 – Rangos de clasificación de factores de seguridad para el caso estático y dinámico
Calificación F.S. Estático F.S. Seudo estático
Inadmisible <0,75 <0,50 Muy bajo 0,75 – 1,00 0,50 – 0,75 Bajo 1,00 – 1,25 0,75 – 1,00 Aceptable 1,25 – 1,50 1,00 – 1,25 Ideal >1,50 >1,25
Fuente: U.S. Army Corps of Engineers, Octubre 2003
La clasificación de los niveles de riesgo que se muestra en la Tabla No. 19 relacionada
a continuación se hace fundamentalmente a partir de los parámetros contenidos en la
resolución CDMB No 0003656 de 2009 “NORMAS TÉCNICAS PARA EL CONTROL
DE EROSIÓN Y PARA LA REALIZACIÓN DE ESTUDIOS GEOLÓGICOS
GEOTÉCNICOS E HIDROLÓGICOS”.
105
Tabla No. 19 – Características de los Niveles de Amenaza por Deslizamiento e Inundación
Nivel
A los deslizamientos
A la inundación ax=0.0 g ax=0.15
g
BAJO > 1.50 >1.20 No existe riesgo de que áreas del proyecto sean inundadas en la creciente máxima.
MEDIO 1.25 – 1.50
1.00 a 1.20
Son terrenos afectados por amenazas medianas de inundación por corrientes de agua y para adelantar la construcción de obras es necesaria la ejecución previa de trabajos de control de inundación. No existe riesgo de que área alguna sea inundada en la creciente básica (Periodo de retorno de 100 años), pero existe el riesgo de que áreas del proyecto sean afectadas por la creciente máxima.
ALTO <1.25 <1.00
Son terrenos afectados por amenazas graves de inundación por corrientes de agua en los cuales no se deben adelantar ninguna obra de construcción, debido a que presentan riesgos altos para la vida y bienes de la comunidad o de tratamientos especiales. Existe el riesgo de que algunas áreas del proyecto sean inundadas en la creciente básica.
Fuente: Resolución CDMB No 0003656 de 2009
De acuerdo con las Normas de la CDMB numeral 2.4.2 Nivel de Amenaza media a los
deslizamientos: Terrenos afectados por amenazas, las cuales se pueden estabilizar
totalmente mediante la construcción de obras de ingeniería.
Son terrenos clasificados geológicamente como “relativamente inestables”, en los
cuales para adelantar la construcción de obras es necesaria la ejecución previa de
trabajos que preserven su estabilidad o se establecen condicionantes para el manejo
del terreno, orientados a conservar o mejorar su estabilidad natural. Los factores de
seguridad en el análisis de estabilidad de taludes se encuentran entre 1.25 y 1.5 para
condiciones estáticas y mayores a 1.2 para eventos sísmicos.
106
Hay que tener presente que las Normas de la CDMB solicitan que se cumpla con un
aislamiento para construcciones ubicadas en la corona: de 1.5*H medido desde el pie
del talud o de H/2 medido desde la corona para un talud proyectado de 45 grados.
Pero para el caso de cortes con una pendiente máxima de ½ H: 1 V, el aislamiento es
de H medido desde el pie del talud del corte.
107
Imágenes No. 45 – Aislamiento Taludes Con Pendiente Superior a 45°
(Fuente: Autopistas de Santander S.A.)
108
7. ANÁLISIS DE ESTUDIOS
La estratigrafía del sector está representada por depósitos cuaternarios
correspondientes al Miembro Órganos de la Formación Bucaramanga que descansan
en profundidad (>50m) sobre estratos rocosos de la Formación Girón.
El Miembro Órganos constituye el nivel de fundación de las viviendas e infraestructura
asociada y corresponde mayoritariamente a niveles matrizsoportados arenoarcillosos a
arcilloarenosos, con gravas de areniscas y limolitas dispersos. Superficialmente se
presentan suelos gravosoportados con cantos redondeados y limoarenosos amarillo
naranja de 1 a 4 m de espesor que corresponde a la parte alta de los taludes reflejando
una secuencia granocreciente en la columna estratigráfica del sector.
A nivel estructural la zona de estudio se ubica sobre la zona de influencia del sistema
de Fallas Suarez – Río de Oro, y se infiere en profundidad un alto grado de
fracturamiento el macizo rocoso.
A nivel local no se encontraron evidencias de neotectónica en los taludes analizados,
observándose que la estratificación de los diferentes niveles del Miembro Órganos,
tienden a ser horizontales aunque irregulares a ondulados con gran variación lateral.
A nivel geomorfológico, predominan formas de ambiente antropogénico
correspondientes a Laderas Terraceadas (A2), Llenos de Escombros (A3) Laderas
Explanadas (A9) y Corte Vertical de Laderas (A10), estos últimos en su gran mayoría
generados por el corte de vías recientes de la Concesión Vial. Localmente se
presentan formas de origen denudativo correspondientes a laderas muy inclinadas
(D10).
109
Con el Sondeo Eléctrico Vertical ejecutado SEV-1 se pudo inferir unas mayores
concentraciones de humedad en los niveles IV, V y VI. Los resultados obtenidos se
correlacionaron con el perfil estratigráfico del K70+440 (SPT- BV-02), sección más
cercana al centro del SEV-1, siendo congruentes con la información presentada. Los
niveles atravesados por el Sondeo SPT-BV-02 estarían atravesando solo la unidad
Geoeléctrica V registrando concentraciones de humedad natural entre el 10 y el 16% sin
reportar nivel freático, pero localmente con valores muy cercanos al Límite Plástico de los
suelos analizados.
Dada la tectónica de la zona de estudio, ésta se puede caracterizar como de amenaza
alta, según el CCCSR-10. Se puede catalogar una zona como de amenaza sísmica alta
si los valores de Aa son mayores a 0.25 y menores de 0.35, lo cual se cumple en la
zona.
De acuerdo con el estudio de Microzonificación Sismogeotécnica del Área
Metropolitana de Bucaramanga y en particular del Mapa de Zonificación Geotécnica, el
Barrio Bellavista se localiza en la unidad 4B, descrito en el mapa como el Miembro
Órganos Afectado por Procesos Erosivos. A nivel de la Zonificación Sísmica Indicativa
la zona analizada se clasifica como suelo rígido y se tuvo en cuenta en los análisis de
estabilidad con espectros de la Zona 2.
De acuerdo a las exploraciones realizadas, se destaca el predominio de niveles de
arcillas magras arenosas color habano con tonos grises a violetas y pardos con
fracción fina menor al 70% y con bajos contenidos de gravas (0.4 a 14.9%). En
segundo término se presentan arenas arcillosas con gravas color violeta con una
fracción fina entre el 24 y 30%, las cuales pueden constituir un nivel guía ligeramente
inclinado hacia el oeste. También es de destacar que los límites líquidos observados
oscilan entre el 23 y el 41% y los índices de plasticidad van del 2 al 22%.
110
De acuerdo con los análisis de estabilidad efectuados para el análisis dinámico con una
aceleración de 0.20g (80% amax NSR-10) el factor de seguridad es bajo en la sección
del K0+070 (K70+440) y aceptable para K0+030 (K70+480) con sismo; sin embargo
por tratarse de taludes con construcciones sobre la corona y en zona urbana, aplican
normativas como las NORMAS GEOTECNICAS CDMB, Estudio de Microzonificación
Sísmica de Bucaramanga y NSR-10 (Ley de la Republica).
De acuerdo con los análisis de estabilidad efectuados para el análisis dinámico con una
aceleración de 0.40g (cuando exista un estudio de microzonificación aprobado se
utilizara la aceleración máxima superficial del terreno, NSR-10) el factor de seguridad
es bajo con sismo, aplica el Estudio de Microzonificación Sísmica de Bucaramanga y
NSR-10 (Ley de la Republica).
Los taludes se modelaron con parámetros de resistencia superiores a los determinados
mediante los ensayos de corte directo y ensayos de SPT, por lo cual se concluye que
se requiere realizar soluciones geotecnicas.
De acuerdo a los análisis de estabilidad realizados y a los condicionantes establecidos
por la CDMB en cuanto a aislamientos de taludes, se plantea en este informe una
zonificación de amenaza a ser tenida en cuenta en los tratamientos geotécnicos a
establecer en la zona de estudio.
Se recomienda la obtención de los estudios de suelos en los cuales se basaron las
autoridades correspondientes para la emisión de las respectivas licencias de
construcción y así poder evidenciar si las recomendaciones de mencionado informe,
tendientes a la estabilización del talud se realizaron efectivamente por parte de los
111
constructores o por la administración municipal, para que de esta manera el terreno
fuera apto para la edificación de viviendas.
Con el fin de evitar la infiltración de aguas lluvias en el talud de la referencia es
necesario la construcción de una zanja de coronación que conduzca las aguas lluvias a
un descole final y así mitigar el riesgo de erosión del terreno.
También se debe implementar la empradización total del talud para evitar erosiones en
la cara externa del talud o cárcavas producidas por los agentes naturales, esto como
medida adicional a la zanja de coronación antes descrita.
112
8. COMPORTAMIENTO DEL TALUD
8.1. Seguimiento Etapa de Construcción
Durante el desarrollo de las obras del proyecto se realizaron visitas periódicas con el fin
de conocer el comportamiento del talud sobre los cambios en su geoforma y estructura,
que fueron necesarias para estabilizar y fortalecer las características del talud, además
de conocer estos comportamientos duran te las visitas se realizaban algunas
recomendaciones al ingeniero civil residente.
Imagen No. 46 – Intervención del sector de Bellavista por el acueducto Metropolitano de Bucaramanga AMB.
Elaboración Propia
113
Durante algunos días la obra fue retrasada a consecuencia de la intervención por parte
del Acueducto Metropolitano de Bucaramanga amb al requerir el pazo de una
instalación hidráulica por el pie del talud.
Imagen No. 47 – Perfilación de Taludes
Elaboración Propia
Las principales recomendaciones realizadas sobre todo el desarrollo del proyecto fue al
respecto seguir punto por punto los diseños establecidos con base en los estudios
realizados, teniendo en cuenta prioridades como lo son la pendiente establecida del
talud, los canales de coronación diseñados y los corta corrientes, aspectos de rigurosa
importancia para la conservación, mantenimiento y funcionamiento eficiente de la
estabilización del talud.
La dirección del proyecto estuvo siempre muy activo y receptivo frente a las
recomendaciones hechas en cada una de las visitas realizas, además en las mismas
114
se realizaron recomendaciones del aspecto ambiental con el fin de garantizar la
viabilidad de la obra y no generar impactos ambientales negativos que podrían
conllevar problemas legales con la autoridad ambiental competente.
Con forme a los conocimientos profesionales del autor del presente proyecto se
realizaron recomendaciones y acompañamientos fuertes en la etapa de
revegetalizacion del talud, obteniendo de esta manera una experiencia valiosísima para
el desarrollo como especialista en geotecnia.
8.2. Estado Actual del Talud.
En visitas realizadas 8 meses después de la culminación de las obra, se evidencia un
excelente comportamiento de talud posee una pendiente constante y la especie con la
cual fue realizada la revegetación y estabilización del talud se desarrolla rápidamente y
se destacan sus características físicas, además se denota un buen diseño y
construcción del sistema de manejo de aguas lluvias y de escorrentía superficial que
pudieran ser los enemigos mas fuertes de las etapas de estabilización, además no se
observa ningún tipo de erosión en la zona intervenida evidenciando de esta manera
que los estudios, diseños e implementación de los mismos y la metodología que los
caracterizo generan excelentes
115
Imágenes No. 48 – 53 – Estado Actual del Talud Estabilizado.
Elaboración Propia
116
9. CONCLUSIONES
Los taludes se modelaron con parámetros de resistencia superiores a los
determinados mediante los ensayos de corte directo y ensayos de SPT, por lo
cual se concluye que se requiere realizar soluciones geotecnicas.
De acuerdo a los análisis de estabilidad realizados y a los condicionantes
establecidos por la CDMB en cuanto a aislamientos de taludes, se plantea en
este informe una zonificación de amenaza a ser tenida en cuenta en los
tratamientos geotécnicos a establecer en la zona de estudio.
Se recomienda la obtención de los estudios de suelos en los cuales se basaron
las autoridades correspondientes para la emisión de las respectivas licencias de
construcción y así poder evidenciar si las recomendaciones de mencionado
informe, tendientes a la estabilización del talud se realizaron efectivamente por
parte de los constructores o por la administración municipal, para que de esta
manera el terreno fuera apto para la edificación de viviendas.
La estabilización de taludes utilizando medios biológicos y especies con
características radiculares necesarias para esta actividad, es un método
efectivo, económico y viable por lo cual se pueden generar propuestas para
tantos taludes que generar peligros latentes en la zona y que además teniendo
en cuenta que se han venido incrementando las actividades sísmicas en la
región es mejor prevenir y no luego lamentar sucesos irremediables.
Por medio de los estudios geotécnicos se pueden establecer las características
principales con las cuales debe contar un talud que recibe tratamientos de
estabilización, desde la definición de la pendiente ideal de estabilidad hasta los
diseños de canales y contra corrientes son vitales en la eficiencia de la obra
establecida.
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10. RECOMENDACIONES
Realizar seguimientos periódicos al talud recuperado con el fin de determinar el
comportamiento con respecto al tiempo.
Desarrollar estudios donde se evalué el efecto del agua sobre el talud
recuperado.
Proponer ideas innovadoras con respecto a las diferentes técnicas de
biorecuperación de taludes.
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BIBLIOGRAFÍA
1- Bochet, E., García-Palacios, P., Peco, B., Tormo, J. y García-Fayos, P. 2011.
Procesos ecológicos y restauración de la cubierta vegetal. En: Valladares, F.,
Balaguer, L., Mola, I., Escudero, A., Alfaya, V. Restauración ecológica de áreas
afectadas por infraestructuras de transporte. Bases científicas para soluciones
técnicas. 101-141.
2- Gray, D. H., and R. B. Sotir. 1996. Biotechnical and Soil Bioengineering Slope
Stabilization: A Practical Guide for Erosion Control. John Wiley and Sons.
3- Universidad Nacional a Distancia, Lección 31: Amarre del suelo por efecto de