2400 Informe Final V1

OFICINAS: AVENIDA CALLE 127 No. 12-20 LABORATORIOS: CALLE 63A No. 27-72 APARTADO AEREO: 14455 CONMUTADOR: 2166297 – 2586676 – 2746567 CONMUTADOR: 345 84 86 FAX: 259 13 70 GERENCIA: 6264628 – 6484587 Email: [email protected] BOGOTÁ, COLOMBIA S.A. BOGOTÁ, COLOMBIA S.A.

INGENIERIA Y GEOTECNIA LTDA.

INGENIEROS CONSULTORES

MINISTERIO DE AMBIENTE, VIVIENDA Y DESARROLLO SOSTENIBLE AGENCIA NACIONAL DE LICENCIAS AMBIENTALES - ANLA

CONCEPTO TÉCNICO FINAL EN EL ÁREA FÍSICA (ASPECTOS GEOLÓGICOS, GEOTÉCNICOS, HIDROGEOLÓGICOS Y AMBIENTALES) PARA DETERMINAR LA

VIABILIDAD Y SOSTENIBILIDAD AMBIENTAL DEL PROYECTO VIAL “RUTA DEL SOL”, SECTOR I, TRAMO I.

Informe Final

Trabajo No. 2400 INGENIERIA Y GEOTECNIA LTDA.

Ingenieros Consultores

Bogotá D.C., Enero de 2012.

I

TABLA DE CONTENIDO

Pág.

1- INTRODUCCIÓN ................................................................................................................... 1

2- INFORMACIÓN SUMINISTRADA PARA EMITIR EL CONCEPTO ....................................... 3

2.1- INFORMACIÓN CONSULTADA EN LAS OFICINAS DEL MINISTERIO DE AMBIENTE, VIVIENDA Y DESARROLLO SOSTENIBLE ........................................................................ 3

2.2- INFORMACIÓN EN MEDIO MAGNÉTICO SUMINISTRADA POR EL MINISTERIO DE AMBIENTE, VIVIENDA Y DESARROLLO SOSTENIBLE .................................................... 7

2.2.1- Expediente LAM 5149 ..................................................................................................... 7

2.2.2- Expediente NDA 0346 ..................................................................................................... 8

2.2.3- Concepto Técnico N°2463 del 26 de octubre de 2010. .................................................... 8

2.2.4- INCO ............................................................................................................................... 9

2.2.5- Análisis de Riesgo Ambiental, Ruta del Sol Tramo Tobia Grande – Puerto Salgar, Análisis de Alternativas ................................................................................................. 10

2.2.6- Caracterización Ambiental Ruta del Sol Tramo Tobia Grande – Puerto Salgar. ............ 48

2.2.7- Estudio de Impacto Ambiental del Proyecto vial Ruta del Sol - Sector I: Villeta – El Korán. ...................................................................................................................................... 51

2.2.8- Estudio de Estabilidad y Estabilización de Taludes, Muros de Contención y Terraplenes ...................................................................................................................................... 57

2.2.9- Estudio Hidrogeológico – Hidrológico e Hidráulico para Túneles, Modelo Hidrogeológico Numérico. Túneles El Trigo, La Cumbre y Las Lajas. .................................................... 69

2.3- INFORMACIÓN ENTREGADA POR HELIOS DURANTE LA VISITA DE CAMPO. ............ 72

2.4- INFORMACIÓN SUMINISTRADA POR HELIOS A IGL A TRAVÉS DE MIN. AMBIENTE POSTERIOR A LA VISITA DE CAMPO. ............................................................................ 72

3- VISITA TÉCNICA DE CAMPO ............................................................................................. 74

3.1- RECORRIDO DEL PROYECTO ........................................................................................ 74

3.2- DESLIZAMIENTO SOBRE EL RÍO SAN FRANCISCO ...................................................... 74

4- CARACTERÍSTICAS GEOTÉCNICAS DE LAS LUTITAS Y OTRAS ROCAS BLANDAS .. 75

4.1- CARACTERÍSTICAS GEOTÉCNICAS DE LAS LUTITAS .................................................. 75

4.1.1- Desleimiento y Durabilidad ............................................................................................ 79

4.1.2- Expansividad ................................................................................................................. 81

4.2- LAS LUTITAS COMO MATERIAL DE PRÉSTAMO ........................................................... 82

4.2.1- Terraplenes en lutitas .................................................................................................... 82

5- ESTUDIO DEL IMPACTO AMBIENTAL DE LOS TÚNELES “EL TRIGO” Y “LA CUMBRE”. 89

5.1- ESTUDIO DE LOS TÚNELES “EL TRIGO” Y “LA CUMBRE” ............................................. 89

II

5.2- ASPECTOS TÉCNICOS DE TÚNELES ............................................................................. 91

5.2.1- Agua Infiltrada ............................................................................................................... 91

5.2.2- Presión del agua ........................................................................................................... 91

6- BASES PARA LA EVALUACIÓN GEOTÉCNICA Y AMBIENTAL DE TÚNELES Y ZODMES 92

6.1- TÚNELES .......................................................................................................................... 92

6.1.1- Aspectos hidrogeológicos .............................................................................................. 94

6.1.2- Nivel freático.................................................................................................................. 94

6.1.3- Revestimiento ................................................................................................................ 95

6.1.4- Conceptos de hidrogeología .......................................................................................... 96

6.2- ASPECTOS AMBIENTALES GENERALES ..................................................................... 101

6.2.1- Captación de señales de decadencia ambiental. ......................................................... 101

6.2.2- Equilibrio de los intereses de todos los demandantes de agua. ................................... 102

6.3- IMPACTOS AMBIENTALES – CONSIDERACIONES GENERALES ............................... 102

6.3.1- Medidas preventivas y correctoras. ............................................................................. 102

6.4- IDENTIFICACIÓN Y EVALUACIÓN DE IMPACTOS QUE PUEDE GENERAR UN PROYECTO VIAL, EN ESPECIAL LA CONSTRUCCIÓN Y OPERACIÓN DE TÚNELES. ........................................................................................................................................ 105

6.4.1- Acciones del proyecto susceptibles de modificar el ambiente ...................................... 106

6.4.2- Construcción y operación de Túneles .......................................................................... 106

6.5- ESTUDIO AMBIENTAL Y GEOTÉCNICO DE ZODMES .................................................. 115

6.5.1- Pasos a seguir para el diseño de las zonas de disposición de materiales de excavación en proyectos de obras lineales. ................................................................................... 119

6.5.2- Métodos de disposición de desechos o sobrantes térreos depositados en medio acuoso. .................................................................................................................................... 120

6.5.3- Métodos de construcción de diques para contención de desechos ............................. 121

6.5.4- Tipos de Zodmes ......................................................................................................... 122

6.5.5- Estrategias en la planeación y desarrollo de Zodmes. Tomado de Hoek y Ashby, 1980. .................................................................................................................................... 123

6.5.6- Posibles modos de falla de Zodmes ............................................................................ 124

6.5.7- Formas de falla, agrietamiento y deformación de presas de tierra. .............................. 128

6.6- FALLAMIENTO: FORMAS Y PROCESOS MORFOGÉNICOS ........................................ 130

7- ESTUDIOS TÉCNICOS DE CASOS SIMILARES .............................................................. 133

8- CONCEPTO TÉCNICO ...................................................................................................... 134

8.1- ASPECTOS DE LAS CARACTERÍSTICAS Y COMPORTAMIENTO GEOTÉCNICO DE LAS LUTITAS Y OTRAS ROCAS BLANDAS EXISTENTES EN LA ZONA DEL PROYECTO . 134

III

8.2- ASPECTOS TÉCNICOS DEL DISEÑO ............................................................................ 135

8.3- REVISIÓN DEL ESTUDIO DE HIDROGEOLOGÍA DE LOS TÚNELES CON EL GEÓLOGO GILBERTO ALMEIDA (MINAMBIENTE) .......................................................................... 136

8.3.1- Comentarios ................................................................................................................ 137

8.4- EVALUACIÓN DE LOS ESTUDIOS ................................................................................. 137

8.5- CONSIDERACIONES SOBRE LA VIABILIDAD Y SOSTENIBILIDAD AMBIENTAL DEL PROYECTO SECTOR I TRAMO I A MEDIANO Y LARGO PLAZO. ................................ 152

ANEXOS

ANEXO 1. Apartes de la información consultada

ANEXO 2. Registro de campo visita técnica efectuada por IGL durante los días 14 y 15 de diciembre.

ANEXO 3. Registro fotográfico de la visita de campo.

ANEXO 4. Registro fotográfico del deslizamiento sobre el río San Francisco

ANEXO 5. Estudios geotécnicos de IGL en terrenos de rocas blandas en especial lutitas

ANEXO 6. Primer caso: diseño geotécnico y asesoría durante la construcción y primeros años de operación de una vía nueva

ANEXO 7. Segundo caso: carretera Bogotá – Villavicencio

ANEXO 8 Tercer caso: Carretera Villeta – Guaduas

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1.1 Localización del Sector 1 del tramo 1 del proyecto vial Ruta del Sol de 21.6 km de longitud: K 0+000 Intercambiador del Cune – K 21+600 Vereda San Miguel entre los municipios de Villeta y Guaduas, del departamento de Cundinamarca. ..................... 1

Figura 4.1 Clasificación de Rocas Sedimentarias para Ingeniería (Según Underwood, 1967). . 76

Figura 4.2 Clasificación Geológica de las Lutitas (según Underwood, 1967). ........................... 77

Figura 6.1 Programa abreviado del estudio de impacto ambiental para sitios de dispósicion permanente de desechos o esteriles. Tomado de HIDROAMBIENTE – IGL, 1982.116

Figura 6.2 Esquema de planeación y programa de diseño geotécnico para la construcción de ZODMES. Modificado de Brawner y Campbell, “Tailing Disposal Today”, 1973. .... 117

IV

Figura 6.3 Diagrama de flujo del proceso de diseño de un botadero. Tomado de Taylor y D´Appolonia, 1977. ................................................................................................ 118

Figura 6.4 Métodos de construcción de diques “Hacia aguas arriba”. ..................................... 120

Figura 6.5 Métodos de construcción de diques para ZODMES en etapas sucesivas. ............. 121

Figura 6.6 Tipos de emplazamiento. M.J. Taylor, 1985. ......................................................... 122

Figura 6.7 Estrategias en la planeación y desarrollo de botaderos. Tomado de Hoek y Ashby, 1980. ..................................................................................................................... 123

Figura 6.8 Representacion esquemática de los tipos de falla en botaderos. Tomado de Hoek y Ashby, 1980........................................................................................................... 124

Figura 6.9 Esquema de los modos generales de falla en botaderos. Tomado de Hoek y Ashby, 1980. ..................................................................................................................... 125

Figura 6.10 Tipos de falla en botaderos a lo largo del suelo de fundación. Tomado de Hoek y Ashby, 1980........................................................................................................... 126

Figura 6.11 Posibles modos de falla de Zodmes. Tomado de J.A. Caldwell, 1985. ............ 127

Figura 8.1 Vista hacia el norte de las alternativas propuestas para la parte final del Tramo 1 del Sector 1 (Portal occidental de Túnel del Trigo – Intercambiador de San Miguel). .. 147

Figura 8.2 Vista en planta de las alternativas propuestas para la parte final del Tramo 1 del Sector 1 (Portal occidental de Túnel del Trigo – Intercambiador de San Miguel). .. 148

Figura 8.3 Vista hacia el oriente de las alternativas propuestas para la parte final del Tramo 1 del Sector 1 (Portal occidental de Túnel del Trigo – Intercambiador de San Miguel).149

Figura 8.4 Vista hacia el sur de las alternativas propuestas para la parte final del Tramo 1 del Sector 1 (Portal occidental de Túnel del Trigo – Intercambiador de San Miguel). .. 150

Figura 8.5 Plano geológico (planta y perfil) del sector en estudio. Suministrado por Geól. Iván Moncayo del Consorcio HELIOS. .......................................................................... 151

1

MINISTERIO DE AMBIENTE, VIVIENDA Y DESARROLLO SOSTENIBLE CONCEPTO TÉCNICO SOBRE LA VIABILIDAD AMBIENTAL DEL SECTOR I –

TRAMO I DEL PROYECTO VIAL RUTA DEL SOL Informe de Final

1- INTRODUCCIÓN

Por solicitud del Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Sostenible (que abreviadamente lo llamaremos MinAmbiente en nuestros informes), el Ing. Manuel García López con su grupo de Ingenieros de la firma Ingeniería y Geotecnia Ltda. (IGL) fue encargado de la elaboración de un Concepto Técnico sobre la Viabilidad Ambiental del Sector I – Tramo I del Proyecto Vial “Ruta del Sol”, el cual tendrá en cuenta la información técnica suministrada por MinAmbiente y el amplio conocimiento que tiene IGL de la zona de estudio, proveniente de proyectos que la firma ha adelantado en ésta para diversas entidades.

El objeto principal del estudio es el de suministrar al Ministerio elementos de juicio adicionales que amplíen el espectro para garantizar una adecuada toma de decisiones frente a la viabilidad ambiental del Tramo I en mención, el cual se observa en la Figura 1.1.

Figura 1.1 Localización del Sector 1 del tramo 1 del proyecto vial Ruta del Sol de 21.6 km de longitud: K 0+000 Intercambiador del Cune – K 21+600 Vereda San Miguel entre los municipios de Villeta y Guaduas, del departamento de Cundinamarca. A- Falla del Cune- Qda. Negra. B- Falla de Bituima. C- Falla del Alto del Trigo.

A B C

2

De acuerdo con lo establecido por el Ministerio, este concepto se refiere a lo siguiente:

Subproductos Actividades a desarrollar

1.Recopilación y Análisis de Información Existente

1. Estudio de Impacto Ambiental y toda la información documental que obra en el Expediente LAM5149.

2. Estudios técnicos de casos similares 3. Cartografía temática y de detalle existente 4. Fotografías Aéreas, entre otros.

2.Visita de Campo

Reconocimiento visual de las condiciones existentes en el área de influencia del trazado propuesto para el tramo I del proyecto vial Ruta del Sol Sector I, y de los sitios requeridos para toda la infraestructura asociada al proyecto, incluyendo los sitios de disposición de material sobrante de excavación (ZODMES)

3. Análisis Preliminar

Análisis detallado de toda la información recopilada (términos de referencia, EIA, visita de campo, y demás estudios técnicos), y elaboración y presentación de un informe técnico preliminar.

4. Concepto Técnico Final aprobado sobre la Viabilidad Ambiental del Proyecto Vial

Elaboración concepto técnico final en el área física, (aspectos geológicos, geotécnicos, hidrogeológicos, evaluación ambiental) que permitan determinar la viabilidad y la sostenibilidad ambiental del proyecto vial Ruta del Sol Sector I, tramo I en todas sus fases a corto, mediano y largo plazo. En caso de determinarse la no viabilidad ambiental del proyecto en comento, dicho concepto deberá incluir el análisis de opciones técnico-ambientales que permitan la conectividad del inicio del tramo I con el tramo II del proyecto vial Ruta del Sol Sector I.

Este tramo corresponde a 21.6 km del trazado proyectado en las inmediaciones de los municipios de Villeta y Guaduas, el cual presenta características geológicas y geotécnicas complejas, que sumadas a las actividades propias de las etapas de construcción y operación del proyecto, pueden generar impactos para el medio ambiente y sus recursos naturales. Estos impactos pueden estar asociados a las excavaciones, terraplenes, túneles, ZODMES, alteración del patrón de drenaje natural y la incidencia de estas obras sobre los recursos hídricos de la zona.

En este informe se presentan los resultados del Concepto, para el cual, el MinAmbiente ha establecido las siguientes fases:

1. Recopilación y análisis de la información existente.

2. Recopilación y análisis de la información de campo.

3. Análisis preliminar.

4. Avance del concepto técnico.

5. Concepto técnico final sobre la viabilidad ambiental del proyecto vial.

De las 5 etapas del concepto, desde hace varias semanas y hasta el día de hoy se ha venido revisando la información suministrada por el MinAmbiente y la contenida en los archivos de IGL.

3

2- INFORMACIÓN SUMINISTRADA PARA EMITIR EL CONCEPTO

2.1- INFORMACIÓN CONSULTADA EN LAS OFICINAS DEL MINISTERIO DE AMBIENTE, VIVIENDA Y DESARROLLO SOSTENIBLE

RECOPILACIÓN Y ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN EXISTENTE SOBRE EL ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL Y DEMÁS INFORMACIÓN DOCUMENTAL QUE OBRA EN EL EXPEDIENTE LAM 5149

1. INTRODUCCIÓN.

Con la muy eficaz y atenta colaboración del Ing. Leonardo Cárdenas, de la Agencia Nacional de Licencias Ambientales (ANLA) del Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Sostenible, se suministró a Ingeniería y Geotecnia Ltda. (IGL) un gran volumen de información del Expediente LAM 5149 en medio magnético (archivos que alcanzaron cerca de 20 Gigas de almacenamiento de información).

2. INFORMACIÓN REVISADA

A continuación se mencionan los documentos consultados, destacando lo esencial de cada uno para el presente estudio.

2.1. Expediente # LAM5149 (Anterior NDA 0346).

Sector 1: Villeta – Guaduero – El Korán

Tramo 1: Intercambiador de Cune (K0+000) – vereda San Miguel (K21+600).

Estudio del INCO, con estructuración del proyecto por el Banco Mundial, en aspectos técnico-económicos, débil en lo Ambiental.

Estudio Ambiental:

Alternativas presentadas en un principio

1 - Carretera actual Villeta – Guaudas – Honda

2 – Proyecto de COMSA, Tobia Grande – Puerto Salgar.

3 - Villeta – Guaduero – El Korán, que es la adoptada.

Primera Etapa:

El Ministerio resolvió la no necesidad de DAA y escogió la alternativa #3

Radicado 21903, 27 feb 2009.

Conceptos técnicos #2463 333 de 2009.

4

2.2. Expediente – 5149

Contiene el EIA Versión Definitiva. Radicado 90619 del 21 de julio de 2011.

Presenta definición de alcances relacionada con Geología y Geotecnia.

Radicado 96218, del 3 de agosto 2011.

De gran importancia el Río San Francisco, que abastece a Guaduas. Existe una Zona de Reserva Forestal protectora que obra como recarga hídrica del Río San Francisco. Además abarca la cuenca de la Quebrada Cune.

2.3. 2 oficios del Consorcio HELIOS.

Rad. 67067 del 31 de mayo 2011 y 67014 del 31 de mayo 2011.

2.4. Estudio entregado por INCO, contratado por la Interventoría, con Especialistas Chilenos en Ambiental y Geología.

Radicado: 133473 – 21 de octubre 2011.

Se destaca que del K9 al K12 del proyecto, el trazado va a aproximadamente paralelo al valle de la Quebrada Cune, con problemas geológicos y con cortes de 80 a 100 metros de altura.

El proyecto incluye 3 túneles, 2 de éstos en el tramo 1, objeto del presente estudio.

2.5. Expediente LAM 0251

Proyecto Tobiagrande – Puerto Salgar

Corredor en etapa de cierre y abandono.

Las obras de COMSA, Tramos 2 y 3, pasarán a ser responsabilidad del Consorcio Helios.

2.6. Expediente 5149 – Carpeta No. 1.

Anexo A – Descripción y mapa de ubicación general del proyecto.

Anexo B – Evaluación ambiental realizada.

Documentos en la carpeta de interés para el presente concepto:

1 – Carta del Dr. Álvaro José Soto García, Gerente del Instituto Nacional de Concesiones (INCO), de fecha 26/02/2009.

Hace solicitud de pronunciamiento sobre la necesidad de elaborar y presentar el Diagnóstico Ambienta de Alternativas (DAA), para el proyecto vial Nacional tramo Villeta – Guaduero, Municipios de Villeta y Guaduas, Departamento de Cundinamarca.

5

2.7. Concepto Técnico No. 333 del 10 de marzo de 2009.

Expediente NDA 0346

“NECESIDAD DE NO PRESENTAR DIAGNÓSTICO AMBIENTAL DE ALTERNATIVAS (DAA) Y TÉRMINOS DE REFERENCIA PARA ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL”.

Pág. 1 (# 8 a lápiz), DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO.

Tramo 1 – Villeta – Intercambiador de San Miguel.

Pág. 2, Numeral 2.1: CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS DEL PROYECTO.

Págs. 3 y 4 (#9 a #10 de la carpeta), Secciones 3.1 y 3.2: Presentación de alternativas y selección de la alternativa A. Sigue la caracterización ambiental.

2.8. Auto No. 636 del 12 de marzo de 2009. Consagra lo del documento 2.6.

2.9. Carta al INCO del 16 de marzo de 2009. Citación de notificación del Acto Administrativo,

Expediente NDA 0346, p. 21 ss.

2.10. Comunicación de la Procuraduría 22 Judicial II Ambiental y Agrario. Dirigida al Dr. Carlos Costa Posada, Ministro.

Ref. “Derecho de petición con base a presunta afectación en predios de la carretera Honda – Villeta – Tobiagrande – El Vino, PR69+600, Municipio de Villeta, Vereda El Naranjal.

Con informe de visita del INVIAS a predios en la carretera Honda – Villeta – Tobiagrande - El Vino PR69+600, Municio (SIC) de Villeta, Vereda Naranjal, p. 23 a 27.

2.11. Carta del Ministerio al Procurador 22 Judicial II Ambiental y Agrario del 25/9/2009.

Anuncia visita conjunta con el INVIAS y habitantes de los predios localizados en la vereda Naranjal, al sitio de los documentos anteriores.

2.12. Carta de Minambiente a Consorcio Vial Helios del 1/3/2010, No. 2400 – E2 – 12162, con las condiciones para el Estudio Ambiental, pp. 29 ss.

2.13. Carta CVH – 0410 – 0028 de 26 abril 2010 de Helios Consorcio Vial, pp. 30 – 43.

a) Menciona que en el Oficio 4120 – E1 – 21903 del 27/02/2009 el Dr. Álvaro José Soto García del INCO presentó el trazado Villeta – Guaduero “con un documento técnico y ambiental y de riesgos para las diferentes alternativas”, solicitando “conceptuar acerca de la necesidad de presentar un DAA o en su defecto únicamente EIA”.

6

b) Con base en documento anterior, el Ministerio emitió el Auto 636 del 12 de marzo de 2000, (Exp. NDA 0346) con NDAA y establece que se realice el EIA, siguiendo los términos de referencia siguientes:

Vías: VI-TER-1-01

Túneles: VI-TER-1-02

c) Sector 1: - Trayecto Villeta – Guaduero, específicamente en la confluencia de los ríos

Guaduero y Negro, Municipio de Caparrapí. - Trayecto Guaduero – El Korán, Municipio de Puerto Salgar. - Hay 2 planos que no interesan para el presente estudio.

2.14. Documento 2400–E2-01632 del 19–5–2010, p. 53.

2.15. Documento 2400-E2-50988 del 10/6/2010. Trayecto Guaduero - El Korán.

2.16. Documento CVH-0710-0072 del 6 julio 2010 sobre informe Guaduero – El Korán.

2.17. MEMORANDO 2100–4–91887 del 17 agosto 2010, p. 59, de propietarios y residentes

de predios en la Reserva Forestal Protectora de la Cuenca Hidrográfica del Río San Francisco. Documento importante por contener la posición de los propietarios y residentes contraria al proyecto.

2.18. Comunicación 2100–2–91887 del Ministerio a los representantes de la comunidad que

enviaron el documento anterior, p.60.

2.19. Derecho de Petición sobre el cambio del trazado del Primer Tramo, p.61 a 63.

2.20. AUTO No. 3889 del 28 de octubre de 2010, p.84-86.

2.21. Carta S-1110-0472 del 9 de noviembre 2010, p.110-116.

2.22. CONCEPTO TÉCNICO No. 2463 del 26 de octubre de 2010, p.133-188.

Aunque se refiere al tramo Guaduero – El Korán, interesa para conocer el método de trabajo del Ministerio.

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2.23. Carta S-0111-0706 de Helios al Ministerio, p.194.

Envía solicitud de sustracción de área cuenca protectora del Río San Francisco.

Anuncia envío de documentos que son de interés para el presente estudio.

Plano 2361-00-RF-DW-001 a 021.

2.2- INFORMACIÓN EN MEDIO MAGNÉTICO SUMINISTRADA POR EL MINISTERIO DE AMBIENTE, VIVIENDA Y DESARROLLO SOSTENIBLE

A continuación se relacionan algunos de los documentos revisados en donde se consigna el título, quién lo elaboró, la fecha, el propósito y alcance del mismo. Aunque varios se refieren al proyecto completo, para fines del concepto solicitado se consideró a fondo lo concerniente al Sector 1 Tramo 1.

Adicionalmente, en el ANEXO 1 se incluyen apartes de los documentos consultados que se consideran importantes dentro de la revisión realizada, a saber:

Anexo 1.1. Análisis de sitios críticos tramo 1

Anexo 1.2. Inventario de obras

Anexo 1.3. Sectorización derecho

Anexo 1.4. Sectorización izquierdo

Anexo 1.5. Listado planos consultados

Anexo 1.6. Planos consultados

2.2.1- Expediente LAM 5149

Título: Concepto Técnico de Solicitud de Información Adicional.

Elaborado por: Dirección de Licencias, Permisos y Trámites Ambientales.

Fecha: 24 de agosto de 2010.

Propósito y alcances:

Solicitud de información adicional al Consorcio Helios dentro del trámite de la Licencia Ambiental.

Dentro de este documento se incluye la descripción general del Tramo 1 – Sector 1, Villeta – San Miguel, incluyendo características del trazado y de las obras más relevantes a construir, como túneles y puentes, parámetros de diseño geométrico, manejo de taludes de cortes y terraplenes, obras hidráulicas y demás infraestructura conexa o de apoyo para el proyecto (adecuación de vías de acceso, zonas de acopio de materiales y de disposición de sobrantes, plataformas para túneles, puentes y viaductos etc.).

Posteriormente se incluyen las consideraciones técnicas de la DLPTA luego de evaluar el documento denominado: “Estudio de Impacto Ambiental del Proyecto Vial Ruta del Sol Sector I: Villeta – El Korán (Puerto Salgar)”, y realizada la visita de evaluación técnica, en las cuales se

8

tienen solicitudes de análisis detallado, ajuste y complementación de la información presentada y del Plan de Manejo Ambiental en algunos aspectos como los siguientes:

• Geología, geomorfología y geotecnia

• Hidrogeología

• Aguas superficiales

• Vertimientos

• Ocupación de cauces

• Materiales de construcción

• Residuos sólidos

2.2.2- Expediente NDA 0346

Título: Concepto Técnico N°333 del 10 de marzo de 2009.


Fecha: 10 de marzo de 2009.


Necesidad de no presentar Diagnóstico Ambiental de Alternativas (DAA) y términos de referencia para Estudio de Impacto Ambiental (EIA).

Trata de la descripción muy resumida del proyecto, incluyendo características geométricas del proyecto.

Asimismo incluye apartes de las conclusiones de estudios realizados a nivel de geología, hidrología, etc., del “Estudio de Caracterización Ambiental Ruta del Sol Tramo Tobía Grande - Puerto Salgar”, aspectos de la descripción de alternativas estudiadas en el informe “Análisis de riesgo ambiental Ruta del Sol tramo Tobia Grande – Puerto Salgar - Análisis de Alternativas”.

Se concluye en el Concepto que “el proyecto denominado “PROYECTO VIAL NACIONAL TRAMO VILLETA – GUADUERO, EN LOS MUNICIPIOS DE VILLETA Y GUADUAS, DEPARTAMENTO DE CUNDINAMARCA”, requiere de licencia ambiental y no requiere de Diagnóstico Ambiental de Alternativas (DAA), y que por ello el Interesado (Instituto Nacional de Concesiones) deberá presentar ante el Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial, un Estudio de Impacto Ambiental (EIA) para el proyecto denominado “PROYECTO VIAL NACIONAL TRAMO VILLETA – GUADUERO, EN LOS MUNICIPIOS DE VILLETA Y GUADUAS, DEPARTAMENTO DE CUNDINAMARCA”, de acuerdo con los lineamientos indicados en los Términos de Referencia”.

2.2.3- Concepto Técnico N°2463 del 26 de octubre de 2010.

Título: Concepto Técnico N°2463 del 26 de octubre de 2010.


Fecha: 26 de octubre de 2010.

9


Modificación Auto 636 de 12 de marzo de 2009 (pronunciamiento DAA y términos EIA).

En este documento se presentan todos los antecedentes desde febrero de 2009, cuando el INCO solicitó el pronunciamiento sobre la necesidad de efectuar el estudio de Diagnóstico Ambiental de Alternativas para el Proyecto denominado “Proyecto Vial Nacional Tramo Villeta – Guaduero, en los Municipios de Villeta y Guaduas, Departamento de Cundinamarca”, hasta la fecha.

En este documento se expresa la solicitud del CONSORCIO VIAL HELIOS, de “adicionar al pronunciamiento del Auto 636 de 12 de marzo de 2009, el corredor o sector del proyecto que se desarrollará desde Guaduero hasta El Korán; y para tal efecto presenta información relacionada con las obras que fueron desarrolladas por el Instituto Nacional de Vías – Invias en este tramo, bajo la licencia ambiental contenida en el expediente 251 para el proyecto denominado “Construcción de la vía “Tobiagrande - Puerto Salgar” y que serán absorbidas o asumidas por el presente proyecto de concesión vial a cargo de dicho Consorcio. Se presentan los resultados del levantamiento, incluyendo un registro fotográfico de estructuras de drenaje, puentes, pilas y estribos, etc.”

Como conclusión, la Dirección de Licencias, Permisos y Trámites Ambientales (DLPTA) del Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial, luego de analizar la documentación presentada por el CONSORCIO VIAL HELIOS, recomienda lo siguiente:

“ARTÍCULO PRIMERO.- Declarar que el proyecto denominado “Proyecto Vial Nacional Tramo Villeta – Guaduero – El Korán (Puerto Salgar)”, localizado en jurisdicción de los municipios de Villeta, Guaduas y Puerto Salgar, departamento de Cundinamarca, no requiere la presentación de Diagnóstico Ambiental de Alternativas, de conformidad con lo expuesto en la parte motiva del presente acto administrativo.

ARTÍCULO SEGUNDO.- De continuar el Interesado en la ejecución del proyecto, éste deberá presentar el Estudio de Impacto Ambiental con base en los términos de referencia VI-TER-1-01 para proyectos de construcción de carreteras y VI-TER-1-02 para la construcción de túneles y sus accesos, los cuales se encuentran en la página web de esta entidad, www.minambiente.gov.co; y dar cumplimiento a lo estipulado en el Decreto 2820 de 5 de agosto de 2010 (Contenido del EIA)”.

2.2.4- INCO

Título: Informe visita de Especialistas 13 de junio – 15 de junio de 2011, Contrato 283 de 2010.

Elaborado por: Consorcio ZAÑARTU-MAB-VELNEC.

Fecha:


La condición geotécnica del sector se caracteriza por “una marcada inestabilidad de los suelos, que origina desplazamientos de ellos de variada magnitud ocasionando daños de diversa consideración en las obras de infraestructura existentes. Durante los periodos lluviosos, dicho fenómeno se intensificó y generó dudas acerca de la seguridad de las obras prontas a iniciarse.”

“Con el objeto de recabar mayor información y conocimiento sobre la situación señalada se realizó una visita a terreno al sector durante los días 13, 14 y 15 del mes de Junio de 2011 por parte del Especialista en Diseño Vial Sr. Jorge Plantat B. y la Geóloga Sra. Francisca Falcón H.”

10

En este documento se incluyen descripciones generales y algo resumidas sobre el relieve, los suelos, los materiales de cobertura y mecanismos de falla de los procesos de inestabilidad identificados.

“Por la situación observada en terreno, se recomendó actuar sobre todas las etapas del proyecto, siendo estas las siguientes:

• Desarrollo conceptual

• Diseño de ingeniería

• Métodos constructivos

• Mantenimiento vial

• Operación de la ruta.

Esta actuación debe propender a mitigar el problema y tratar de alcanzar una solución integral que atenúe sus consecuencias, por ello en este informe se dan recomendaciones generales en cada una de las etapas del proyecto.”

En este informe se concluye que:

• “Si bien las acciones posibles de implementar son múltiples, tienen su oportunidad en diferentes etapas del desarrollo del proyecto y tienen diferentes grados de efectividad.”

• “En el momento actual debe prestarse especial atención a los aspectos de ingeniería, tanto conceptual como de detalle, con el mayor énfasis en aquellas medidas de mayor impacto positivo en los problemas a resolver.”

• “En este sentido, es necesario reafirmar la validez del corredor establecido para el desarrollo del diseño de ingeniería, por cuanto la condición geológica desfavorable es geográficamente extensa, e invariable respecto de los requerimientos geomecánicos de la ruta. Dentro de la faja establecida, es posible optimizar el trazado aminorando el impacto de las condiciones de inestabilidad geotécnica.” (El subrayado es nuestro)

• “El aspecto de ingeniería cuya modificación resulta de la mayor trascendencia para la estabilidad de la obra consiste en la definición de plataformas o explanaciones separadas para cada una de las calzadas. Es conveniente dar a cada una de ellas un diseño altimétrico, o de alineamiento vertical, propio, de manera de insertarlas en la superficie del terreno natural en forma escalonada, con una menor intervención de la masa de suelo. No debe descartarse la posibilidad de independizar completamente el diseño geométrico de las calzadas, otorgándole a cada una un alineamiento horizontal diferente. De acuerdo a esta filosofía de diseño, el impacto de cada una de las calzadas en el entorno, es similar al de cualquier ruta bidireccional de dos pistas de circulación, como lo es la Ruta Nacional ubicada en ese sector.”

2.2.5- Análisis de Riesgo Ambiental, Ruta del Sol Tramo Tobia Grande – Puerto Salgar, Análisis de Alternativas

Título: Análisis de Riesgo Ambiental, Ruta del Sol Tramo Tobia Grande – Puerto Salgar, Análisis de Alternativas

Elaborado por: Ambiental Consultores & Cía. Ltda.

11

Fecha: Febrero de 2009.


De este informe, se considera importante extractar y citar la siguiente información, ya que con base en ella se seleccionó el trazado del Sector I del Proyecto Ruta del Sol.

“Como parte del análisis ambiental del proyecto Ruta del Sol en el tramo comprendido entre Villeta y Puerto Salgar, en este documento se realiza la evaluación de riesgo desde el punto de vista ambiental, de las alternativas de corredores para el tramo Villeta-Guaduero. Estos corredores se presentan en la Tabla 1-1”

Tabla 1-1 Descripción de las alternativas analizadas

Corredor Descripción

1 Alternativa A

Esta alternativa bordea el costado Norte de la zona entre Villeta y Guaduas y tiene una longitud total entre Villeta y Puerto Salgar de 77,9 Km, distribuidos así:

• Villeta-Guaduero 34,35Km • Guaduero-Puerto Salgar 43,55Km

La vía se inicia en el Km 12 + 000 de la vía Villeta-Guaduas a una altura de 991 msnm. El trazado incluye la construcción de 2 túneles con una longitud aproximada de 2,06 y 0,88 Km y la construcción de 27 puentes.

2 Diseño INVIAS 1996

El proyecto diseñado inicialmente por INVIAS tenía una longitud total entre Tobiagrande y Puerto Salgar de 68,44 km, distribuidos en cuatro tramos así:

• Tobia-Útica 15,35 Km • Útica-Guaduero 10, 80 Km • Guaduero-Cambrás 29, 50 Km • Cambrás-Puerto Salgar 1, 79 Km

La vía inicia en el K71+500, de la carretera Bogotá-La Vega-Villeta, con altura de 767 msnm. El trazado incluye la construcción de 15 túneles con una longitud aproximada de 20 km y la construcción de 45 puentes.

3 Proyecto COMMSA

El alcance de COMMSA a nivel de diseños incluía adelantar la Fase III del proyecto INIVAS. COMMSA realizó un proyecto denominado INV mejorado con variantes del diseño inicial. Las modificaciones realizadas al diseño inicial generaron un proyecto con una longitud de 73,318 Km, longitud de 5.801 metros en 8 túneles y 6.201.80 metros distribuidos en 49 puentes. Este nuevo trazado aumenta la longitud del proyecto en cerca de 5 km, disminuye en cerca de 3 Km la longitud de túneles y aumenta la cantidad de puentes. Las principales modificaciones fueron definidas para cinco variantes principales así:

• Cambio 1: Variante túnel 1 reduciendo el túnel 1 de 6047 metros a 3.650 metros, pero se aumenta la longitud del sector en 3.514 metros.

• Cambio 2: Se varían la longitud de los túneles 2 al 10 del sector, generando una longitud de 1011 metros, con incremento de longitud-puentes en 2536 metros.

• Cambio 3. Variante del túnel 11, pasando de una longitud de 5200 metros a 370 metros de túnel, con incremento de longitud del sector de 1.353 metros.

• Cambio 4. Cambio de rasante, con una reducción de túneles en 770 metros, con incremento de longitud de puentes en 285 metros.

• Cambio 5. Se eliminó el túnel 15 del diseño inicial, con excavación a cielo abierto y la inclusión de obras de protección y estabilización de taludes.

4 Corredor 3 Esta alternativa tiene una longitud total entre Tobiagrande y Puerto Salgar de 70,6 Km, distribuidos así:

12

Corredor Descripción

• Tobiagrande-Utica 15,5Km • Utica-Guaduero 11,5Km • Guaduero-Puerto Salgar 43,6Km

Este corredor parte en el mismo sitio de la alternativa INVIAS, a la altura del Km 73 de la vía Tobia-Villeta, discurre paralelo al margen derecho del Río Negro, y unos 14 Km se desprende de esta margen para atravesar hasta la cuenca de la Quebrada Negra, utilizando un túnel de 1.7 Km. Después de la Quebrada Negra la vía se dirige hacia el norte hasta encontrar el Río Negro y continúa por la margen derecha del mismo hacia Guaduero. El trazado incluye la construcción de 4 túneles con una longitud aproximada de 3.85, 0.2, 1.7 y 0.55km y la construcción de 24 puentes..

Fuente: Información general del proyecto suministrada por el Ministerio de Transporte, el INVIAS y el INCO

“La evaluación de riesgo aplicada en este informe, permite reconocer los posibles efectos y consecuencias ambientales asociadas con diversos fenómenos asociados a la construcción y operación del proyecto vial.”

“En cuanto al análisis de criterios ambientales, el alcance de este documento no fue realizar un Estudio de Impacto Ambiental, sino sentar las bases para el mismo en el futuro; la razón principal para ello es básicamente que no se tienen diseños del proyecto, sino alineamientos propuestos.”

2 Metodología aplicada para el desarrollo del análisis

“La metodología propuesta está diseñada para seleccionar con la información disponible, la alternativa de menor efecto ambiental. Para explicar esta situación, se partió de los diferentes proyectos que se puede presentar en la zona de estudio, tanto en la actualidad como en el futuro, teniendo en cuenta la construcción, operación y mantenimiento de la vía. En este sentido, los proyectos que se presentarán a mediano y largo plazo son:

• Construcción Vía Nueva (VN) • Rehabilitación de vía existente (Rh) • Pavimentación (Pv) • Doble Calzada (DC) • Obras de Emergencia (OE) • Túneles (Tu)”

13

Tabla 2-2 Actividades típicas contenidas en los principales proyectos a desarrollar

Actividad Vía nueva (VN)

Reha (Rh)

Pav (Pv)

Doble calzada

(DC)

Obras de emergencia

(OE)

Túneles (Tu)

Pre

con

stru

cció

n

1 Instalación de infraestructuras temporales para campamentos, sitios de acopio, plantas de trituración, asfaltos o concreto

X X X X X X

2 Manejo de cobertura vegetal X X X X X X 3 Contratación de personal X X X X X X

4 Actividades para la recuperación del derecho de vía X X X X X X

5 Explotación fuentes de materiales aluviales X X X X X X

6 Explotación fuentes de materiales de canteras X X X X X X

7 Operación de instalaciones temporales X X X X X X

8 Trazado de vía X X X X X X

9 Caminos de acceso X X X X X X

10 Desmonte y descapote X X X X X X

Act

ivid

ades

co

sntr

uct

ivas

11 Excavación y/o demolición (incluye transporte y disposición final) X X X X

12 Estabilización con aditivos X X X X X X

13 Rellenos y colocación de material granular clasificado X X X X X X

14 Imprimación, colocación de concreto asfáltico, sellado de fisuras, bacheo, fresado y reciclaje

X X X X X X

15 Colocación de concreto hidráulico X X X X X X

16 Construcción de obras de concreto in situ X X X X X X

17 Instalación de prefabricados X X X X X X

18 Desplazamiento vehicular (volquetas y maquinaria) X X X X X X

19 Manejo de derrumbes X X X X X X

20 Muros en gaviones y enrocados X X X X X X

21 Actividades de empradización X X X X X

22 Frentes de ataque X

23 Barrenación X

24 Ventilación X

25 Carga de explosivos y voladuras X X

26 Instalación de obras de drenaje X X X X X X

Ob

ras

sob

re

cau

ces

nat

ura

les 27 Obras de protección de orillas X X X X X

28 Construcción e instalación de superestructuras (Pilotes, pilas, estribos, etc)

X

Op

erac

ión

29 Circulación vehicular X X X X X X

30 Ventilación X

31 Requerimiento de energía X X X X X X

Man

ten

imie

nto

de

vías

32 Rocería o desmonte manual X X X X X X

33 Limpieza de obras de arte (cunetas, descoles y zanjas) X X X X X X

34 Limpieza de señales y defensas metálicas, reparación y reposición de señales y defensas

X X X X X X

35 Empradización manual - Arborización X X X X X X

36 Parcheo Manual X X X X X X

37 Desmantelamiento de infraestructuras temporales X X X X X X Fuente: Basado en INVIAS

14

“Teniendo en cuenta lo anterior, dichas actividades y proyectos se asocian a los impactos ambientales que se pueden presentar, los cuales se pueden identificar más no medir de manera tradicional, dado que como se explicó anteriormente, no es el objeto del estudio, ni se cuenta con la información relevante para tal fin. En la Tabla 2-4 se presentan los impactos asociados a los proyectos analizados:”

Tabla 2-4 Impactos ambientales asociados a los proyectos analizados

Aspectos ambientales Proyectos

IMPACTOS AMBIENTALES

FÍSICO Biótico

Paisaje Socioeconómico

Agua superficial Agua

subterránea Geomorf Atm Suelo

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Dem

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Demanda del recurso agua VN, Rh, Pv, DC, OE, Tu

X X

Ocupación de cauces VN, Rh, Pv, DC, OE, Tu

X X

Ocupación de niveles fráticos VN, Rh, Pv, DC, OE, Tu

X X X X

Bió

tico

Retiro cobertura vegetal VN, Rh, Pv, DC, OE, Tu X X X X X X X

Demanda de vegetación VN, Rh, Pv, DC, OE, Tu X X X

Geo

sfér

ico

Demanda del recurso suelo VN, Rh, Pv, DC, OE, Tu

X X X X X X

Demanda del recurso suelo para su disposición

VN, Rh, Pv, DC, OE, Tu

X X

Manejo de Sust Pelig

Manejo de explosivos VN, Tu X X X X X X X

Manejo de combustible VN, Rh, Pv, DC, OE, Tu

X X X X X X X X

15




FÍSICO Biótico Pais

aje Socioeconómico Agua

superficial Agua

subterránea Geomorf Atm Suelo

1. A

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Ruido VN, Rh, Pv, DC, OE, Tu

X X

Emisiones material

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VN, Rh, Pv, DC, OE, Tu X X X

Emisiones gases


X X

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VN, Rh, Pv, DC, OE, Tu X X

Res

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Generación de residuos sólidos

VN, Rh, Pv, DC, OE, Tu X X X X X X X X

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VN, Rh, Pv, DC, OE, Tu X X

Generación de residuos

peligrosos

VN, Rh, Pv, DC, OE, Tu X X X X X X X X X X X

Generación de escombros


X X X X X

16




FÍSICO Biótico Paisaje Socioeconómico

Agua superficial Agua subterránea

Geomorf Atm Suelo

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Otros

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X X X X X X

Interrupciones parciales del servicio vial


X X X

Riesgos de accidentes


X X X

Cierres temporales de las

vías


X X X X

Fuente: El equipo consultor

17

3 Aplicación de la metodología de análisis

Figura 3-1 Modelo de datos


“Como se puede ver en la fórmula, la ponderación del riesgo no es tomada a partir de ponderaciones subjetivas, que al realizarse la integración de los atributos, dicha ponderación es espacial, en este sentido, el área que ocupe el tipo de riesgo, determinará su influencia en la zona de estudio. En la Tabla 3-1 se presenta la descripción de los criterios empleados en el marco del análisis de riesgos del proyecto.”

18

Tabla 3-1 Descripción de atributos y fuentes de información.

Atributo Descripción Fuente de información Comentarios

SEGMENTO

Alternativa o corredor propuesto para la construcción de la vía entre Villeta-Guaduero.

• Diseño INVIAS. Diseño INVIAS 1996

• Diseño COMMSA. Modificación 2001

• Alternativas del MT Corredores 2 y 3, 2007.

• Corredor Férreo CFI 2008.

El segmento corresponde a cada alternativa definida por los distintos diseñadores por distintas fuentes y nivel de ingeniería para cada alternativa

NOMBRE SEGMENTO Nombre de la Alternativa Según diseñador

LONGITUD DEL SEGMENTO Distancia entre los dos extremos del segmento

Ministerio de Transporte. Instituto Nacional de Vías. Diseñador.

AMENAZA

Corresponde a la probabilidad de ocurrencia de un evento potencialmente desastroso.

Los mapas del estudio. Se expresa en alto, medio o bajo para cada segmento.

VULNERABILIDAD

Corresponde a la predisposición que tiene un elemento o un sistema de ser afectado o sufrir una pérdida o daño por una amenaza.

Los mapas del estudio. Se expresa en alto, medio o bajo para cada segmento.

AT

RIB

UT

OS

DE

AM

EN

AZ

A

PRECIPITACIÓN

Corresponde a la cantidad de lluvia en mm que cae sobre un área determinada, durante un año

Mapa de precipitación. Se interpolan en el SIG los datos de precipitación de las estaciones analizadas.

PUNTO CRITICO GEOTECNICO

Corresponde a aquellos sitios en los cuales existe la posibilidad de que se presentan eventos geotécnicos.

Mapa de riesgo geotécnico.

Se asignaron los sitios críticos a los segmentos de estudio, con el objeto de obtener el índice de punto crítico.

CERCANIA A FALLAS GEOLOGICAS

Representa la distancia a las fallas y se relaciona indirectamente la posible afectación por la construcción y operación de la vía.

Mapas geológicos a escala 1:25.000 En el SIG se asigna un buffer o corredor de 60 m de ancho a lo largo de las fallas.

EROSION Representa la susceptibilidad a la erosión de las unidades de suelo.

Mapas de unidades de suelo del IGAC. El riesgo se expresa en alto, medio o bajo para cada segmento.

PENDIENTES

Corresponde a la sectorización del segmento de acuerdo a su inclinación predominante

Mapa de curvas de nivel del IGAC a escala 1:25.000.

Se calcula en el SIG y se toma el valor predominante para el índice de pendiente del segmento.

AT

RIB

UT

OS

DE

VU

LN

ER

AB

ILID

AD

AREAS SENSIBLES

Corresponde a las zonas de importancia ecológica localizada dentro del área de influencia del corredor de estudio.

Mapa de cobertura vegetal levantado con información de campo e imágenes satelitales recientes.

Se cruzan en el SIG los mapas de zonas sensibles con los mapas de segmentos para obtener directamente el índice.

CERCANIA A CUERPOS DE AGUA

Representa la distancia al cuerpo de agua principal y relaciona indirectamente la posible afectación por la construcción y operación de la vía.

Base cartográfica del IGAC. Escala. 1:25.000

Se realiza a través de la medición del corredor vial hasta el cuerpo de agua principal, a través del cruce de los mapas de diseño vs la cartografía en el SIG.

DENSIDAD DE DRENAJE Corresponde a los drenajes que atraviesan el segmento por kilómetro cuadrado.

Base cartográfica del IGAC. Escala. 1:25.000

Se calcula en el SIG y se toma el valor predominante para el segmento, para obtener el índice de densidad de drenaje.

HIDROGEOLOGIA Corresponde a las unidades hidrogeológicas de la zona de estudio.

Mapa geológico del proyecto. Se reclasifican las unidades geológicas en términos de su importancia hidrogeológica.

ARQUEOLOGIA Corresponde a la presencia de posibles zonas de interés arqueológico.

ICAN Se espacializan las áreas identificadas en la revisión de información.

RIESGO

Corresponde a la convolución de los factores analizados en el SIG, mediante un algoritmo.

Mediante la fórmula de convolución se obtiene el riesgo a escala 1:25.000 en el SIG.

El riesgo se expresa en alto, medio o bajo para cada segmento.


19

4 Resultados del análisis

“A continuación se presenta el análisis de los diferentes atributos correspondientes a amenaza y vulnerabilidad (incluyendo planos de cada aspecto). Cada uno de ellos se analiza bajo tres niveles de intensidad, que conceptualmente corresponden a los niveles bajo, medio y alto, y matemáticamente (para efectos del modelo) corresponde a los valores de ponderación 1, 2 y 3 respectivamente.”

De ello se presentan los resultados en tablas que tratan:

• Precipitación – Amenaza. Corresponde a la cantidad de lluvia en mm que cae sobre un área determinada, durante un año

• Puntos críticos geotécnicos – Amenaza. Como puntos críticos se establecieron aquellos sectores con presencia de coluviones, unidades de roca de resistencia baja como lutitas, derrumbes activos u otros tipos de problemas geotécnicos. La información de los puntos críticos ha sido tomada de estudios anteriores y de las estadísticas e inventarios disponibles en el Instituto Nacional de Vías.

• Distancia a fallas geológicas – Amenaza. Representa la distancia a las fallas y se relaciona indirectamente con la posible afectación por la construcción y operación de la vía.

• Pendiente del terreno – Amenaza. Corresponde a la sectorización del segmento de acuerdo a su inclinación predominante

• Erosión – Amenaza. Representa la susceptibilidad a la erosión y desprendimiento de tierras de las unidades de suelo.

• Densidad de drenaje – Vulnerabilidad. Corresponde a los drenajes que atraviesan el segmento por kilómetro cuadrado.

• Áreas sensibles – Vulnerabilidad. Corresponde a las zonas de importancia ecológica localizada dentro del área de influencia del corredor de estudio.

• Hidrogeología – Vulnerabilidad. Corresponde a las unidades hidrogeológicas de la zona de estudio.

• Cercanía a cuerpos de agua - Vulnerabilidad. Representa la distancia al cuerpo de agua principal y relaciona indirectamente la posible afectación por la construcción y operación de la vía.

• Posibles hallazgos arqueológicos – Vulnerabilidad. Corresponde a la presencia de posibles zonas de interés arqueológico.

El objeto de este estudio fue seleccionar la alternativa que presente menos riesgo ambiental. Para tal efecto, se calificarán las alternativas de acuerdo a los siguientes criterios establecidos por el equipo de trabajo:

• Las alternativas se analizaron por estructura (puente, viaducto, Túnel, Carretera)

• Se asignó puntaje a las alternativas que posean menos del 20% en nivel bajo y/o más del 40% en nivel alto para cualquiera de las estructuras que componen cada alternativa.

• Paralelamente se analizó el tamaño de las áreas en cada tramo.

20

Hoja de análisis 4-1 Precipitación - Amenaza

Definición de precipitación Impacto (Elemento)

Niveles de lluvia (mm/año)

Calificación Características de los impactos

Cuantitativa* Cualitativa**

Corresponde a la cantidad de lluvia en mm que cae sobre un área determinada, durante un año

- Alteración del cauce (D) (Agua superficial)

- Arrastre de sedimentos (I) (Agua superficial)

- Afectación de la estabilidad de la obra en construcción y operación por interrupción del servicio. (D) (Socioeconómico)

Menor a 1500 1 Bajo Se considera que este nivel de precipitación generará una afectación al recurso hídrico

sin que se ello implique que los impactos sean de carácter significativo.

Entre 1500 y 1850

2 Medio

La precipitación asociada en este nivel representa una afectación de la calidad del agua significativa que requiere el desarrollo de medias de manejo ambiental direccionadas a la retención de materiales de arrastre, para evitar la afectación del recurso.

Mayor a 1850 3 Alto

Estos niveles de precipitación pueden generar una alta afectación del agua del cuerpo receptor por el arrastre del material particulado que requiere la implementación de medidas especiales de control ambiental, así como el desarrollo de un programa de seguimiento y monitoreo, para verificar la afectación del recurso.

* Ponderación SIG ** Representación en el mapa

Fuente: El Equipo consultor

“Las ponderaciones antes mencionadas afectan al proyecto con sus diferentes estructuras; túneles, vías a cielo abierto, puentes y viaductos, en niveles específicos para cada una de estas estructuras, dependiendo de la interacción que la estructura del proyecto presente con el atributo analizado. Este enfoque permite realizar un análisis más ajustado al contexto real del proyecto. A Continuación se presenta la interacción del atributo de precipitación con el proyecto y sus estructuras:”

Proyecto Menor a 1500 Entre 1500 y 1850 Mayor a 1850 Observaciones

Condiciones iniciales 1 2 3

Túnel 1 1 1 La precipitación no representa una amenaza significativa en la construcción de túneles, dado que dichas estructuras no están en contacto directo con este atributo

Puente 1 2 3

Carretera 1 2 3

Viaducto 1 2 3

Fuente: El Equipo Consultor

Las condiciones iniciales son los valores del atributo, suponiendo una interacción directa. En el caso específico, la interacción del túnel con la precipitación no es de manera directa, por cuanto su peso independiente del rango de lluvia existente, siempre será bajo (1). Por su parte, las demás estructuras al ser afectadas directamente por la precipitación mantienen el nivel de afectación de las condiciones iniciales.

21

Hoja de análisis 4-2 Puntos críticos geotécnicos - Amenaza

Definición de puntos críticos Impacto Descripción de Puntos críticos


Cuantitativa* Cualitativa** Como puntos críticos se establecieron aquellos sectores con presencia de coluviones, unidades de roca de resistencia baja como lutitas, derrumbes activos u otros tipos de problemas geotécnicos. La información de los puntos críticos ha sido tomada de estudios anteriores y de las estadísticas e inventarios disponibles en el Instituto Nacional de Vías.


- Alteración de la morfología (D) (Geológico)

- Activación o generación de procesos erosivos o de movimientos en masa (D) (Geológico)


Ausencia de puntos críticos o presencia de unidades de roca y suelo de resistencia alta.

1 Bajo Esta condición aumenta la estabilidad de la obra y mejora las condiciones de operación del proyecto

Presencia de unidades de roca y suelo de resistencia moderada.

2 Medio Esta condición requiere medidas de control, seguimiento y observación continua, dado que existe la probabilidad de de fenómenos de remoción

Presencia de puntos críticos o presencia de unidades de roca y suelo de resistencia baja.

3 Alto

La ejecución de la obra, en zonas con presencias de puntos críticos posibilitará la ocurrencia de fenómenos de remoción en masa y la afectación de la estabilidad de la obra, esta situación requiere la implementación de medidas estructurales de estabilización y sobre costos adicionales para el proyecto

El equipo consultor


Proyecto Ausencia de puntos críticos o

presencia de unidades de roca y suelo de resistencia alta.

Presencia de unidades de roca y suelo de resistencia

moderada.

Presencia de puntos críticos críticos o presencia de unidades de roca y

suelo de resistencia baja. Observaciones


Túnel 1 2 3 La geotécnia representa amenaza para todas las estructuras del proyecto, dado que éstas se encuentran en contacto directo con este atributo

Puente 1 2 3

Carretera 1 2 3

Viaducto 1 2 3

El equipo consultor

“Las condiciones iniciales son los valores del atributo, suponiendo una interacción directa con el proyecto. En el caso específico, todas las estructuras son afectadas directamente por la geotécnia y por lo tanto mantienen el nivel de afectación de las condiciones iniciales.”

22

Hoja de análisis 4-2 Puntos críticos geotécnicos - Amenaza (Continuación

Tal como se ilustra en los gráficos anteriores, la Alternativa A presenta menos puntos geotécnicos de importancia alta, tanto en el área que ocupa, como en el % del mismo. Por su parte, las otras alternativas presentan comportamiento similares. (Mapa 5). De los datos anteriores se puede evidenciar que la estructura más afectada por este atributo son los túneles. En el Mapa 6 se puede visualizar el comportamiento del riesgo en cuanto a puntos críticos se trata. En el Anexo A se presenta la caracterización de línea base para este atributo.

*Área (Has): representan el área calculada recociendo un corredor de 100 m para cada alineamiento.

El equipo consultor

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

Car

rete

ra

Pu

ente

Tu

nel

Via

du

cto

Car

rete

ra

Pu

ente

Tu

nel

Via

du

cto

Car

rete

ra

Pu

ente

Tu

nel

Via

du

cto

Car

rete

ra

Pu

ente

Tu

nel

Via

du

cto

Alternativa A COMMSA Corredor 3 INVIAS

Áre

a (H

as)

Bajo (1) Medio (2) Alto (3)

23,9

14,9

21,3

22,6 41,85

40,41

57,44

36,89

38,31

27,69

39,19

35,60

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

INVIAS

Alternativa A

COMMSA

Corredor 3

Alto (1) Medio (2) Bajo (3)

328 232 314 319

506896 597 591

537

432566 503

0200400600800

1.0001.2001.4001.600

INVIAS Alternativa A COMMSA Corredor 3

Área (Ha)


23

Hoja de análisis 4-3 Distancia a Fallas geológica - Amenaza

Definición de cercanía Fallas geológicas

Impacto Fallas en el segmento

Calificación

Características de los impactos


Representa la distancia a las fallas y se relaciona indirectamente la posible afectación por la construcción y operación de la vía.


- Alteración de la morfología (D) (Geológico)

- Activación o generación de procesos erosivos o de movimientos en masa (D) (Geológico)


Cercanía a fallas geológicas mayores a 60 m

Bajo 1 Esta condición aumenta la estabilidad de la obra y mejora las condiciones de operación del proyecto

Cercanía a fallas geológicas menor a 60 m

Alto 3

La ejecución de la obra, en zonas con presencias de fallas geológicas posibilitará la ocurrencia de fenómenos de remoción en masa y la afectación de la estabilidad de la obra, esta situación requiere la implementación de medidas estructurales de estabilización y sobre costos adicionales para el proyecto


El equipo consultor


Proyecto Cercanía a fallas geológicas

mayores a 60 m Cercanía a fallas

geológicas menor a 60 m Observaciones

Condiciones iniciales 1 3

Túnel 1 3 Las fallas geológicas representan amenaza para todas las estructuras del proyecto, dado que éstas se encuentran en contacto directo con este atributo

Puente 1 3

Carretera 1 3

Viaducto 1 3

El equipo consultor

“Las condiciones iniciales son los valores del atributo, suponiendo una interacción directa con el proyecto. En el caso específico, todas las estructuras son afectadas directamente por las fallas geológicas y por lo tanto mantienen el nivel de afectación de las condiciones iniciales.”

24

Hoja de análisis 4-3 Distancia a Fallas geológica - Amenaza (Continuación)

El nivel de amenaza más representativo para todas las alternativas es bajo para este criterio. La Alternativa que menos área afectada por fallas geológicas, es la Alternativa A. En el Mapa 7se puede visualizar la distribución de las fallas geológicas en la zona de estudio. Las alternativas del sector del Río Negro presentan los mayores porcentajes de áreas con niveles de riesgo alto, considerando la cercanía a fallas ubicadas en este sector. Las alternativas. En el Anexo A se encuentra la información de línea base que respalda estos resultados. Por su parte en el Mapa 8 se visualiza la ponderación que se realizó sobre este ítem y que consolida el comportamiento de este aspecto en las diferentes alternativas.

El equipo consultor

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

Car

rete

ra

Pu

ente

Tu

nel

Via

du

cto

Car

rete

ra

Pu

ente

Tu

nel

Via

du

cto

Car

rete

ra

Pu

ente

Tu

nel

Via

du

cto

Car

rete

ra

Pu

ente

Tu

nel

Via

du

cto


Áre

a (H

as)


90,2

94,3

92,6

91,8

7,35

5,66

9,82

8,18

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

INVIAS

Alternativa A

COMMSA

Corredor 3

%


1.2371.471 1.368 1.297

116109

13588

0

200

400

600

800

1.000

1.200

1.400

1.600


Áre

a (

Ha

s)


25

Hoja de análisis 4-4 Pendiente del terreno -Amenaza

Definición de pendiente del

terreno Impacto Clasificación



Corresponde a la sectorización del segmento de acuerdo a su inclinación predominante

- Alteración del cauce (D) -Agua superficial - Alteración de la morfología (D) –

Geológico - Activación o generación de procesos

erosivos o de movimientos en masa (D) – Geológico

- Afectación de la estabilidad de la obra en construcción y operación por interrupción del servicio. (D) - Socioeconómico

Plano (0-4% inclinación) 1 Bajo

Esta condición se evalúa con la ausencia o mínima posibilidad de ocurrencia de fenómenos de remoción en masa, al tener pendientes muy suaves o ausentes y taludes estables.

Ondulado(4-7% inclinación)

2 Medio

Esta condición representa posibilidades de pequeños desprendimientos de la masa terrosa a causa de inclinaciones del terreno o pendientes intermedias de los taludes naturales o generados por la construcción de la obra

Montañoso (>7% inclinación) 3 Alto

Esta condición representa una alta posibilidad de ocurrencia de fenómenos de remoción en masa al considerar la presencia de taludes que tienden a la verticalidad en estado natural o por taludes de alta pendiente generados por la construcción de la vía en condiciones de alta montaña. Condición que demanda la implementación de medidas estructurales de contención de la masa terrosa.


El equipo consultor


Proyecto Plano (0-4% inclinación)

Ondulado(4-7% inclinación)

Montañoso (>7% inclinación) Observaciones


Túnel 1 1 1 La pendiente no representa una amenaza significativa en la construcción de túneles, dado que dichas estructuras no están en contacto directo con este atributo

Puente 1 1 2 Los puentes, por su longitud no son influenciados de manera tan marcada por la pendiente.

Carretera 1 2 3

Viaducto 1 1 2 Los Viaductos, por su longitud no son influenciados de manera tan marcada por la pendiente.

El equipo consultor

Las condiciones iniciales son los valores del atributo, suponiendo una interacción directa con el proyecto. En el caso específico, la interacción con el túnel no se presenta de manera directa. Por su parte, el puente y el viaducto presentan una afectación parcial, mientras que la carretera es afectada directamente por la pendiente y por lo tanto mantiene el nivel de afectación de las condiciones iniciales.

26

Hoja de análisis 4-4 Pendiente del terreno (Continuación)

La alternativa que tienen más % de área en nivel bajo en INVIAS, sin embargo, la que menos área ocupa es el corredor 3, seguida de la alternativa A. Pese a lo anterior la distribución porcentual es aproximada para las alternativas. (Mapa 9 y Mapa 10). En el Anexo A se encuentra la información de línea base para este atributo


0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

Car

rete

ra

Pu

ente

Tu

nel

Via

du

cto

Car

rete

ra

Pu

ente

Tu

nel

Via

du

cto

Car

rete

ra

Pu

ente

Tu

nel

Via

du

cto

Car

rete

ra

Pu

ente

Tu

nel

Via

du

cto


Áre

a (H

as)


68,5

52,9

54,5

53,1 40,38

40,12

41,31

28,90

5,41

5,84

2,64

6,53

0% 20% 40% 60% 80% 100%

INVIAS

Alternativa A

COMMSA

Corredor 3


939 825 804 750

396 645 592 570

928091

36

0

200

400

600

800

1.000

1.200

1.400

1.600


Áre

a (H

a)


27

Hoja de análisis 4-5 Erosión-Amenaza

Definición de erosión Impacto Susceptibilidad a la erosión en el

segmento



Representa la susceptibilidad a la erosión y desprendimiento de tierras de de las unidades de suelo

- Alteración en la calidad del agua (D)-Agua superficial

- Disminución en la capacidad de transporte (I)-Agua superficial

- Alteración de la morfología (D)-Geológico

- Activación o generación de procesos erosivos o de movimientos en masa (D)-Geológico

- Pérdida de suelo (D)-Suelo Alteración en la calidad del suelo (D)-Suelo

- Alteración o cambio en el uso actual (D)-Suelo

Leve 1 Bajo El desarrollo del proyecto en este tipo suelo no aumenta significativamente la generación de procesos erosivos ya que la vía atravesará zonas con cobertura vegetal adecuada

Moderada 2 Medio

La construcción de la vía en este tipo de suelos puede generar la continuación de la erosión en las zonas aledañas del proyecto, no obstante, el proceso erosivo es mitigable a través de obras de control y diseño de los alineamientos de la vía con pendientes moderadas, para evitar la afectación de áreas mayores a las requeridas por la obra

Severa 3 Alto

La construcción de la vía en terrenos susceptibles a la erosión, tiene altas probabilidades de generar un mayor grado de deterioro del suelo del corredor utilizado, trayendo como consecuencia contaminación de aguas. Esta condición requiere la implementación de medidas especializadas de protección del suelo y manejo de aguas superficiales.


El equipo consultor

Las ponderaciones antes mencionadas afectan al proyecto con sus diferentes estructuras; túneles, vías a cielo abierto, puentes y viaductos, en niveles específicos para cada una de estas estructuras, dependiendo de la interacción que la estructura del proyecto presente con el atributo analizado. Este enfoque permite realizar un análisis más ajustado al contexto real del proyecto. A Continuación se presenta la interacción del atributo de precipitación con el proyecto y sus estructuras:

Proyecto Leve Moderada Severa Observaciones Condiciones iniciales 1 2 3

Túnel 1 1 1 La erosión no representa una amenaza significativa en la contrucción de túneles, dado que dichas estructuras no estan en contacto directo con este atributo

Puente 1 1 2 Los puentes, por sus características no son influenciados de manera tan marcada por la pendiente.

Carretera 1 2 3

Viaducto 1 1 2 Los Viaductos, por sus características no son influenciados de manera tan marcada por la pendiente.

El equipo consultor

Las condiciones iniciales son los valores del atributo, suponiendo una interacción directa con el proyecto. En el caso específico, la interacción con el túnel no se presenta de manera directa. Por su parte, el puente y el viaducto presentan una afectación parcial, mientras que la carretera es afectada directamente por la erosión y por lo tanto mantiene el nivel de afectación de las condiciones iniciales.

28

Hoja de análisis 4-5 Erosión-Amenaza (Continuación)

Las alternativas presentan una erosión predominantemente baja (Mapa 11), solamente COMMSA e INVIAS, presentan zonas de erosión que representan menos del 5% de su respectiva área. Dicha erosión es de tipo laminar e hídrico (Mapa 12). En el Anexo A se encuentra la información de línea base que soporta lo anteriormente descrito.


0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

Car

rete

ra

Pu

ente

Tu

nel

Via

du

cto

Car

rete

ra

Pu

ente

Tu

nel

Via

du

cto

Car

rete

ra

Pu

ente

Tu

nel

Via

du

cto

Car

rete

ra

Pu

ente

Tu

nel

Via

du

cto


Áre

a (H

as)


97,4

97,5

97,3

97,2

2,53

2,80

2,70

2,62

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

INVIAS

Alternativa A

COMMSA

Corredor 3

%


1.3351.521 1.437 1.373

4040 40

36

0200400600800

1.0001.2001.4001.600



29

Hoja de análisis 4-6 Densidad de drenaje-Vulnerabilidad

Definición de densidad de

drenaje Impacto

Densidad de Drenaje (Km/Km2)



Corresponde a los drenajes que atraviesan el segmento por kilómetro cuadrado.

- Alteración en la calidad del agua (D)-Agua superficial.

- Alteración del cauce (D)-Agua superficial

- Arrastre de sedimentos (I)-Agua superficial

- Afectación fauna acuática (I)-Biótico

Menor a 0.2 1 Bajo

La baja oferta de cuerpos de agua en la zona no generará mayores afectaciones a las aguas de los cuerpos receptores, los cuales podrán asimilar las posibles cargas arrastradas, sin cambios significativos en las propiedades fisicoquímicas y biológicas del agua.

Entre 0.2 y 0.4 2 Medio

La presencia de cuerpos de aguas en este nivel puede generar la afectación en la calidad del agua que demanda la implementación de medidas de control (retención de material, filtros y sistemas de precipitación, etc) para evitar la alteración de la calidad del recurso

Mayor de 0.4

3 Alto

La alta presencia de cuerpos de agua pueden generar la afectación de la calidad del agua por arrastre de materiales y sustancias, condición que requiere la implementación de medidas especiales de control de sedimentos y la ejecución de un programa de monitoreo, como sistema de control para la afectación de la calidad del agua



Proyecto Menor a 0.2 (km/km2)

Entre 0.2 y 0.4 (km/km2)

Mayor de 0.4 (km/km2)

Observaciones

Condiciones iniciales

1 2 3

Túnel 1 1 1 La densidad de drenaje no representa una amenaza significativa en la construcción de túneles, dado que dichas estructuras no están en contacto directo con este atributo

Puente 1 2 3

Carretera 1 2 3

Viaducto 1 2 3

El equipo consultor

Las condiciones iniciales son los valores del atributo, suponiendo una interacción directa con el proyecto. En el caso específico, la interacción con el túnel no se presenta de manera directa. Por su parte, las demás estructuras son afectadas directamente por la pendiente y por lo tanto mantiene el nivel de afectación de las condiciones iniciales.

30

Hoja de análisis 4-6 Densidad de drenaje-Vulnerabilidad (Continuación)

Las alternativas presentan una densidad de drenaje predominantemente baja (Mapa 11). No hay variación significativa entre ellas. Las zonas con vulnerabilidad alta corresponde a menos del 6% (Mapa 12). En el Anexo A se encuentra la información de línea base que soporta lo anteriormente descrito.


0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

Car

rete

ra

Pu

ente

Tu

nel

Via

du

cto

Car

rete

ra

Pu

ente

Tu

nel

Via

du

cto

Car

rete

ra

Pu

ente

Tu

nel

Via

du

cto

Car

rete

ra

Pu

ente

Tu

nel

Via

du

cto



95,4

96,6

95,2

93,80,47

0,54

0,42

0,25

4,25

3,01

4,34

5,72

0% 20% 40% 60% 80% 100%

INVIAS

Alternativa A

COMMSA

Corredor 3

Áre

a (

Ha

)


1.308 1.507 1.406 1.325

7873

606347

81

0200400600800

1.0001.2001.4001.600


Área (Ha)


31

Hoja de análisis 4-7 Áreas sensibles-vulnerabilidad

Definición de áreas sensibles

Impacto Áreas

sensibles en el segmento



Corresponde a las zonas de importancia ecológica localizada dentro del área de influencia del corredor de estudio.

- Alteración o cambio en el uso actual (D)-Suelo

- Afectación áreas sensibles ambientales (D)-Biótico

- Alteración de la cobertura vegetal (D)-Biótico

- Afectación fauna terrestre (I)-Biótico - Afectación especies endémicas (I)-Biótico

Segmento sin áreas sensibles 1 Bajo

El desarrollo de la obra tiene baja probabilidad de afectación de bosques, al considerar que el corredor vial requerido está alejado de estos ecosistemas o no existen en el área de influencia directa de la vía.

Áreas con rastrojos y arbustos.

2 Medio

El desarrollo de la obra tiene una afectación de bosque media dado que aunque no se encuentran áreas sensibles, existen extensiones de rastrojos y arbustos que es necesario retirar, lo cual genera afectación al suelo

Presencia de áreas sensibles de bosque

3 Alto La construcción de la vía al requerir la utilización del corredor con presencia de bosque, podrá generar la afectación de éste, al disminuir la cantidad y calidad de la fauna y flora silvestre




Proyecto Segmento sin áreas sensibles

Áreas con rastrojos y arbustos.

Presencia de áreas sensibles de bosque

Observaciones


Túnel 1 1 1 La construcción de túneles no afecta la cobertura vegetal, dado que dichas estructuras no están en contacto directo con este atributo

Puente 1 1 3 Carretera 1 1 3 Viaducto 1 1 3


Las condiciones iniciales son los valores del atributo, suponiendo una interacción directa con el proyecto. En el caso específico, la interacción con el túnel no se presenta de manera directa. Por su parte, las demás estructuras pueden afectar directamente la cobertura vegetal y por lo tanto mantienen el nivel de afectación de las condiciones iniciales

32

Hoja de análisis 4-7 Áreas sensibles-vulnerabilidad (continuación)

Los mayores valores del área involucrada en cada alternativa se localizan en el nivel de vulnerabilidad bajo condición atribuible a la baja oferta del componente de cobertura vegetal que caracteriza la zona en general donde se desarrolla el proyecto (Mapa 15). En todas las alternativas, estas áreas corresponden a menos del 10% .(Mapa 16) total del proyecto y la infraestructura que se ve afectada es la carretera. En el Anexo A se encuentra la caracterización de este atributo.

El equipo consultor

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

Car

rete

ra

Pu

ente

Tu

nel

Via

du

cto

Car

rete

ra

Pu

ente

Tu

nel

Via

du

cto

Car

rete

ra

Pu

ente

Tu

nel

Via

du

cto

Car

rete

ra

Pu

ente

Tu

nel

Via

du

cto



76,7

75,9

69,4

63,8 30,20

24,67

15,97

17,43

5,90

8,11

5,92

5,98

0% 20% 40% 60% 80% 100%

INVIAS

Alternativa A

COMMSA

Corredor 3


1.051 1.184 1.025 901

239249

364427

8487127

81

0200400600800

1.0001.2001.4001.600


Áre

a (

Ha

s)


33

Hoja de análisis 4-8 Hidrogeología-Vulnerabilidad

Definición de hidrogeología Impacto Tipo de acuífero

Calificación Cuantitativa* Cualitativa**

Corresponde a las unidades hidrogeológicas de la zona de estudio.

- Alteración del nivel freático (I)

- Alteración capacidad del acuífero (I)

- Contaminación de acuíferos (I)

- Alteración de zonas de recarga (I)

Acuíferos continuos de extensión regional o limitada, confinados, con porosidad secundaria por fracturamiento, con una productividad moderada a baja. Acuitardos locales, libres, de extensión regional con permeabilidad muy baja.

1 Bajo El desarrollo de la obra tiene baja probabilidad de afectar el agua subterránea debido a las características mismas de los acuíferos descritos

Acuíferos locales o discontinuos, libres, con flujo intergranular y productividad moderada a baja. Acuíferos continuos de extensión regional o limitada, semiconfinados a confinados

2 Medio La obra requiere actividades de control para evitar la contaminación de acuíferos

Acuíferos continuos de extensión variable, libres, constituidos por sedimentos clásticos no consolidados y de alta productividad.

3 Alto La construcción de la obra implica monitoreos y medidas de control estrictas dado que la vulnerabilidad de este tipo de acuíferos es bastante alta



Proyecto

Acuíferos continuos de extensión regional o limitada, confinados, con porosidad secundaria por fracturamiento, con una productividad moderada a baja. Acuitardos locales, libres, de extensión regional con permeabilidad muy baja.

Acuíferos locales o discontinuos, libres, con flujo intergranular y productividad moderada a baja Acuíferos continuos de extensión regional o limitada, semiconfinados a confinados

Acuíferos continuos de extensión variable, libres, constituidos por sedimentos clásticos no consolidados y de alta productividad.

Observaciones


1 2 3

Túnel 2 3 3 La afectación a este atributo es más gresiva y recurrente que en las demás estructuras

Puente 1 1 1 Esta estructura, dadas sus características no interactúan de manera directa con este atributo

Carretera 1 2 3

Viaducto 1 1 1 Esta estructura, dadas sus características no interactúan de manera directa con este atributo

El Equipo consultor

34

Hoja de análisis 4-8 Hidrogeología-Vulnerabilidad (continuación)

En el Mapa 17 se encuentra la distribución de acuíferos en la zona de estudio. De la información analizada se resalta que la alternativa que atraviesa por mayores áreas de acuíferos de alta vulnerabilidad es INVIAS con 25,83% (354 Ha) , le sigue el Corredor 3 con 22,59% (319 Ha). Por su parte, la Alternativa A es la que posee menor área de acuíferos en nivel de vulnerabilidad 3 con 12,8% (200 Ha). La ponderación se encuentra en el Mapa 18. En el Anexo A Se encuentra la caracterización de este atributo.


0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

Car

rete

ra

Pu

ente

Tu

nel

Via

du

cto

Car

rete

ra

Pu

ente

Tu

nel

Via

du

cto

Car

rete

ra

Pu

ente

Tu

nel

Via

du

cto

Car

rete

ra

Pu

ente

Tu

nel

Via

du

cto



29,3

62,1

47,7

49,4 28,02

34,03

25,05

44,85

18,30

12,81

25,83

22,59

0% 20% 40% 60% 80% 100%

INVIAS

Alternativa A

COMMSA

Corredor 3


401

970704 698

614

391

502 396

319270

200

354

0200400600800

1.0001.2001.4001.600


Áre

a (H

as)


35

Hoja de análisis 4-9 Cercanía cuerpos de agua -Vulnerabilidad

Definición de cercanía a cuerpos de

agua Impacto

Cuerpos de agua en el segmento

Calificación Evaluación de los impactos involucrados


Representa la distancia al cuerpo de agua principal y relaciona indirectamente la posible afectación por la construcción y operación de la vía.

- Alteración en la calidad del agua (D)-Agua superficial

- Disminución en la capacidad de transporte (I)-Agua superficial

- Arrastre de sedimentos (I)-Agua superficial

- Afectación fauna acuática (I)-Biótico

Cercanía a cuerpos de agua mayores a 30 m

1 Bajo

La construcción de la vía en sitios alejados de cuerpos de agua en la zona no generará mayores afectaciones a las aguas de los cuerpos receptores, los cuales podrán asimilar las posibles cargas arrastradas, sin cambios significativos en las propiedades fisicoquímicas y biológicas del agua

Cercanía a cuerpos de agua

menor a 30 m 3 Alto

La cercanía de la vía a cuerpos de agua puede generar la afectación de la calidad del agua por arrastre de materiales y sustancias, condición que requiere la implementación de medidas especdiales de control de sedimentos y la ejecución de un programa de monitoreo, como sistema de contro para la afectación de la calidad del agua




Proyecto Cercanía a cuerpos de agua mayores a 30 m

Cercanía a cuerpos de agua menor a 30 m

Observaciones

Condiciones iniciales 1 3

Túnel 1 1 La construcción de túneles no afecta los cuerpos de agua, dado que dichas estructuras no están en contacto directo con este atributo

Puente 3 3 Por su parte los puentes afectan directamente los cuerpos de agua, dadas sus características y función

Carretera 1 3

Viaducto 1 3


36

Hoja de análisis 4-9 Cercanía cuerpos de agua -Vulnerabilidad (Continuación)

El comportamiento de este criterio para las 4 alternativas analizadas es muy similar (Mapa 13), concentrando la mayoría de sus áreas como nivel de vulnerabilidad bajo. Los niveles altos de este atributo se encuentran entre el 20 y el 26%, siendo la alternativa A la que menos área ocupa en este rango 304 ha (19,5). En el Anexo A se encuentra la caracterización de línea base para este atributo. En el Mapa 14 se presenta la ponderación para este parámetro.

El equipo consultor

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

Car

rete

ra

Pu

ente

Tu

nel

Via

du

cto

Car

rete

ra

Pu

ente

Tu

nel

Via

du

cto

Car

rete

ra

Pu

ente

Tu

nel

Via

du

cto

Car

rete

ra

Pu

ente

Tu

nel

Via

du

cto


Áre

a (H

as)


77,7

80,5

75,2

73,8

24,82

19,50

22,34

26,23

0% 20% 40% 60% 80% 100%

INVIAS

Alternativa A

COMMSA

Corredor 3


1.0651.257 1.110 1.042

306304

367 370

0200400600800

1.0001.2001.4001.600


Áre

a (

Ha

s)


37

Hoja de análisis 4-10 Posibles hallazgos arqueológicos-Vulnerabilidad

Definición de posibles hallazgos arqueológicos

Impacto

Posibilidad de presencia de hallazgos

arqueológicos

Calificación Evaluación de los impactos involucrados


Corresponde a la presencia de posibles zonas de interés arqueológico.

Afectación patrimonio arqueológico y cultural (D)

Ausencia posible de hallazgos 1 Bajo

La construcción de la vía en esta zona ofrece tranquilidad en el proceso constructivo al descartarse la presencia de hallazgos arqueológicos significativos

Alta probabilidad de presencia de hallazgos arqueológicos

3 Alto

La construcción de la vía por estos sitios puede posibilitar la afectación del patrimonio arqueológico, por las actividades de excavación y presencia de maquinaria pesada en la conformación del pavimento.



Proyecto Ausencia posible de hallazgos

Alta probabilidad de presencia de hallazgos arqueológicos

Observaciones


1 3

Túnel 1 3 Cualquiera de las estructuras del proyecto pueden afectar este atributo

Puente 1 3 Carretera 1 3 Viaducto 1 3


38

Hoja de análisis 4-10 Posibles hallazgos arqueológicos-Vulnerabilidad (Continuación)

En el Municipio de Guaduas se halla un sitio denominado “El Trebol”. En 1975 se descubrió un cementerio de los indígenas Panches. En el Municipio de Guaduero se encontró el sitio arqueológico de su mismo nombre, descubierto en 1989, el cual data del año 230 A.C, correspondiente al período formativo. En el Anexo A se presenta la línea base correspondiente a esta información. Por su parte, en el Mapa 19 se presenta el cruce de esta información con las alternativas objeto de estudio. Estos hallazgos no se encuentran directamente en el alineamiento de los tramos de estudio, sino dentro de su área de influencia. El comportamiento de este criterio para las 4 alternativas analizadas es muy similar. Menos del 3% de las áreas, se encuentran en este nivel de riesgo. En el Mapa 20 se visualiza el comportamiento de este atributo.

El equipo consultor

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

Car

rete

ra

Pu

ente

Tu

nel

Via

du

cto

Car

rete

ra

Pu

ente

Tu

nel

Via

du

cto

Car

rete

ra

Pu

ente

Tu

nel

Via

du

cto

Car

rete

ra

Pu

ente

Tu

nel

Via

du

cto



98,4

98,9

98,5

98,5

1,47

1,11

1,55

1,54

0% 20% 40% 60% 80% 100%

INVIAS

Alternativa A

COMMSA

Corredor 3


1.3501.542 1.455 1.391

22221721

0200400600800

1.0001.2001.4001.600


Áre

a (H

as)


39

4.1 “Calculo de los resultados de riesgo

Una vez analizados por separado cada uno de los corredores, se procedió a aplicar la fórmula de riesgo descrita anteriormente en el modelo SIG, para determinar el riesgo total de cada alternativa. Para tal efecto se calculó y mapificó la amenaza y la vulnerabilidad de manera independiente, para luego hallar el riesgo total. En este sentido, los criterios de ponderación son los mismos que en el ítem anterior, 1:bajo, 2:medio y 3:alto.”

“4.2 Selección de la alternativa menos desfavorable

El objeto del presente estudio es seleccionar la alternativa que presente menos riesgo ambiental. Para tal efecto, se calificarán las alternativas de acuerdo a los siguientes criterios establecidos por el equipo de trabajo:

• Las alternativas se analizarán por estructura (puente, viaducto, Túnel, Carretera) • Se asigna puntaje a las alternativas que posean menos del 20% en nivel bajo y/o más

del 40% en nivel alto para cualquiera de las estructuras que componen cada alternativa. • Paralelamente se analizará el tamaño las áreas en cada tramo

Teniendo en cuenta lo anterior, cuando se analice cada alternativa, se calificará con (-1), aquella que no cumpla con los criterios antes mencionados. Al finalizar el proceso, se sumarán los valores de cada alternativa y la que menos puntos negativos tenga, será la seleccionada. De la Figura 4-1 a la Figura 4-4 se presentan los análisis antes expuestos,”

40

Hoja de análisis 4-11 Análisis de amenazas

De acuerdo a los datos anteriores, los proyectos más amenazados son los túneles. Las alternativas de COMMSA y Corredor 3 estas estructuras se encuentran casi en su totalidad en amenaza alta. Teniendo en cuenta los análisis anteriores, esta amenaza se debe principalmente los puntos críticos geotécnicos, el área correspondiente a túneles en la alternativa INVIAS posee más del 60% de su área en nivel alto. El Mapa 21 se visualiza con más detalle esta situación.

El equipo consultor

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

Car

rete

ra

Pu

ente

Tu

nel

Via

du

cto

Car

rete

ra

Pu

ente

Tu

nel

Via

du

cto

Car

rete

ra

Pu

ente

Tu

nel

Via

du

cto

Car

rete

ra

Pu

ente

Tu

nel

Via

du

cto



15,1

9,5

12,7

13,1

47,72

67,56

55,59

53,15

37,17

22,97

31,74

33,74

0% 20% 40% 60% 80% 100%

INVIAS

Alternativa A

COMMSA

Corredor 3


207 148 187 185

6541.053 821 751

510

358469 477

0200400600800

1.0001.2001.4001.600


Áre

a (H

as)


41

Hoja de análisis 4-12 Análisis de Vulnerabilidad (continuación)

La vulnerabilidad afecta más del 40% del área de cada una de las alternativas. En este sentido las estructuras más afectadas son los puentes y los túneles. En los primeros el atributo más vulnerable son los cuerpos de agua superficial que cruza el proyecto. En los túneles la afectación se evidencia en los acuíferos presentes. En el Mapa 22 se visualiza en más detalle esta situación.


0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

Car

rete

ra

Pu

ente

Tu

nel

Via

du

cto

Car

rete

ra

Pu

ente

Tu

nel

Via

du

cto

Car

rete

ra

Pu

ente

Tu

nel

Via

du

cto

Car

rete

ra

Pu

ente

Tu

nel

Via

du

cto


Áre

a (H

as)


28,2

41,9

29,5

22,3 24,86

24,67

17,95

26,85

45,79

40,11

44,96

52,86

0% 20% 40% 60% 80% 100%

INVIAS

Alternativa A

COMMSA

Corredor 3


386654

436 315

370280

364351

616625

676 747

0

400

800

1.200

1.600


Áre

a (H

as)


42

Hoja de análisis 4-13 Análisis de riesgo

La alternativa que presenta más riesgo en sus diferentes estructuras es el Corredor 3, seguido en orden descendente de COMMSA, INVIAS y por último el corredor A. En el Mapa 23 se visualiza mejor este comportamiento. Por su parte, el riesgo de cada una de las alternativas se visualiza por separado desde el Mapa 24 hasta el Mapa 27.

El equipo consultor

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

Car

rete

ra

Pu

ente

Tu

nel

Via

du

cto

Car

rete

ra

Pu

ente

Tu

nel

Via

du

cto

Car

rete

ra

Pu

ente

Tu

nel

Via

du

cto

Car

rete

ra

Pu

ente

Tu

nel

Via

du

cto


Áre

a (H

as)


15,3

31,1

19,8

16,9 30,15

34,52

32,86

40,42

45,67

36,08

44,29

52,98

0% 20% 40% 60% 80% 100%

INVIAS

Alternativa A

COMMSA

Corredor 3

1 2 3

209484

292 238

553

512

510426

608

563674

748

0200400600800

1.0001.2001.4001.600


Áre

a (H

as)

1 2 3

43

Figura 4-2 Calificación de alternativas en puentes

En cuanto a los puentes, tienen un comportamiento similar al anterior. En este sentido, COMMSA, Corredor 3 e INVIAS poseen más del 40% de su área en riesgo alto

Alternativa A -1

COMMSA -1

Corredor 3 -1

INVIAS -1

El equipo consultor

7,84 10,38 8,2717,14

17,66

51,08

39,15 19,63

25,00

70,92

51,47

44,39

0,00

20,00

40,00

60,00

80,00

100,00

120,00

140,00


Puente


Suma de Área

Estructura Alternativa

Peso

21%

24%

55%

16%

35%

49%

8%

40%52%

8%

39%53%

44

Figura 4-3 Calificación de alternativas en viaductos

En cuando a viaductos se descartan la alternativa A y Corredor 3, por poseer áreas de intervención en esta estructura

Alternativa A -1

COMMSA

Corredor 3 -1

INVIAS

El equipo consultor

22,58

0,00 0,00 0,00

15,22

0,008,45

0,00

33,00

0,00

93,48

0,000,00

20,00

40,00

60,00

80,00

100,00

120,00


Viaducto


32%

21%

47%

0% 8%

92%

45

Figura 4-4 Calificación de alternativas en carreteras

Por su parte al analizar el área intervenida por carreteras se evidencia que INVIAS posee un área de bajo riesgo del 16%, lo que le otorga una calificación de (-1), los demás corredores, aunque

COMMSA y el Corredor, poseen más del 40% de su área en riesgo alto.

Por lo tanto, a pesar de que la Alternativa A posee un área mayor a los demás corredores, es la que mejores indicadores de riesgo presenta

Alternativa A

COMMSA -1

Corredor 3 -1

INVIAS -1

El equipo consultor

423,08

280,82 229,06140,27

466,98

400,99370,86

348,61

488,96

561,02

509,44

412,96

0,00

200,00

400,00

600,00

800,00

1.000,00

1.200,00

1.400,00

1.600,00


Carretera


31%

34%

35%

23%

32%

45%

21%

33%

46%

16%

39%

45%

46

“Una vez calificadas cada alternativa, se procede a sumar los puntos, cuyos resultados se presentan en la Tabla 4-1

Tabla 4-1 Calificación de alternativas

Alternativa Túnel Puente Viaducto Carretera Calificación

Alternativa A -1 -1 -2

COMMSA -1 -1 -1 -3

Corredor 3 -1 -1 -1 -1 -4

INVIAS -1 -1 -1 -3


Teniendo en cuenta lo anterior, la alternativa que menos puntos negativos tiene es la Alternativa A, la cual se considera la menos desfavorable.

5 Análisis integrado

Una vez seleccionada la Alternativa A como el corredor menos desfavorable, se precedió a realizar un análisis integrado de todos los atributos de amenaza y vulnerabilidad antes expuestos. Este análisis integrado se presenta en la Figura 5-1”

47

Figura 5-1 Análisis integrado de la alternativa A

El equipo consultor

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74 76 78 80

Estructura

Arqueología

Cobertura

Densidad drenaje

Distribución ríos

Erosión

Fallas

Geotecnia

Hidrogeología

Pendientes

Precipitación

Villeta Guaduas Caparrapí Puerto Salgar

K0+000 K12+400 K34+025 K58+055 K72+805

Estructura

Puente

Carretera

Túnel

Viaducto

Nivel de riesgo

Alto

Medio

Bajo

48

“La zona de estudio en general se caracteriza por la presencia de puntos críticos geotécnicos, bajos niveles de erosión, pendientes moderadas y una cobertura vegetal caracterizada por bosques fragmentados. En este sentido, ninguno de los aspectos analizados presenta manejos especiales diferentes a buenas prácticas de construcción y una adecuada implementación de medidas de manejo ambiental tradicionales.

6 Otras consideraciones

6.1 Orden público

Adicionalmente al análisis ambiental realizado anteriormente, se llevó a cabo una búsqueda de información sobre el orden público de los municipios objeto de estudio, en este sentido. Para tal efecto se tuvieron en cuenta los reportes de inteligencia de la Policía de Cundinamarca. En general en estos informes se destaca la labor de la Policía en mejorar las condiciones de seguridad de la zona.

6.2 Licenciamiento ambiental

Frente al tema de licenciamiento ambiental, las diferentes opciones de trazado se encuentran enmarcadas dentro del proyecto licenciado Tobía Grande Puerto Salgar y por lo tanto en cualquiera de las opciones de trazado que se seleccione, el procedimiento a ser aplicado será el de modificación de esa licencia ambiental. Este tema está más ampliamente descrito en el documento “Diagnóstico y análisis legal ambiental del proyecto Ruta del Sol”

7 Discusión de resultados y conclusiones

De la evaluación anterior se puede deducir que la alternativa más crítica es el Corredor 3, le siguen en orden ascendente COMMSA, INVIAS y la Alternativa A. Esta última fue seleccionada por la metodología como la alternativa menos desfavorable. Este corredor presenta los niveles de riesgo más bajos, aunque su longitud total es mayor que la de las demás alternativas.

De los aspectos analizados, el que representa mayor riesgo ambiental es el geotécnico, seguido de pendientes moderadas. En este sentido, ninguno de los aspectos analizados presenta manejos especiales diferentes a buenas prácticas de construcción y una adecuada implementación de medidas de manejo ambiental tradicionales.”

2.2.6- Caracterización Ambiental Ruta del Sol Tramo Tobia Grande – Puerto Salgar.

Título: Caracterización Ambiental Ruta del Sol Tramo Tobia Grande – Puerto Salgar.

Elaborado por: Ambiental Consultores & Cía. Ltda.



Este informe incluye el análisis de cada uno de los siguientes aspectos:

• Sitios arqueológicos (Anexo A-1).

• Geología, geotecnia y geomorfología. (Anexo A-2).

• Hidrología y precipitación (Anexo A-3).

49

• Áreas sensibles (Anexo A-4).

En cuanto a Aspectos Geológicos, se incluyen los siguientes ítems:

1. Estratigrafía.

1.1. Geología estructural.

2. Neotectónica.

3. Sismicidad.

4. Geomorfología.

Los tipos de relieve que se encuentran en la zona de acuerdo a su origen son:

4.1. Estructural – denudacional.

En este grupo se encuentran las geoformas originadas por plegamiento, fallamiento, fractura y denudación de las rocas sedimentarias consolidadas y que aún conservan rasgos de las estructuras originales del Cretácico, Paleógeno y Neógeno.

4.2. Denudacional.

4.3. Agradacional.

5. Zonas Inestables y Procesos Morfodinámicos.

6. Geotecnia.

6.1. Unidades de suelo.

6.2. Unidades de roca.

7. Suelos.

8. Erosión.

De este estudio se concluye lo siguiente, de gran interés para el concepto solicitado:

Conclusiones a nivel arqueológico

“Los hallazgos arqueológicos encontrados en el área de estudio abarcan desde el período precámbrico hasta el Formativo. Los principales indígenas que habitaron la zona de estudio fueron los Panches. Existen 13 hallazgos arqueológicos Dadas las características de los mismos se recomienda realizar actividades de arqueología preventiva en el área para asegurar que el proyecto no afectará el patrimonio arqueológico y cultural de la zona.”

Conclusiones a nivel de geología

• “El área de estudio presenta unidades de rocas consolidadas; en varios puntos se presentan fallas y pliegues. La zona se encuentra influenciada por fallas activas o potencialmente activas, se evidencia el relieve de origen estructural-denudacional, y rocas con comportamiento geomecánico moderado a bajo.

• Así mismo, se identifican depósitos coluviales incosolidados, donde predomina el relieve de origen agradacional y predominan las rocas y suelos clasificados con un comportamiento geomecánico bajo.

• La zona aledaña al Río Negro se caracteriza por presentar zonas de terreno conformadas por rocas blandas (lutitas y arcillolitas), cubiertas por depósitos coluviales conformados por bloques de arenisca y matriz limoarcillosa, que desde el punto de vista de estabilidad ambos tipos de materiales presentan alta susceptibilidad a procesos de deslizamiento.

50

• Existen factores geológicos que intervienen directamente en la estabilidad de las rocas existentes, presentándose áreas con alto grado de fracturamiento, debido a fallas geológicas como las de Minipí, Tobia, Quebrada Negra, Bituima, Alto del Trigo, Cambao-Cambras y Honda.

• En las zonas definidas existen áreas inestables que son atravesadas por el proyecto vial. Dentro de las cuales sobresalen el sector de la quebrada Negra y la cuenca de la quebrada La Perrera, en las que ya se han reportado problemas de inestabilidad complejos que pueden llegar a afectar la vía en el corto plazo.

• En general la utilización de los suelos ha originado una degradación constante de la capa orgánica y una desestabilización general de las laderas, que se manifiesta por la continua presencia de fenómenos de remoción en masa y en menor escala erosión.

• Los grandes movimientos en masa registrados en la cuenca del río Negro y subcuenca de la quebrada Negra, en el municipio de Útica, están relacionados con zonas de fallas o de esfuerzos e involucran suelos y rocas.

• Los suelos de la región en general, corresponden a arcillas de baja plasticidad (63%), de los cuales el 43% presentan susceptibilidad a la tubificación media. El 37% restante de los suelos son limos de baja plasticidad sensibles a tubificación.

• Se clasificaron diferentes zonas potencialmente inestables a lo largo del río Negro entre Utica y Colorados, que podrían eventualmente afectar en alto grado a los sectores urbanos, a las vías férreas y a los carreteables.

• El casco urbano de Útica constituye una zona de muy alta amenaza, durante épocas invernales ante un eventual represamiento del río Negro o de una avalancha torrencial de la quebrada Negra.”

Conclusiones a nivel de hidrología

• “La zona de estudio registra lluvias durante todo el año, pero estas en comparación con el promedio nacional no es significativa, salvo en los periodos intensos que corresponden a los meses de abril-mayo y octubre-noviembre, donde los volúmenes de agua originada por la precipitación puede ser altos. En este sentido, cualquiera de las alternativas estaría afectada por el mismo rango de precipitación.

• Se deben tener en cuenta los periodos secos para la planeación y ejecución de obras, los cuales están comprendidos entre los meses de enero – febrero, y julio - agosto.

• Por las características geomorfológicas de la zona, la cantidad de drenajes es un elemento a tener en cuenta dado los volúmenes de agua que por ellos corre durante todo el año. Sin embargo, esta situación no tiene implicaciones que afecten los diseños estructurales. En este sentido, dichas implicaciones se verían reflejadas en las medidas de manejo, las cuales tendrán un carácter más riguroso en la medida en que presenten una mayor cercanía a cuerpos de agua.”

Conclusiones a nivel de áreas sensibles

• “Las unidades de vegetación como los rastrojos, los cultivos y el pastizal son las más dominantes en el área de influencia directa del proyecto. No se presentan bosques de

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importancia ecológica que puedan ser afectados. Por lo tanto los tipos de cobertura vegetal por los cuales atravesaría la carretera no generarán un impacto ambiental significativo.

• Se observó durante el recorrido que la fisionomía vegetal de estas tierras ha sido modificada por la intervención humana mediante quemas, pastoreo, cultivos y poco subsiste de su apariencia original. A lo largo de la zona de estudio no se encuentran zonas sensibles que puedan ser afectadas por el proyecto. No se hallan zonas de reserva, parques, o humedales.

• Se observaron pequeños relictos de bosque en la parte alta de las zonas montañosas. Cabe resaltar que las unidades de vegetación boscosa y arbustiva se encuentran distribuidos en pequeños fragmentos a lo largo del área de influencia del proyecto.

• Las formaciones vegetales de mediano y bajo porte y los cultivos, son las que presentan una mayor cobertura con relación a las unidades de vegetación de alto porte; teniendo estas una presencia mínima, lo cual indica que el área de influencia del proyecto se encuentra conformada por coberturas de tipo herbáceo y arbustivo.

• La selección de alguna alternativa o corredor, no afectaría significativamente la vegetación, por presentar como se ha mencionado una cobertura similar, en donde predominan los cultivos, pastos y rastrojos.”

2.2.7- Estudio de Impacto Ambiental del Proyecto vial Ruta del Sol - Sector I: Villeta – El Korán.

Título: Estudio de Impacto Ambiental del Proyecto vial Ruta del Sol - Sector I: Villeta – El Korán.

Elaborado por: Consorcio Vial HELIOS.

Fecha: Julio de 2011.


En este informe se presentan las características generales del proyecto, localización de túneles, viaductos, etc., secciones típicas, diseño de las intersecciones e intercambiadores, fuentes de materiales, etc.

También se incluyen las características relevantes del área de influencia y criterios de selección de la zona del proyecto incluyendo:

• Componente Socioeconómico.

• Componente Abiótico (aspectos geológicos, geomorfológicos, de suelo, hidrología y clima).

• Componente Biótico.

En el capítulo “Demanda, Uso y/o aprovechamiento de Recursos Naturales”, se informa que durante la ejecución del proyecto se requieren “veintitrés (23) permisos de concesión de agua y en igual número, permisos de ocupación de cauce para las obras de captación de instalaciones de infraestructura temporal, procesos industriales y actividades constructivas; once (11) puntos de vertimiento, entre industrial y doméstico, diecinueve (19) zonas de disposición de materiales de excavación y sobrantes- ZODMES y tres (3) fuentes de materiales pétreos.”

El capítulo siguiente, “Identificación y Evaluación de Impactos Ambientales”, tiene como objetivo identificar y evaluar los impactos, tanto negativos como positivos, que se pueden llegar a

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generar durante las etapas de construcción y de operación de cada uno de los Tramos del proyecto vial Ruta del Sol - Sector I: Villeta – El Korán (Puerto Salgar).

Impactos en el escenario “sin proyecto”

Se identificaron los impactos que las actividades ocasionan sobre cada uno de los siguientes componentes medioambientales considerados

• Geología

• Geomorfología

• Suelo

• Hidrogeología

• Aire

• Recurso hídrico

• Ecosistemas

• Dulceacuícolas

• Flora

• Fauna

• Demografía

• Economía

• Sociopolítico

• Espacial

• Cultural

• Arqueología

Geología: “el Área de Influencia atraviesa diferentes tipologías litológicas, mostrando comportamientos diferentes frente a los procesos meteóricos”.

“Tramo 1: Se presentan rocas con tamaño de grano fino, tipo lutita y limolita, que se alteran fácilmente, la primera por su característica propia, y la segunda porque se encuentra afectada por procesos geológicos que fracturan intensamente la roca.”

“Entre el K9+000 y el K12+400, se considera como el sector más crítico de este de por sí complejo Tramo 1, debido a sus características estructurales, morfológicas y litológicas. Las rocas predominantes son las Lutitas, Limolitas y Lodolitas laminadas duras, con sus intercalaciones de calizas y areniscas calcáreas que están afectadas por el fracturamiento asociado a la zona de influencia del Sistema de Fallas de Bituima, la mayoría de las cuales (las fallas) tienen rumbo norte-sur - noreste. Estas zonas de falla afectan el macizo rocoso fracturándolo, cizallándolo y generando inestabilidades y caídas de bloques y cuñas rocosas.” (El sub-rayado es nuestro).

Geomorfología: “Morfológicamente el Tramo 1 e incluso parte del Tramo 2, siendo menos incidente en el Tramo 3, está representado por una topografía montañosa a ondulada, con formación de escarpes rocosos, que alcanzan alturas superiores a los 100 metros.”

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Modificación paisajística: “La modificación del paisaje se ha dado en cerca del 25 % del área de influencia, ya sea por construcción de viviendas, (bajo impacto) y la construcción de elementos agro industriales, los cuales son más visibles debido al tamaño.”

Estabilidad Geotécnica

Tramo 1. “El proceso de degradación rápida de las lutitas (que en algunos casos investigados, como en el Deslizamiento del Cune en cercanías al inicio del Tramo 1, es de solo 5 días), es la condición más común que permite tipificar la condición actual en materia de estabilidad geotécnica y que es observable fácilmente en las laderas que se inscriben en el Tramo 1, donde los desprendimientos y procesos erosivos naturales evidencian la compleja condición geotécnica que se asocia a una inestabilidad significativa al momento del contacto por cortes y adecuaciones futuras de banca”. (El subrayado es nuestro).

“Entre el K12+400 y el K14+600, el terreno se muestra drenado y cubierto de pastos, cultivos de pan coger y poco bosque secundario. En este tramo se observaron procesos erosivos y de remoción en masa, presenta problemas graves de inestabilidad.”

“Entre el K14+600 y el K15+200, la condición actual es crítica, debido a sus características estructurales, morfológicas y litológicas, las cuales se activaran con el emplazamiento del proyecto”.

“Entre el K15+200 y el K21+600, hay depósitos coluviales poco consolidados, que cubren areniscas, conglomerados y lutitas medio duras; la humedad de los suelos es moderada en las laderas y en las lomas. Las rocas son de calidad regular a buena, pero debido al grado de fracturamiento se pueden generar desprendimientos de bloques y cuñas”.

Geología y geomorfología

Tramo 1: “En el sector entre el K0+000 y K15+300 se presenta un muy complejo entorno “geológico geotécnico con alta presencia de rocas lodosas (LUTITAS)”.

“Sector Villeta - Palermo – Mirador, K 0 + 000 – K 9 + 000: Este sector se caracteriza por mostrar una morfología suave y ondulada, con lomas alargadas de pendiente moderada a casi plana, sobre depósitos coluviales y aluviales poco consolidados, que cubren areniscas, calizas y lutitas blandas y medio duras; la humedad de los suelos es moderada en las laderas y alta en las zonas bajas (niveles freáticos altos) asociadas a coluviones y al depósito aluvial de la quebrada Cune”.

“Sector Sistema Fallas de Bituima K 9 + 000 – K 12+ 400: Como ya se indicó, se considera a este trayecto como el más crítico a lo largo del corredor estudiado, debido a sus características estructurales, morfológicas y litológicas”. “La negrilla es nuestra).

“Morfológicamente el sector está representado por una topografía ondulada a alta, con formación de escapes rocosos, que alcanzarían alturas superiores a los 100 metros; las rocas predominantes son las Lutitas, Limolitas y Lodolitas laminadas duras, con sus intercalaciones de calizas y areniscas calcáreas que están afectadas por el fracturamiento asociado a la zona de influencia del Sistema de Fallas de Bituima, la mayoría de las cuales (las fallas) tienen rumbo norte-sur - noreste. Estas zonas de falla afectan el macizo rocoso fracturándolo, cizallándolo y generando inestabilidades y caídas de bloques y cuñas rocosas aún sin proyecto, lo cual deja entrever una condición muy crítica en el evento de su intervención”. (El sub-rayado es nuestro).

“Sector La Reserva, K 10 + 400 – K 14 + 600: En la zona del K 10 + 200 a K 10 + 800 aproximadamente, se presenta un corte con pendientes superiores a los 45º sobre una ladera escarpada; en este sector con alta presencia de lutitas de la Formación Trincheras en el cual se

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realizarían varios cortes de hasta 100 m de altura con enormes volúmenes de excavación, entre 500.000 y 1.000.000 de metros cúbicos, el terreno se muestra drenado y cubierto de pastos, cultivos de pan coger y poco bosque secundario”.

“Sector La Cabaña, K 14 + 600 – K 15 + 200: Se considera a este sector como crítico, debido a sus características estructurales, morfológicas y litológicas”.

“Sector Mirador de Guaduas, K 14 + 500 – K 21 + 600: Tramo de morfología ondulada, con lomas alargadas de pendiente moderada a casi plana, sobre depósitos coluviales poco consolidados, que cubren areniscas, conglomerados y lutitas medio duras”.

“Sistema de Fallas de Quebrada Negra: El sistema de Fallas de Quebrada Negra, regionalmente se ubica entre los municipios de Villeta y Útica”.

“Sistema de Fallas de Bituima: Este sistema tectónico del frente montañoso lo conforman varias fallas paralelas y semiparalelas de tipo inverso (cabalgamientos). Se registraron 4 estructuras con direcciones que varían desde norte – sur hasta N 30º E”.

“Sinclinal de La Reserva (ó de Bituima): Esta estructura corresponde a un pliegue simétrico de unos 3 kilómetros de ancho, que cruza toda la zona del Tramo 1 con dirección norte – sur”.

“Falla de La Cabaña: Esta falla de dirección N 30º W a N 10º W, la cual intercepta el corredor vial propuesto al occidente del área”.

“Falla Don Joaco: Esta estructura afecta terrenos ubicados dentro las formaciones Olini (Kso) y Guaguaquí (Kgg), controla un drenaje que vierte hacia la cuenca occidental del Río San Francisco”.

Procesos de remoción en masa:

“Aun cuando toda el área esta directamente influenciada por depósitos que se generaron por movimientos de grandes masas, estos depósitos se encuentran en el momento en un “equilibrio inestable”, que podrían generar severas inestabilidades de la masa, al modificar las características actuales; esto especialmente para el Tramo 1”. (La negrilla es nuestra).

“Bajo las anteriores premisas y consideraciones, se considera que parte del trazado de la vía, específicamente el Tramo 1 en gran medida, discurre por zonas que potencialmente presentarían problemas de estabilidad y de remoción en masa, particularmente los depósitos de avalancha los cuerpos deslizantes y los coluviones”. (El subrayado es nuestro).

“En síntesis, los procesos de remoción en masa en esta etapa de construcción, serán inmediatos, complejos, de una periodicidad relativamente regular y medianamente acumulativa, mediana a alta sinergia y relaciones causa efecto primarias, especialmente para el Tramo 1. Los efectos, para los Tramos 2 y 3 son reversibles pero a largo plazo y recuperables a mediano plazo. El impacto se considera Moderado a Alto en periodo de construcción, con remociones que se estiman recurrentes en el Tramo 1”. (El subrayado es nuestro).

Estabilidad Geotécnica: “El efecto de la estabilidad geotécnica, se manifiesta entre inmediato y largo plazo, dependiendo de qué problema geotécnico se esté manejando. En general se puede asumir como de mediano plazo para los Tramos 2 y 3, pues para el Tramo 1 se concluye una condición compleja, sinérgica e insostenible. Para el Tramo 1 la causa – efecto es primaria, y tendría una reversibilidad a muy largo plazo con medidas de alta magnitud, costo y complejidad geotécnica; condición equivalente al caso de 15 años de recurrencia del deslizamiento del Cune en Villeta. La recuperación para los Tramos 2 y 3 es relativamente inmediata, tan pronto se le aplique la medida correctiva; no acontecería lo mismo con el Tramo 1”.

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Impactos en el escenario “con proyecto” fase de operación

Geología. “Después de construida la doble calzada, los cortes se concentran en los Tramos 1 y 3, y los rellenos en el Tramo 2. Bajo esta óptica en el Tramo 1 y Tramo 3 el macizo rocoso ha de quedar con mayor superficie “expuesta” debido a los cortes que se ejecutarán”. (El subrayado es nuestro).

“La valoración ejecutada, aunque se realizó para todo el corredor de manera ponderada, el mayor peso se le asignó al Tramo 1, donde el macizo rocoso es más susceptible a la meteorización debido a su condición intrínseca respecto a la petrología” (El sub-rayado es nuestro). “El impacto es negativo, que se manifestará a corto plazo después de terminadas las labores, con una duración permanente y continua en el tiempo, lo que sugiere muy acumulativo el impacto, poseerá una alta sinergia; el efecto es directo respecto a la causa y efecto, irreversible e irrecuperable”.

“Con un valor de -10, el impacto será cualitativamente muy crítico. Por lo cual sería imprescindible que en el Tramo 1, especialmente, se realicen seguimientos y mantenimientos permanentes y de forma sistemática a través del tiempo que garanticen la estabilidad de los taludes”. (El sub-rayado es nuestro).

Geomorfología. “Con una valoración negativa de -8, el impacto es severo alto. La alta pendiente, los grandes cortes la presencia de lutita carbonosa y las precipitaciones pluviales han de ser las condiciones propicias para que se generen movimientos en masa, tales como deslizamientos rotacionales, flujos de escombros, volcamientos, etc”.

Estabilidad Geotécnica. Tramo 1: “La estabilidad en puentes y demás estructuras como túneles y pontones, está garantizada, ya que no implica cortes masivos y alteraciones ecosistémicas como el diseño en superficie lo implica. Con una valoración negativa de -8 el impacto “estabilidad geotécnica” es severo alto”.

Tramos 2 y 3: “A diferencia del Tramo 1, las condiciones geotécnicas son garantizables”.

Hidrogeología: “Las potenciales modificaciones de estos dos elementos no serán inherentes a la operación de la vía, sino a potenciales agentes exteriores”.

Disminución del recurso hídrico. “No se espera que haya una disminución del recurso hídrico, significativo para cualquiera de los tres (3) Tramos, aunque puede llegar a ser latentes problemáticas ligadas a los túneles del Tramo 1, al no contarse de forma relativamente pronta con el restablecimiento de caudales a nivel de la condición ecológica ligada a la Reserva Forestal de San Francisco.”

Conclusiones generales

“Las zonas de inestabilidad actual se presentan en el Tramo 1 del proyecto. Para los Tramos 2 y 3 no acontece esta situación”.

“Las zonas de inestabilidad futura (fases de construcción y operación) se identifican para el Tramo 1, con impactos negativos sinérgicos, acumulativos y residuales, manifestados primariamente en el medio físico especialmente (componentes geológico y geotécnico), y de forma secundaria en los medios biótico y social, con impactación negativa y sinérgica hacia la Reserva Forestal Protectora del Río San Francisco”.

“No es factible su mitigación sostenible como tampoco su compensación, pues el entorno donde se dispondría la banca corresponde a un sistemático esquema de fallamiento geológico activo que afectaría la banca vial tanto en tiempo como en espacio”.

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“En los Tramos 2 y 3 no se interfiere la anterior problemática”.

“Es claro que si los cambios provocados en la realidad por un proyecto no son duraderos, su contribución concreta al proceso de desarrollo resulta más que discutible, por lo que la cuestión de la viabilidad aparece como un criterio central que debe condicionar toda la vida de la intervención, como es el caso del Tramo I que obtuvo un resultado de -1 en la Relación Costo / Beneficio, lo que lo califica como inviable e insostenible”.

“Desde diversos tópicos geológicos, geotécnicos, forestales, hidrológicos y ambientales en general, el común denominador de los estudios adelantados, es la advertencia tácita de los muy altos factores de riesgo, vulnerabilidad y amenaza que significa pretender disponer el proyecto en el Tramo 1”. (El subrayado es nuestro).

“En síntesis, es factible la construcción del Tramo 1, pero es insostenible a nivel ambiental, técnico y económico la misma, con los efectos adversos no solo para el proyecto mismo sino para la economía del país. Por el contrario, los Tramos 2 y 3 exhiben en todos sus componente la sostenibilidad ambiental que consagra la Ley 99 de 1993 y el Código Nacional de Recursos Naturales”.

Finalmente, en el informe también se incluye:

• Zonificación ambiental.

• Plan de Manejo Ambiental.

• Plan de Seguimiento y Monitoreo.

• Plan de Contingencia.

• Abandono y Restauración Final.

En el capítulo 3 del EIA, “Caracterización del área de influencia del Proyecto”, se incluye:

3. CARACTERIZACIÓN DEL ÁREA DE INFLUENCIA DEL PROYECTO

3.1 ÁREAS DE INFLUENCIA

3.2 MEDIO ABIÓTICO

3.2.1. GEOLOGÍA

3.2.2. GEOMORFOLOGÍA

3.2.3. SUELOS

3.2.4. HIDROLOGÍA

3.2.5. CALIDAD DEL AGUA

3.2.6. USOS DEL AGUA

3.2.7. HIDROGEOLOGÍA

3.2.8. GEOTÉCNIA

3.2.9. ATMÓSFERA

3.2.10. RUIDO

3.2.11. PAISAJE

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Como parte de los Anexos del Estudio de Impacto Ambiental, se incluyen gran cantidad de documentos de cada uno de los capítulos, de los cuales vale la pena mencionar:

• Informe de ZODMES (Consorcio HELIOS, mayo 2011).

• Planos de áreas de explotación de materiales y vías de acceso.

• Informes de vías de acceso.

• Estudio de hidrología, hidráulica y socavación para impacto ambiental (Consorcio HELIOS, abril 2011).

• Estudio hidrogeológico – hidrológico e hidráulico para túneles.

• Estudio Geológico de los túneles del Trigo, La Cumbre y Las Lajas. (Consorcio HELIOS, febrero 2011).

• Estudio de Geología para la Ingeniería y Geotecnia. (Consorcio HELIOS, febrero 2011).

• Informe Técnico “Limitaciones encontradas al Corredor Contractual en el Tramo 1 de la Concesión Ruta del Sol - Sector 1”.

• Prefactibilidad para la Definición del Corredor Vial entre el K6.3 y el K16.3. (Consorcio DIS S.A. – IPC S.A.).

Como parte de los Anexos de Geología y Geotecnia, se incluyen los siguientes documentos:

• Fichas de Procesos de Remoción en Masa – Tramo I. (Consorcio HELIOS).

• Estudio de Estabilidad y Estabilización de Taludes, Muros de Contención y Terraplenes. (Consorcio HELIOS, enero de 2011).

• Estudio de Geotecnia para Túneles – Túnel Las Lajas. (Consorcio HELIOS, febrero de 2011).

• Estudio de Geotecnia para Túneles – Túnel La Cumbre. (Consorcio HELIOS, febrero de 2011).

• Estudio de Geotecnia para Túneles – Túnel El Trigo. (Consorcio HELIOS, febrero de 2011).

• Memoria de cálculo, Muros de contención en concreto reforzado. Consorcio HELIOS, febrero de 2011).

De estos anexos, es importante extractar algunas tablas e información importante del “Estudio de Estabilidad y Estabilización de Taludes, Muros de Contención y Terraplenes”, la cual se transcribe a continuación, conservando la numeración del documento original.

2.2.8- Estudio de Estabilidad y Estabilización de Taludes, Muros de Contención y Terraplenes

Título: Estudio de Estabilidad y Estabilización de Taludes, Muros de Contención y Terraplenes

Elaborado por: Consorcio Vial HELIOS.

Fecha: Enero de 2011.

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A continuación se transcriben las tablas más relevantes de este estudio.

Tabla 1 Zonas de corte importantes

De (km) a (km) Material Altura máxima probable (m)

Observación

K0+000 K0+250 Caliza 66.0 Media ladera

K9+250 K12+400 Lutitas 68.0 Costado derecho

K18+400 K19+100 Arenisca 77.0 Costado derecho

Tabla 2 Zonas de rellenos importantes

De (km) a (km Material Altura máxima probable (m)

Observación

K11+090 K11+200 Lutitas 22.00 Costado Izquierdo

K14+920 K15+010 Aluvial 14.00 Costado derecho

K19+450 K19+600 Residual de arenisca 16.20 Costado Izquierdo

Tabla 3 Zonificación muros de contención

DE A LONGCostado izquierdo

Costado derecho

Altura relleno Altura MuroCimentacion

probableDISTANCIA

HORIZK 0+000 K 0+050 50 muro 4.6 Caliza

K 0+200 K 0+230 30 muro 7.4 Caliza

K 0+310 K 0+330 20 muro 9 Caliza

K 6+500 K 6+610 110 muro 9

K 7+240 K 7+320 80 muro 5.4 Lutita

K 7+280 K 7+730 450 muro 12.6 10 Lutita 12.6

K 7+700 K 8+010 310 muro Lutitas

K 9+600 K 9+670 70 Muro estribo 11.62 9.3 Lutita 23.3

K 10+740 K 10+790 50 Muro estribo 9.4 Lutita

K 16+800 K 17+000 200 muro 17.5 10 Arenisca 17.5

K 18+100 K 18+360 260 muro 10 9 Arenisca 15

K 18+610 K 18+640 30 muro 19 10 Arenisca 19

K 18+810 K 18+920 110 muro 19.5 10 Arenisca 19.5

K 19+780 K 19+850 70 muro 11 10 Arenisca 11

K 20+440 K 20+480 40 muro 10 10 Arenisca 10

K 21+480 K 21+580 100 muro 10 10 Arenisca 10

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Tabla 6 Análisis espesores por material

Tabla 11 Propiedades de los materiales

Tabla 28 Factores de seguridad y geometrías del análisis de estabilidad

DE A MAX PROMEDIO MIN

ALUVIAL K 1+925 K 14+910 7.50 4.66 2.00

COLUVIAL K 0+860 K 1+000 6.00 4.75 3.50

COLUVIAL K 1+170 K 5+350 13.30 8.08 2.00

COLUVIAL K 8+480 K 21+600 13.50 9.33 5.00

RESIDUAL LUTITAS K 0+900 K 1+150 5.00 5.00 5.00






RESIDUAL ARENISCA K 16+470 K 21+615 4.50 3.12 2.00

MATERIALABSCISA ESPESORES

Cohesion

(Kg/cm2)Angulo defriccion

Cohesion

(Ton/m2)Angulo defriccion

Deposito

Coluvial2.32 487.00 0.00 35.00

Deposito Aluvial 2.47 850.50 0.00 36.00

Residual de

Lutitas2.20 611.60 8.00 23.00 0.00 36.00

Lutitas 2.44 149.72 42.93 15.50 28.00Residual de

arenisca2.30 0.00 42.00

Arenisca 2.26 285.18 846.25

Compresion simple

en roca (Kg/cm2)

Peso unitario

húmedo g/cm3

Corte directo SPTCarga puntual en roca

(Kg/cm2)

Tipo de suelo

Sección Cohesión φ Altura Berma Talud H:V F.S. P.F. Talud H:V F.S. P.F. Talud H:V F.S. P.F. Talud H:V F.S. P.F. Talud H:V F.S. P.F.

Coluvial K 2+440 8.00 35.00 5 3 1;1 1.21 24.90 1;1 1.62 3.20 1;1 1.13 30.80 1;1 0.82 78.40 1,5;1 1.01 48.80

Coluvial K 3+320 6.00 35.00 8 3 1,50;1 1.65 1.50 1,50;1 2.13 0.00 1,50;1 1.38 10.10 1,50;1 1.03 44.80

Coluvial K 4+980 10.00 35.00 5 3 1;1 1.48 2.50 1;1 1.90 0.00 1;1 1.33 8.40 1;1 1.01 47.20

Residual Lut K 5+800 20.00 20.00 8 5 1;1 1.36 9.90 1;1 1.66 1.20 1;1 1.22 19.20 1;1 1.00 50.70

Residual Are K 17+230 10.00 35.00 5 3 1;1 1.367 19.5 1;1 1.783 2.7 1;1 1.292 23.3 1;1 0.979 52.6

Corte vía

Ma

teri

ale

s

Con agua Sin agua Con sismo Con sismo y aguaCon sismo y aguaPropiedades Geometria

60

Tabla 29 condiciones geométricas de los cortes en función de material

Tabla 30 condiciones geométricas de los cortes

Tabla 42 Factores de seguridad para terraplenes menores a 10 m

Condición Factor de seguridad

Con agua ru=0.20 con sismo 1.26

Con agua ru=0.20 sin sismo 1.75

Sin agua y sin sismo 2.03

Con sismo y sin agua 1.46

TIPO MATERIAL TIPO OBSERVACION Altura talud Berma H V Obra

CORTE Flujo 1 4 3 2 1

Dependiendo del corte y espesor del flujo este puede

quedar colgado en el corte. En los cortes se puede

encontrar especialmente lutita como base.. Se requiere

obra especial. No se ha definido el corte

CORTE Coluvial 2A 8 3 1 4

El deposito coluvial observado no es superior a 3 m

quedando el corte en la mayoria de los casos en roca.

CORTE Coluvial 2B 5 3 1 1

De acuerdo a los sondeos y la evaluación de campo el

deposito coluvial puede presentar espesores del orden de

CORTE Coluvial 2C

Para cortes

menores a 5

m 5 3 1.5 1

La zona es susceptible con presencia de procesos activos y

antiguos. Reptamiento de ladera identificado. De acuerdo

a espesores evaluados el deposito puede tener del orden

de 5 m. De esta forma el deposito quedaria colgado en los

cortes más altos.

CORTE Coluvial 2C

Para cortes

mayores a 5

m

Primera

berma 5 3 1 3

CORTE Coluvial 2C

Segunda

berma y

siguientes 5 3 1.5 1

CORTE Aluvial 3 5 3 1 2 El corte en aluvial no supera los 2 m.

CORTE Lutita 4A 8 3 1 3

Es posible o necesario pernar la primera berma. La

segunda berma y las siguientes funcionaran como

amortiguador de caida de bloques (probable por

diaclasamiento de lutita) y/o flujos superficiales de

residual los cuales deberian manejarse con cunetas y

CORTE Lutita 4B 20 3 1 3

Se debe dejar pernada la primera berma. Las siguientes su

proceso se debe controlar mediante berma y control de

CORTE Arenisca y caliza 5 20 3 1 4





Dependiendo del corte y espesor del flujo este puede quedar colgado en

el corte. En los cortes se puede encontrar especialmente lutita como

base. Se requiere obra especial.

CORTE Coluvial/lutita 2 8 3 1 3

El deposito coluvial observado no es superior a 3 m quedando el corte en

la mayoria de los casos en roca. Es posible o necesario pernar la primera

berma. La segunda berma y las siguientes funcionaran como

amortiguador de caida de bloques (probable por diaclasamiento de lutita)

CORTE Coluvial/aluvial 3 5 3 1 1

De acuerdo a los sondeos y la evaluación de campo el deposito coluvial

puede presentar espesores del orden de 10 m. En aluvial se mantiene

esta pendiente por espesor bajo.

CORTE Coluvial 4

Para cortes

menores a 5

m 5 3 1.5 1

La zona es susceptible con presencia de procesos activos y antiguos.

Reptamiento de ladera identificado. De acuerdo a espesores evaluados el

deposito puede tener del orden de 5 m. De esta forma el deposito

quedaria colgado en los cortes más altos.

CORTE Lutita 5 20 3 1 3

Se debe dejar pernada la primera berma. Las siguientes su proceso se

debe controlar mediante berma y control de agua.


Se debe dejar pernada la primera berma. Las siguientes su proceso se

debe controlar mediante berma y control de agua.

61

Tabla 43 Factores de seguridad para terraplenes entre 10 m a 20 m






Tabla 44 Esquema de reforzamiento con geomalla

Altura

terraplén

Espesor de

Subbase (m)

Espesor de

suelo

reforzado (m)

Separación

geotextil (m)

Pendiente

Talud

11 4 6 0.30 1H:1V

12 4 7 0.30 1H:1V

13 4 8 0.30 1H:1V

14 4 9 0.30 1H:1V

15 4 10 0.30 1H:1V

16 4 11 0.30 1H:1V

17 4 12 0.30 1H:1V

18 4 13 0.30 1H:1V

19 4 14 0.30 1H:1V

20 4 15 0.30 1H:1V

Tabla 45 Factores de seguridad para terraplenes entre 20 m y 25 m






62

Tabla 46 Sitios especiales para rellenos en suelo reforzado con geomalla cara alta pendiente

Muro No.

Costado Abscisa

De Abscisa A Longitud

3 Izquierdo K6+520 K6+600 80

4 Izquierdo K7+230 K7+320 90

5a Izquierdo K7+510 K7+640 130

5b (6) Izquierdo K7+690 K7+710 20

5c (7) Izquierdo K7+840 K7+980 140

16 Derecho K7+290 K7+710 420

Tabla 48 Localización subdrenajes tipo espina de pecado. Tramo I

Abscisa Inicial Abscisa Final Tipo de Filtro Longitud (m)

K00+780 K00+800 1 20.00

K00+940 K00+950 1 10.00

K01+680 K01+910 3 230.00

K02+250 K02+320 1 70.00

K02+900 K02+910 1 10.00

K02+920 K02+930 1 10.00

K02+940 K02+970 1 30.00

K03+400 K03+470 1 70.00

K03+490 K03+520 1 30.00

K03+530 K03+550 1 20.00

K04+010 K04+020 2 10.00

K05+060 K05+080 1 20.00

K05+090 K05+190 1 100.00

K05+300 K05+350 2 50.00

K07+510 K07+570 2 60.00

K07+580 K07+640 1 60.00

K07+870 K07+980 1 110.00

K16+900 K16+930 1 30.00

K16+960 K16+970 1 10.00

K17+960 K17+970 2 10.00

K17+980 K18+030 1 50.00

K18+060 K18+170 1 110.00

K18+180 K18+250 1 70.00

Total 1190.00

63

Tabla 49 Zona de instalación de drenes horizontales

Abscisa Material

Separación (m) Longitud (m)

De (m) A (m)

K1+170 K5+350 Depósitos coluviales + lutita 10 25 m y/o entrando en roca del orden de 3 m

K7+900 K8+200 Suelos residuales de lutita + flujos 10 25 m y/o entrando en roca del orden de 3 m

K9+300 K12+400 Corte en suelo residual de lutitas + lutita 20 6 m y/o entrando en roca del orden de 3 m

K16+500 K17+800 Depósito coluvial delgado, suelo residual de arenisca + arenisca + posibles lentes

de arcillolita

10 25 m y/o entrando en roca del orden de 3 m

Tabla 52 Recomendaciones de mejoramiento de terraplén

Tipo de material Recomendación

Roca Se deberá retirar el material residual hasta encontrar el

contacto dela roca. Y entrar en ella D= 0,50 m con rajon.

ResidualSe deberá mejorar con rajon hasta estabilizar con un sobre

ancho de D=2,00 m a lado y lado del terraplén.

Para la zonas susceptible se deberá efectuar un

mejoramiento hasta una profundidad D=3,00m y un sobre

ancho M=2,00m

Para las zonas donde el coluvial se encuentra estable se

deberá mejorar hasta una profundidad de D=1,00 m y un

sobre ancho de M=2,00 m

Dep. Aluvial

Para las zonas donde el coluvial se encuentra estable se

deberá mejorar hasta una profundidad de D=1,00 m y un

sobre ancho de M=2,00 m

Para flujos con espesores menores a 3,00 m de deberá retirar

el material hasta un nivel portante y mejorar a lado y lado del

terraplén un longitud de M= H/2.

Para flujos con espesores mayores a 3,00 m se deberá

mejorar a lado y lado del terraplén un longitud de M= H y un

profundidad de H/4. Con rajon hasta estabilizar.

Dep. Coluvial

Zona inestable o Flujos

64

Tabla 53 Identificación de muros de contención para confinamiento de taludes

Tabla 55 Especificaciones generales de geotecnia

Ítem Artículo INVIAS

Desmonte y limpieza 200-07

Excavación de la explanación, canales y prestamos 210-07

Terraplenes 220-07

Pedraplenes 221-07

Separación de suelos de subrasante y capas granulares con geotextiles 231-07

Excavaciones varias 600-07

Rellenos para estructuras 610-07

Subdrenes con geotextil y material granular 673-07

Tierra armada 680-07

Gaviones 681-07

Protección vegetal de taludes 810-07

Productos enrollados para control de erosión 811-07

15 CONCLUSIONES, RECOMENDACIONES Y LIMITACIONES

15.1 CONCLUSIONES

“Uno de los objetivos del presente trabajo consiste en identificar y generar una zonificación de materiales a lo largo del tramo, lo cual se logro a partir de la exploración del subsuelo y observaciones hechas en campo. Los resultados de dicha labor dieron como resultado la identificación de los siguientes materiales:

• Suelos residuales

• Depósitos coluviales

• Depósitos Aluviales

DE A LONGCostado izquierdo

Costado derecho

Altura relleno Altura MuroCimentacion

probableDISTANCIA

HORIZK 0+000 K 0+050 50 muro 4,6 Caliza

K 0+200 K 0+230 30 muro 7,4 Caliza

K 0+310 K 0+330 20 muro 9 Caliza

K 6+500 K 6+610 110 muro 9

K 7+240 K 7+320 80 muro 5,4 Lutita

K 7+280 K 7+730 450 muro 12,6 10 Lutita 12,6

K 9+600 K 9+670 70 Muro estribo 11,62 9,3 Lutita 23,3

K 10+740 K 10+790 50 Muro estribo 9,4 Lutita

K 16+800 K 17+000 200 muro 17,5 10 Arenisca 17,5

K 18+100 K 18+360 260 muro 10 9 Arenisca 15

K 18+610 K 18+640 30 muro 19 10 Arenisca 19

K 18+810 K 18+920 110 muro 19,5 10 Arenisca 19,5

K 19+780 K 19+850 70 muro 11 10 Arenisca 11

K 20+440 K 20+480 40 muro 10 10 Arenisca 10

K 21+480 K 21+580 100 muro 10 10 Arenisca 10

65

• Roca (Lutitas y limolitas con intercalación de areniscas y de caliza)”

“La condición de los materiales y sus espesores se realizó mediante una revisión y análisis estadístico de los niveles de rechazo obtenidos en las perforaciones y ensayos indirectos que junto con la información obtenida en campo permitió generar 6 perfiles en función de materiales y espesores de depósitos.”

Tabla 56 resumen de espesores de materiales presentes

“Durante la inspección de campo se identificaron a lo largo del tramo 52 sectores o sitios en condición de inestabilidad con procesos activos, a los cuales se les efectuaron las recomendaciones y obras de control y mitigación para controlar las posibles afectaciones al desarrollo del proyecto”.

“Para el análisis de estabilidad de los cortes y rellenos planteados por la intervención del proyecto, se realizaron 5 modelos, de los cuales se realiza una interpretación de acuerdo con las condiciones de falla para obtener el mejor factor de seguridad y de estabilidad”.

Tabla 57 Modelos de análisis

DE A MAX PROMEDIO MIN

ALUVIAL K 1+925 K 14+910 7.50 4.66 2.00

COLUVIAL K 0+860 K 1+000 6.00 4.75 3.50

COLUVIAL K 1+170 K 5+350 13.30 8.08 2.00

COLUVIAL K 8+480 K 21+600 13.50 9.33 5.00







RESIDUAL ARENISCA K 16+470 K 21+615 4.50 3.12 2.00

MATERIALABSCISA ESPESORES

SITUACION CONDICION

ACTUAL CON AGUA SIN SISMO

SIN AGUA SIN SISMO

CON AGUA SIN SISMO

SIN AGUA CON SISMO

CON AGUA CON SISMO

OBRAS

Modelo Material Intervencion Seccion de analisis

2A Coluvial Corte K4+980

2B Coluvial Corte K2+440

2C Coluvial Corte K3+320

4A Lutitas Corte K5+800

5A Arenisca/Caliza Corte K17+230

66

“Las propiedades de los materiales obtenidas mediante ensayos de laboratorio y análisis retrospectivos de datos para suelo, depósitos coluviales y aluviales en zonas estables y de procesos inactivos son:”

Tabla 58 Propiedades de materiales

“Las propiedades para macizos son:”

Tabla 59 Propiedades de macizo rocoso

Cohesión (t/m2) Ángulo de fricción (o)

Peso Unitario

total

Máximo Mínimo Máximo Mínimo (t/m3)

1,6 0,8 28 18 2,5

“Las pendientes para los taludes de corte y sus factores de seguridad obtenidas de los análisis de estabilidad para cada tipo de material identificado son:”

Tabla 60 Pendientes de materiales y factores de seguridad

MATERIAL Cohesion (KPa) φPeso Unitario

Ton/m2

COLUVIAL 2A 10.00 35.00 1.80

COLUVIAL 2B 8.00 35.00 1.80

COLUVIAL 2C 6.00 35.00 1.80

RESIDUAL DE

LUTITAS 20.00 26.00 2.00

RESIDUAL DE

ARENISCA/CALIZA10.00 35.00 2.00

Sección Cohesión φ Altura Berma Talud H:V F.S. P.F. Talud H:V F.S. P.F. Talud H:V F.S. P.F. Talud H:V F.S. P.F. Talud H:V F.S. P.F.

Coluvial K 2+440 8.00 35.00 5 3 1;1 1.21 24.90 1;1 1.62 3.20 1;1 1.13 30.80 1;1 0.82 78.40 1,5;1 1.01 48.80

Coluvial K 3+320 6.00 35.00 8 3 1,50;1 1.65 1.50 1,50;1 2.13 0.00 1,50;1 1.38 10.10 1,50;1 1.03 44.80

Coluvial K 4+980 10.00 35.00 5 3 1;1 1.48 2.50 1;1 1.90 0.00 1;1 1.33 8.40 1;1 1.01 47.20

Residual Lut K 5+800 20.00 20.00 8 5 1;1 1.36 9.90 1;1 1.66 1.20 1;1 1.22 19.20 1;1 1.00 50.70

Residual Are K 17+230 10.00 35.00 5 3 1;1 1.367 19.5 1;1 1.783 2.7 1;1 1.292 23.3 1;1 0.979 52.6

Corte vía

Ma

teri

ale

s

Con agua Sin agua Con sismo Con sismo y aguaCon sismo y aguaPropiedades Geometria

67

“Los cortes en roca se deberán anclar en todos los taludes de acuerdo con las especificaciones del anexo 12, para roca tipo lutitas el bulbo deberá tener un longitud de 10.0m, en el empotramiento en roca arenisca el bulbo deberá ser de 5.00 m.”

“En las bermas de los taludes en suelo y en roca se deberán generar cunetas y suddrenes para controlar el descole de aguas de escorrentía. De igual manera se deberán generar cunetas de coronación en todos los taludes”.

“Los taludes en suelos se deberán proteger con empradizado para evitar la erosión por escorrentía”.

“En las zonas de transición se deberá tener un margen de 10.00m en la zona de la pendiente más alta de los taludes con la pendiente más baja”.

“Para terraplenes, la conformación de los mismos debe provenir de los cortes efectuados a lo largo del tramo. Los cortes son efectuados en roca tipo arcillolita con intercalaciones de arenisca, así como en depósitos coluviales los cuales son matriz soportados”.

“La evaluación de estabilidad para diferentes alturas de rellenos dio como resultado:

• Con material de préstamo se podrían efectuar rellenos de 10 m de altura con pendiente de talud del orden de 2H y 1V (26º).

• Para alturas entre 10 m y 20 m es necesario efectuar reforzamiento parcial con geotextil de alta especificación o geomallas hacia los costados incrementando la pendiente del talud de conformación de terraplén.

• Para la altura de 20 m o más es necesario efectuar reforzamiento con geomalla hacia los costados evitando perdida de confinamiento y falla de talud incrementando la pendiente del talud de conformación de terraplén.”

“Bajo los rellenos se deberán disponer drenes granulares en forma de H (Un canal central longitudinal al eje de la vía y cada 10.00 m uno perpendicular para evacuar el agua de



Dependiendo del corte y espesor del flujo este puede

quedar colgado en el corte. En los cortes se puede

encontrar especialmente lutita como base.. Se requiere

obra especial. No se ha definido el corte

CORTE Coluvial 2A 8 3 1 4

El deposito coluvial observado no es superior a 3 m

quedando el corte en la mayoria de los casos en roca.

CORTE Coluvial 2B 5 3 1 1

De acuerdo a los sondeos y la evaluación de campo el

deposito coluvial puede presentar espesores del orden de

CORTE Coluvial 2C

Para cortes

menores a 5

m 5 3 1.5 1

La zona es susceptible con presencia de procesos activos y

antiguos. Reptamiento de ladera identificado. De acuerdo

a espesores evaluados el deposito puede tener del orden

de 5 m. De esta forma el deposito quedaria colgado en los

cortes más altos.

CORTE Coluvial 2C

Para cortes

mayores a 5

m

Primera

berma 5 3 1 3

CORTE Coluvial 2C

Segunda

berma y

siguientes 5 3 1.5 1

CORTE Aluvial 3 5 3 1 2 El corte en aluvial no supera los 2 m.

CORTE Lutita 4A 8 3 1 3

Es posible o necesario pernar la primera berma. La

segunda berma y las siguientes funcionaran como

amortiguador de caida de bloques (probable por

diaclasamiento de lutita) y/o flujos superficiales de

residual los cuales deberian manejarse con cunetas y

CORTE Lutita 4B 20 3 1 3






68

infiltración y escorrentía entre el contacto del suelo natural y el material de relleno, de igual manera se colocará una geomalla bajo el relleno para controlar los esfuerzo de tensión entre el contacto y un geotextil tejido para controlar el flujo de agua.”

“En las zonas de transición entre relleno y corte se deberán colocar recalces en concreto ciclópeo en la pata del talud y extenderlos hasta el relleno para controlar posibles la inestabilidad que se pueda presentar.”

“En zonas especiales es necesario desarrollar rellenos con geomalla en cara de pendiente vertical. La separación de capas es del orden de 15 cm para alturas de muro máximo de 10 m. El nivel de cimentación debe ser garantizado a nivel de roca o saprolito.”

“Para los sitios inestables, se realizaron análisis retrospectivos con el fin de calibrar los parámetros de los materiales, los espesores se tomaron de acuerdo con los análisis realizados. Esta situación genera limitaciones en los modelos dada por la determinación en forma indirecta de estos parámetros.”

“Los resultados de los análisis de estabilidad en cada sitio para condición futura, es decir, durante la vida útil del proyecto vial, en el cual se pretende obtener factores de seguridad por encima de 1 para condición extrema (considerando evento sísmico y materiales saturados) dio como resultado la necesidad de construir obras de contención y manejo de agua en cada sitio.”

“Para sitio 1 K 0+960 se debe coloca el relleno con una pendiente 1:1 reforzado con geomalla para garantizar la estabilidad del terraplén de la vía. La geomalla deberá tener una resistencia última a la tensión de 70KN/m, se coloca en capas de 0.25 m en el cuerpo del relleno llevando lo hasta el contacto de la roca para restringir las superficies de falla que se puedan generar. En la base se deberá generar un corte hasta encontrar el contacto de la roca, se coloca separado cada 0.50 m una geomalla de resistencia ultima de 70KN/m para darle mayor estabilidad formando un dentellón.”

“Para el sitio 2 K1+160 se coloca una contención con un caisson, la longitud del pilote deberá tener el 38% del espesor de material a contener, con una resistencia última al corte de 2000 KN separados cada 3.00 m. en el talud interno se deberá conformar un pendiente 2H:1V para restringir la generación de procesos en dicha ladera.”

“Para el K7+860 el corte de la vía se encuentra en estabilidad pero garantizar una mayor estabilidad en el área se plantean dos alternativas a) la construcción de un muro de contención para confinar y evitar que se vea afectada la vía por el efecto de retrogresión del escarpe que se pueda presentar y b) un relleno en suelo reforzado de altas especificaciones para efectuar el confinamiento con apoyo sobre la roca.”

“Para la zona en la que la vía presenta un relleno de máximo 7.50 m ubicado dentro del sector del flujo K7+870 al K7+990 se plantea dos alternativas a)la colocación de un muro en L confinando la vía, se coloca una geomalla de acuerdo con las soluciones de los rellenos planteadas y b) la construcción de un un relleno en suelo reforzado de altas especificaciones para efectuar el confinamiento con apoyo sobre la roca.”

“En sitio 3 K8+550 los procesos generados en el sector no representa ninguna amenaza a las pilas del viaducto, debido a que el contacto de la roca sobre el escarpe y en los flancos se encuentra cercanos.”

15.3 RECOMENDACIONES

“Las condiciones geológicas y geomorfológicas de la zona generan situaciones en las cuales los materiales y perfiles presentan heterogeneidad tanto horizontal como vertical, por lo cual, el

69

planteamiento geométrico para los cortes tendrá que manejar zonas de transición en las cuales se debe priorizar el corte de menor pendiente.”

“Se recomienda generar una zona de transición de 30 m, la cual se tomará antes y después del tramo de menor pendiente.”

2.2.9- Estudio Hidrogeológico – Hidrológico e Hidráulico para Túneles, Modelo Hidrogeológico Numérico. Túneles El Trigo, La Cumbre y Las Lajas.

Título: Estudio Hidrogeológico – Hidrológico e Hidráulico para Túneles, Modelo Hidrogeológico Numérico. Túneles El Trigo, La Cumbre y Las Lajas.

Elaborado por: Gómez Cajiao y Asociados.


A continuación se toman apartes importantes del Modelo Hidrogeológico Numérico de los Túneles El Trigo, La Cumbre y Las Lajas, haciendo énfasis en los dos primeros que se encuentran dentro del Tramo I.

“2.1.2 Propiedades hidráulicas”

“Se refieren a la conductividad hidráulica, el coeficiente de almacenamiento, la porosidad total y la porosidad efectiva, (tabla No 1) como propiedades de las unidades hidrogeológicas consideradas en la modelación.”

“Los valores de estos parámetros se obtuvieron, por cálculo en unos casos y por estimación en otros (porosidades y coeficiente de almacenamiento), en desarrollo del estudio hidrogeológico contratado por HMV.”

Tabla No1. Parámetros hidráulicos utilizados como propiedades en la modelación numérica.

70

“3. MODELO HIDROGEOLÓGICO NUMÉRICO PARA EL TUNEL EL TRIGO”

“3.2 SALIDAS O RESULTADOS”

“3.2.1 Estado estacionario”

“Se observa que la superficie de saturación está 100 m por encima del túnel (figura No. 6) cuando la cota máxima simulada es de 1689 m.s.n.m.”

“Figura No 6. Perfil de salida en la fila 62: la línea azul representa el nivel piezométrico, las líneas verticales dan las alturas, en verde oliva se ven las celdas secas y en color cian la zona no saturada.”

“3.2.2 Estado transitorio”

“Con un tiempo de simulación de 361 días y cuatro (4) tramos caracterizados para la excavación, dos (2) de trabajos en acuífero y dos (2) en acuífugos, las salidas arrojan para cada escenario, lo siguiente:”

“Para un frente de excavación con construcción en dirección W-E el caudal total sería de 11833 m3/día, es decir, en promedio 5.1 m3/día por m. Para un frente de excavación con construcción en dirección E-W el caudal total sería de 11760 m3/día, es decir, en promedio 5.1 m3/día por m. Para un escenario con dos (2) frentes de excavación simultáneos, el caudal total sería de 21795 m3/día, ó 9.5 m3/día por m (tabla No 2).”

“4. MODELO HIDROGEOLÓGICO NUMÉRICO PARA EL TUNEL LA CUMBRE”

“4.2 SALIDAS O RESULTADOS”

“4.2.1 Estado estacionario”

“La distribución de alturas piezométricas a lo largo del túnel indica que sólo en un trayecto aproximado de 150 m habrá cabeza hidráulica sobre la estructura, en el resto de la longitud de excavación el nivel estará por debajo de ella (figura No 18).”

“Figura No 18. Perfil de salida en la fila 43, la línea azul representa el nivel piezométrico, las líneas verticales dan las alturas, en verde oliva las celdas secas y en color cian la zona no saturada.”

71

“Tabla No 2. Valores de caudales entrantes al túnel en los diferentes tiempos y escenarios de avance.”

“4.2.2 Estado transitorio”

“Para la simulación numérica se dividió la obra en cinco (5) tramos, tres (3) de ellos en macizo caracterizado como acuífero y los dos (2) restantes en materiales rocosos acuífugos; para la excavación de los cinco (5) tramos se necesitarán 237 días. Para la simulación en dirección W-E el caudal total calculado es de 2700 m3/día, es decir, 2 m3/día por m; para la simulación en dirección E-W el caudal total calculado es de 2835 m3/día, o sea, 1.05 m3/día por m, y para frentes simultáneos de excavación el caudal total calculado es de 2729 m3/día, o su equivalente de 2.5 m3/día por m (tabla No 3).”

“Tabla No 3. Valores de caudales entrantes al túnel en los diferentes tiempos y escenarios de avance.”

72

“Los aportes de agua hacia el túnel provienen de la reserva del acuífero profundo en rocas arenosas de la formación Hoyón (Pgh) y de la reserva de almacenamientos someros y corrientes aledañas con posibles intercomunicaciones hidráulicas en algunos sectores de la excavación…”

2.3- INFORMACIÓN ENTREGADA POR HELIOS DURANTE LA VISITA DE CAMPO.

a) Información planimétrica correspondiente a 2 planos en pliego a escala 1:10.000, que contienen el diseño geométrico, los volúmenes de movimiento de tierra, carreteables existentes, volúmenes de concreto para puentes y distancias de acarreo.

b) Documento de la presentación en PowerPoint de las “Limitaciones Encontradas al Corredor del Tramo I entre los K 0+000 y K 21+600”. Elaborado por el Consorcio HELIOS para el INCO en junio de 2011.

c) Documento de la presentación en PowerPoint de la “Dinámica Geomorfológica en el Corredor de Ruta del Sol – Sector 1”. Elaborado por el Consorcio HELIOS para el INCO en octubre de 2011.

d) CD con la información digital del informe: Estudios y Diseños Ruta del Sol - ESTUDIO DE ESTABILIDAD Y ESTABILIZACIÓN DE TALUDES, MUROS DE CONTENCIÓN Y TERRAPLENES TRAMO I K0+000-K21+600. Documento 2361-00-ET-RP-001. Esta información hace parte de la suministrada por MinAmbiente.

2.4- INFORMACIÓN SUMINISTRADA POR HELIOS A IGL A TRAVÉS DE MIN. AMBIENTE POSTERIOR A LA VISITA DE CAMPO.

• Informe de los especialistas de la Interventoría al INCO indicado por el Ing. Gustavo Montes.

• Mapas temáticos en formato .dwg (ACAD 2012) que hacen parte del Anexo 3.1 del Estudio de Impacto Ambiental. A continuación se presenta un listado de estos mapas:

a) 2361-00-EV-DW-003 - Áreas de Influencia Físico Biótica.

b) 2361-00-EV-DW-004 - Geología.

73

c) 2361-00-EV-DW-005 - Geomorfología.

d) 2361-00-EV-DW-006 - Pendientes.

e) 2361-00-EV-DW-007 - Clasificación agrológica de los suelos.

f) 2361-00-EV-DW-008 - Uso actual del suelo y cobertura vegetal.

g) 2361-00-EV-DW-009 - Uso potencial del suelo.

h) 2361-00-EV-DW-010 - Conflicto uso del suelo.

i) 2361-00-EV-DW-011 - Hidrología.

j) 2361-00-EV-DW-012 - Isoyetas de precipitación.

k) 2361-00-EV-DW-013 - Hidrogeología.

l) 2361-00-EV-DW-014 - Riesgos y amenazas geológicos.

m) 2361-00-EV-DW-015 - Zonificación geotécnica.

n) 2361-00-EV-DW-016 - Paisaje.

o) 2361-00-EV-DW-019 - Infraestructura social -Fuentes de captación - Otros.

p) 2361-00-EV-DW-021 - Zonificación ambiental del proyecto.

q) 2361-00-EV-DW-023 - Zonificación del manejo ambiental del proyecto.

r) 2361-00-EV-DW-024 - Plan de Contingencia -Amenaza-Vulnerabilidad - y Riesgo construcción.

s) 2361-00-EV-DW-025 - Plan de Contingencia -Amenaza-Vulnerabilidad - y Riesgo operación.

t) 2361-00-EV-DW-026 - Áreas a reforestar por el Plan de Inversión del 1% y por compensación de aprovechamiento de coberturas vegetales.

u) 2361-00-EV-DW-040 - Mapa Geológico escala 1:10.000.

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3- VISITA TÉCNICA DE CAMPO

3.1- RECORRIDO DEL PROYECTO

La visita de campo fue efectuada en los días 14 y 15 de diciembre de 2011, en compañía del Ing. Leonardo Cárdenas de MinAmbiente y el siguiente grupo de Ingenieros y Técnicos del Constructor, Consorcio Vial Helios y la Interventoría, Consorcio Zañartu-Mab-Velnec.

Consorcio Vial Helios: Ing. Héctor Salazar Bonilla, Asesor de Construcción. Geól. Camilo Torres Sierra, Asesor de Construcción. Ing. John Jairo Arbeláez, Director Técnico de los diseños. Arq. Astrid Ortíz, Coordinadora Ambiental. Geól. Iván Darío Moncayo, Especialista en Geología. Geól. Henry Contreras, Asesor Ambiental. Ing. Freddy Montejo, Asesor en Geotecnia. Ing. Edgar Linares, Residente Ambiental. Sr. Rodrigo García, Contratista Topografía.

Consorcio Zañartu-Mab-Velnec: Ing. Gustavo Montes, Director de la Interventoría. Ing. Hugo Leiva, Ingeniero de Túneles de la Interventoría. Ing. Neimar Castaño, Especialista en Geotecnia de la Interventoría.

En los ANEXOS 2 y 3 se presenta el Registro de Campo y el Registro Fotográfico con los comentarios y aspectos más relevantes del reconocimiento de campo.

3.2- DESLIZAMIENTO SOBRE EL RÍO SAN FRANCISCO

Durante los dos días de visita técnica se hicieron observaciones detenidas de este gran deslizamiento, que amenaza en su corona a la carretera Villeta – Guaduas y a la ladera principalmente coluvial arriba de la carretera, y que avanzó sobre el río San Francisco, produjo su represamiento y una avalancha al romperse el tapón en el periodo invernal del 2011. En la actualidad ha arrinconado el río contra su margen derecha donde ya ha originado varios deslizamientos de detritos en la base de una ladera empinada y boscosa que hace parte de la Reserva Forestal San Francisco. Este caso continua siendo una amenaza crítica para la población de Guaduas y merece redoblada atención por las autoridades encargadas de la atención y prevención de desastres.

En relación con el proyecto bajo estudio, el deslizamiento plantea los siguientes problemas:

• Amenaza la ladera de descenso a Guaduas desde el portal occidental o de salida del túnel de La Cumbre, por retrogresión. Esta ladera está formada por depósitos coluviales de espesor notable, en movimiento lento, sobre arcillolitas y areniscas de la Formación Hoyon.

• Impone muy seria amenaza a la estabilidad de la cimentación del viaducto El Guamal y del puente sobre el río San Francisco.

• Amenaza la estabilidad de la ladera de la margen derecha del río, en un tramo ocupado por el trazado en una longitud cercana a los 500 m.

En el ANEXO 4 se incluye un registro fotográfico del deslizamiento en sus etapas iniciales, suministrado a IGL por el Consorcio Vial Helios.

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4- CARACTERÍSTICAS GEOTÉCNICAS DE LAS LUTITAS Y OTRAS ROCAS BLANDAS

Las lutitas y demás rocas sedimentarias que se clasifican dentro de la categoría de Rocas Blandas han estado sometidas a muchos procesos diagenéticos y deformativos, entre ellos los asociados con actividad tectónica (plegamiento y fallamiento), rebote por descarga debida a erosión, como la causada por los ríos en la formación de sus valles, e inclusive, actividad glacial. Estos procesos han creado una amplia variedad de sistemas de discontinuidades que contribuyen a la complejidad del comportamiento de dichas rocas. Como lo relacionado con el comportamiento geomecánico de estas rocas es básico para dar el Concepto Técnico solicitado, se resumen en este Capítulo varios aspectos de interés sobre las características geotécnicas de las rocas blandas.

4.1- CARACTERÍSTICAS GEOTÉCNICAS DE LAS LUTITAS

Por ser el prototipo de las rocas blandas, en lo que sigue se hará hincapié en las lutitas. Estas rocas presentan un comportamiento intermedio entre las arcillas altamente sobreconsolidadas y rocas más firmes, por lo cual se les incluye dentro de la categoría de “rocas blandas”. Como ilustración de la clasificación y terminología correspondiente se incluye la Figura 4.1 y la Figura 4.2

Para analizar sus características ingenieriles es necesario estudiar varios procesos que han actuado sobre ellas, los cuales pueden clasificarse en:

a) Procesos genéticos, ante todo deposicionales.

b) Procesos epigenéticos: los que ocurren después de la sedimentación, siendo en este caso más importante los que producen deformación.

c) Los de meteorización que incluyen procesos químicos y mecánicos. Son los de mayor importancia en casos como el del proyecto bajo estudio.

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Figura 4.1 Clasificación de Rocas Sedimentarias para Ingeniería (Según Underwood, 1967).

Caliza Dolomita Evaporitas

(Sal, yeso, anhidrita)

Toba Carbón Arenisca (Conglomerado, brecha)

Limolita Arcillolita

ROCAS SEDIMENTARIAS

INSOLUBLES SOLUBLES

+ Fisilidad*

= Lutita

Lutita Tipo Suelo

(Compacta, sin cementante)

Lutita Tipo Roca

(Cementada o recristalizada)

Metamorfismo

Argilita

Pizarra

Filita

Esquisto

Metamorfismo

* Fisilidad o Fisibilidad:

Propiedad de los componentes de una roca para hendirse o laminarse a lo largo de superficies aproximadamente paralelas e independientes de la estratificación de la masa rocosa considerada.

Por lo general las láminas resultantes son muy frágiles, a tal grado que los cambios de volumen por cambios de humedad y temperatura (en cuestión de horas o días) proporcionan la deformación suficiente para romperlas llevando así a la desintegración rápida de láminas a laminillas o astillas.

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Figura 4.2 Clasificación Geológica de las Lutitas (según Underwood, 1967).

(*) Las cementadas pueden sub-clasificarse también de acuerdo con el tamaño de los granos en arenosa, limosa y arcillosa.

(**) Diagénesis: Procesos que abarcan cambios físicos y químicos en los sedimentos, después de la formación de los depósitos, y los convierten a roca; incluyen compactación y recristalización entre otros

LUTITAS

Lutita “Tipo Suelo” (Compactadas)

Lutita “Tipo Roca” (Cementadas)*

Arcillosas: 50% o más de partí-culas del tamaño de arcilla. Pueden o no ser verdaderos mine-rales arcillosos.

Limosas: 25 a 45% de tamaños de limo. El limo puede estar en capas delga-das entre bandas de lutita arcillosa.

Arenosas: 25 a 45% de partícu-las de tamaño de are-na. La arena puede estar en capas delga-das entre bandas de lutita arcillosa.

Negras: Ricas en materia orgá-nica, se rompen en lá-minas delgadas semi-flexibles.

Calcáreas: 20 a 35% de CaCO3.

Silíceas: 70 a 85% de Sílice amorfo; a veces ceni-za volcánica altamente silícea.

Ferruginosa: 25 a 35% de Fe2O3 (Puede ser potásica con 5 – 10% de K).

Carbonácea: Materia carbonácea del 3 al 15% (Ésta tiende a ligar otros componentes e impar-te un cierto grado de tenacidad).

Recristalizada: Cementada por re-cristalización de mine-rales arcillosos o por otros enlaces diage-néticos (**).

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La acción combinada de estos procesos hace que las rocas blandas y en especial las lutitas tengan ciertas características que dominan en su comportamiento, entre ellas:

a) Susceptibilidad a ciclos de humedecimiento y secamiento, los cuales producen desleimiento, o sea, la desintegración de la roca que pasa de estratos a tamaños de bloques, en los cuales se separan con rapidez las delgadas capas de roca, pasando el material inicial a conjuntos de láminas y astillas. Modernamente se ha tratado de cuantificar esta susceptibilidad por medio de ensayos de durabilidad, la mayoría sencillos.

b) Expansión: causada por procesos tales como rebote elástico, cambio en la composición del agua de los poros, meteorización física por desleimiento y meteorización química de origen tanto inorgánico como bioquímico.

c) Deterioro de la lutita intacta con el tiempo, al menos bajo descarga o alivio de esfuerzos por erosión, socavación o excavación.

d) Ocurrencia de falla retardada, años después de excavar un talud, debido principalmente a los dos factores siguientes:

• El largo tiempo requerido para equilibrio de la presión de poros después de la descarga natural o artificial debida a la excavación.

• La reducción en los valores de los parámetros de resistencia al corte por reblandecimiento (mecanismo de ablandamiento ante el aumento en el contenido de humedad, que lleva a la disminución drástica de la componente de cohesión de la resistencia al corte).

En el primer factor intervienen los levantamientos tectónicos y la posterior erosión y meteorización; por ejemplo, la formación de valles, permite el rebote de las paredes del valle, produce la alteración de las rocas, desplazamientos de corte a lo lardo de discontinuidades (planos de estratificación, diaclasas), deformación diferencial en contactos de la lutita con rocas más rígidas como la arenisca, y reactivación de deslizamientos antiguos.

La acción del segundo factor depende de la pluviosidad y la disponibilidad y distribución del agua subterránea.

a) Existencia de diaclasas, superficies de corte, espejos de falla, deformación cortante a lo

largo de planos de estratificación, resultado de procesos epigenéticos como la sobreconsolidación y otros ya nombrados.

b) Grandes diferencias entre resistencia pico y residual, lo cual exige tener en cuenta la posibilidad de falla progresiva en el estudio de comportamiento.

c) Existencia de capas de bentonita como producto final de meteorización, no reconocibles fácilmente con los métodos normales de perforación, dado que el material más débil se pierde (es lavado) y éste es precisamente el que controla estabilidad y deformación. Para vencer la dificultada de detectarla, utilizan tomamuestras especiales como una versión modificada de tomamuestras Denison, desarrollada por la Waterways Experiment Station de los Estados Unidos, o el tomamuestras de Triple tubo Long Year Q-3, complementando con la geofísica.

d) El régimen de agua subterránea que como regla general no es uniforme en estas formaciones sedimentarias.

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e) El agua tiene una acción muy visible en la alteración de las formaciones presentes, no solamente por la acción mecánica (presiones hidrostáticas y de infiltración), sino por la alternación de condiciones de humedecimiento-secamiento y el efecto de deterioro o ablandamiento progresivo (reblandecimiento) consistente en que a partir de las fisuras principales el agua va alterando la masa, penetrando más profundamente desde el entramado que forman los sistemas de fracturas, hasta causar una “desagregación” completa de las capas superiores más expuestas. Como resultado final, en lugar de una masa rocosa más o menos coherente, se tiene un conjunto de bloques de roca rodeados de películas, capas o franjas de suelo limo-arcilloso. La resistencia al corte general de este conjunto será menor que la de la masa rocosa inicial.

f) Con la acción mecánica va unida una acción química que provoca la alteración de la periferia de los bloques; esta acción es importante no solamente por implicar transformación de los materiales que forman la lutita (originando el suelo arcilloso) sino porque el material sufre separación en plaquetas o láminas ofreciendo así una superficie cada vez más grande en contacto con el agua que circula por las fisuras.

Desde el punto de vista geotécnico la meteorización mecánica y química se refleja en la variación de los siguientes parámetros:

1) Aumento del índice de plasticidad.

2) Aumento del porcentaje que pasa tamiz 200

3) Disminución de la densidad y aumento de la relación de vacíos.

4) Disminución de la cohesión y por consiguiente de la resistencia al corte.

En asociación con los problemas geotécnicos en las lutitas está la interacción con la cobertura de las formaciones rocosas, la cual puede ser natural como en los casos en que estén recubiertas por productos de alteración y por depósitos coluviales, o artificial cuando se cubren con botaderos de estériles de minas o de sobrantes térreos de las excavaciones de ingeniería (los cortes de carreteras) o con terraplenes. En el país son muy frecuentes los problemas de deslizamiento de coluviones sobre rocas blandas.

Se extracta de Alarcón, Ángel e Isaza (1976) lo siguiente:

4.1.1- Desleimiento y Durabilidad

Uno de los aspectos más importantes en el estudio de las lutitas, es su comportamiento frente a la acción del agua; Efectivamente sus características de deterioro con agua son importantes para muchas aplicaciones prácticas:

• En excavaciones a largo plazo, para predecir cambios en su resistencia y por tanto cambios de estabilidad con el tiempo.

• En consideraciones sobre durabilidad de superficies, tales como, paredes de canales y túneles.

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• Para el diseño de rellenos: selección de materiales y grado de compactación.

• En el diseño de botaderos de los desechos de las minas o de cortes (excavaciones de carreteras).

• En la selección de materiales para filtros.

La desintegración de las lutitas bajo ciclos alternos de mojado y secado es generalmente llamda “desleimiento” (Slaking). Terzaghi, explica el desleimiento de las lutitas, en términos de un fenómeno conocido como “rotura por aire”: al sumergir una muestra seca de lutita la parte externa de ella, se satura y atrapa aire en el interior de los vacíos; el aire atrapado produce tensión en el esqueleto de la roca causando algunas zonas de falla, resultando el rompimiento de la lutita. Aunque tal tesis ha sido comprobada en algunos casos, Nakano, en su estudio de lutitas en el Japón, encontró que en los fenómenos de desleimiento era más importante el contenido de agua inicial de la roca. En efecto según la teoría de “rompimiento por aire” se debía esperar que el desleimiento de una muestra ensayada en el vacío, fuera mucho menor que el que ocurría a la misma muestra si se ensayase a la presión atmosférica; sin embargo, esto no se observó, encontrando en cambio que aún usando diferentes fluidos de desleimiento, las lutitas secas se desleían rápidamente, mientras que a su contenido natural de húmedas se desintegraron muy poco, aún cuando se sumergieran por largos períodos de tiempo. Considera Nakano que cuando la lutita es secada, se afecta, aumentando el potencial químico de adsorción de agua, potencial que en condiciones de contenido natural de agua es menor. (Chapman-1975).

Chenevert, por su parte, atribuye el desleimiento de las lutitas a las propiedades de adsorción de agua y de iones sobre las superficies eléctricamente cargadas de los minerales arcillosos: illita, montmorillonita, etc., presentes en la composición de la roca. Badger, sugiere que el desleimiento en las lutitas se debe al ablandamiento por disolución del material cementante, la cual dependerá de la naturaleza de los iones y del fluido de desleimiento.

Moriwaki, concluye que los tres mecanismos básicos, generalmente aceptados para explicar el deterioro de las lutitas, al sumerGirse en agua son:

• El de “rotura por aire” expuesto por Terzaghi , el cual es importante para materiales no expansivos;

• El de “expansión diferencial” debido a hidratación o expansión osmótica, reportada por Nakano y Chevenert e importante en materiales esencialmente expansivos y finalmente,

• “La disolución de agentes cementantes” especialmente en lutitas cementadas, tal ocmo lo explica Badger. Es evidente que los mecanismos de desleimiento son complicados y difíciles de identificar especialmente cuando hay interacción de ellos. (Chapman-1975).

En lo que respecta a los ensayos de desleimiento planteados y utilizados, para el estudio y clasificación de las lutitas, pueden considerarse basados en el concepto de distinción entre suelos y rocas para propósitos de ingeniería, establecido por Terzaghi:

“El suelo es un agregado de granos minerales que pueden ser separados suavemente por medios mecánicos, tales como la agitación en agua, en tanto que las rocas son agregados de granos minerales unidos por fuerzas cohesivas fuertes y permanentes”.

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4.1.2- Expansividad

Una de las propiedades más importantes en las lutita, es su expansividad; efectivamente esta característica es de gran importancia en el comportamiento de la lutita tanto en excavaciones recientes, como en su comportamiento futuro bajo los efectos de la meteorización.

Existen diferentes teorías, acerca de los mecanismos de expansión que tienen lugar en las lutitas; no obstante, en el estado actual de conocimientos es evidente que tales teorías se complementan y permiten a través de su estudio, la comprensión de algunos fenómenos observados al respecto. Se destacan las investigaciones llevadas a cabo por Casagrande (1949) acerca de las características expansivas del “Bearpaw Shale” y otras zonas homogéneas en lutitas.

Un primer mecanismo, es el presentado por Bjerrum (1965), en el cual se analiza la expansividad de las lutitas, con base en las condiciones que imperaron durante su formación y en la madurez del material; como es conocido, parte de la comprensión de los suelos es de naturaleza recuperable, tanto mayor cuanto más grande sea su contenido de arcilla; esta recuperación es atribuida en primera instancia a la deformación de las partículas laminares de arcilla, las cuales tienden a recuperar su forma original cuando la carga es removida; por ello, puede considerarse que al consolidarse un depósito arcilloso, almacena una cierta energía de deformación de carácter recuperable, la cual depende principalmente de: la presión de sobreconsolidación y de las características mineralógicas de la arcilla; manifestadas a través de su plasticidad. Si el depósito arcilloso, permanece por un largo tiempo (geológico) bajo una misma sobrecarga, dependiendo de la magnitud de ésta, del tiempo y otros agentes, se generan alteraciones físicas y químicas que llevan a la deformación de la lutita, proceso ya visto de DIAGÉNESIS, cuyo efecto es la litificación del depósito, a través de una cementación o de una recristalización.

Como consecuencia de ello, Bjerrum planteó un mecanismo de expansión, controlado por la liberación de la energía de deformación almacenada durante su formación, la cual puede subdividirse en dos (2) etapas:

Primera: Un rebote elástico inmediato, como consecuencia de la descarga. Se presenta tanto por procesos de erosión, como por actividades del hombre.

Segunda: Una expansión a más largo plazo que depende de la resistencia de los enlaces diagenéticos. Tal expansión, es restringida inicialmente por dichos enlaces, pero al ir siendo mayor la descarga o acelerarse los procesos de meteorización, tales enlaces se ven más esforzados y van rompiéndose en mayor número. Como consecuencia de esto, la energía de deformación almacenada es liberada en forma gradual, haciendo que la lutita se expanda, aumentando su capacidad de contención de agua y presentándose simultáneamente una disminución en su resistencia al corte.

En resumen la expansión que ocurre por la desintegración de los enlaces diagenéticos, dependerá de la energía de deformación almacenada y de la fortaleza de los enlaces, si los enlaces son débiles la energía será liberada durante la descarga; no así si dichos enlaces son fuertes, en cuyo caso sólo un pequeña parte de la energía almacenada será disipada en la descarga y la expansión como consecuencia de la desintegración de los enlaces diagenéticos, con el tiempo, será mayor. Este proceso de expansión se conoce como “Mecanismo de energía de deformación recuperable” y constituye según Bjerrum, una de las bases para la distinción entre los depósitos de arcilla altamente sobreconsolidados y las lutitas. (Bjerrum 1965).

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Otro mecanismo, es el que atribuye la expansión de las lutitas a la adsorción de agua libre por ciertos minerales que componen su fracción arcillosa. Como es conocido, los minerales arcillosos, adsorben agua sobre su superficie, como consecuencia de atracciones electro-químicas, siendo por tanto, la expansión de la lutita, proporcional a la cantidad y tipo de mineral arcilloso presente en su composición; se puede esperar que las lutitas cuya fracción arcillosa está compuesta en gran parte de montmorillonita e illita una mayor capacidad de adsorción de agua y por tanto una mayor expansión. (Underwood 1967, Gamble 1974).

Un tercer mecanismo de expansión, que opera en las lutitas, es el originado por la presencia en su composición de sulfuros de hierro, calcita y otros compuestos, que al alterarse químicamente dan origen a otros compuestos de mayor volumen. (Gamble 1974).

El mecanismo anterior ha tenido oportunidad de ser estudiado con detalle en algunas partes del mundo, donde los problemas de expansión de las lutitas no pudieron ser explicados de otra manera; en efecto, tales son las investigaciones reportadas desde Ottawa (Canadá), sobre el “Billings Shale” donde se observó que la presencia de una bacteria autotrófica en condiciones favorables, oxidada la pirita y calcita de su composición a productos de un volumen mucho mayor; efectivamente encontraron como la oxidación de la pirita a la jarosita implicaba un aumento de volumen del 115%, de la calcita a yeso un 103% y de la calcita a la basanita un 189%. Lo anterior permite pensar que este mecanismo será más frecuente en aquellas lutitas que contengan pirita u otros minerales de hierro asociados con materia orgánica (Penner, Gillott & Eden 1970, Gamble 1974).

Debe incluirse dentro de este último mecanismo de expansión, las alteraciones mineralógicas, causadas por plegamientos y tectonismos, en la masa de la lutita, dando origen a mineras con características expansivas. Tal es el caso observado en las “Alum Shale” en Oslo (Noruega), donde la presencia de una falla geológica, probablemente transformó la pirita de su composición, a pirotita, mineral que no solo le da a la lutita características expansivas, sino la propiedad de atacar al concreto (CHR, Oftedahl 1956).

4.2- LAS LUTITAS COMO MATERIAL DE PRÉSTAMO

4.2.1- Terraplenes en lutitas

Las lutitas son unas de las rocas sedimentarias más abundantes en la corteza terrestre, lo que hace deseable su adecuada utilización como material de construcción, especialmente en rellenos y terraplenes compactados para carreteras, por lo económico que resultaría, al obtenerlos en secciones de corte, o en las inmediaciones del proyecto. A causa del amplio espectro de materiales a los cuales se les da el nombre de lutita (“shale”) y la gran variabilidad en propiedades que existe dentro de una determinada unidad geológica de lutitas, la tecnología en esta área es altamente variable y aparentemente muy poco desarrollada. El hecho de que muchas lutitas sean demasiado duras, para ensayarlas convencionalmente como suelos y demasiado blandas para considerarlas como rocas, ha restringido su análisis y uso racional. (Chapman, Wood, 1975 Chapman 1975).

Algunas lutitas se degradan fácilmente, en los procesos de excavación, transporte y colocación, en tanto que otras parecen más durables y permanecen en grandes pedazos durante la construcción, bajo la acción del mismo equipo. No obstante, a pesar de la aparente durabilidad de ciertas lutitas en los terraplenes construidos con ellas pueden presentar asentamientos más tarde, debido a su susceptibilidad a desleírse y partirse en pequeños trozos, como consecuencia de las condiciones ambientales durante el servicio, especialmente, si son colocadas de modo que los vacíos presentes, sean relativamente grandes.

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Los problemas más comunes con las lutitas, al ser utilizadas como material para terraplenes, son: (Deo, Wood 1974 citados por Alarcón et al, op. cit)

• Asentamientos, debidos a: carga y desintegración por secado.

• Levantamientos, debidos a: humedecimiento.

• Inestabilidad de taludes.

• Erosión superficial y subsuperficial.

Por lo anterior, las lutitas son miradas con frecuencia como un material problemático o sospechoso, como para tratar de utilizarlas en terraplenes y generalmente se consideran inservibles; de no ser así, recomiendan procedimientos muy conservadores de diseño y construcción, entre los cuales podemos señalar los siguientes:

• Fragmentar el material aún más, mediante una compactación adicional.

• Colocar otro material recubriendo la lutita.

• Disminuir la pendiente de los taludes.

• Colocar drenes especiales.

• Utilizar bermas.

La comisión de carreteras del estado de Indiana (E.U.) utiliza lutitas en los terraplenes con las siguientes previsiones:

• Los rellenos con lutitas, en las que se observa una alta desintegración en los procesos de excavación, colocación y compactación, deben ser consideradas como rellenos de suelo y colocados en espesores no mayores que los utilizados con éstos últimos, pues su colocación en grandes bloques desmoronables originarían grandes asentamientos del terraplén, al tratar de acomodarse el material degradado en los vacíos dejados en la compactación.

• Recubrimiento de todos los contornos del terraplén con suelo no lutítico, de 60 a 90 cm de espesor, para proteger el material de las condiciones ambientales.

Cuando la mezcla lutita-suelo, es tratada de la manera especificada, ellos consideran que el terraplén es altamente competente y no se requieren otras medidas. No obstante, es un hecho que el comportamiento favorable o desfavorable de una roca, depende de condiciones de servicio naturales o artificiales; por ejemplo: a menos que el material llegue a ser significativamente más húmedo, que en las condiciones de colocación, la desintegración no ocurrirá; en tanto que expuesto a incrementos de humedad, la desintegración puede ocurrir rápidamente, o en muchos años.

Estos procedimientos han reducido, pero no eliminado completamente, la inestabilidad de los terraplenes en lutitas; es necesario, por lo tanto tener algunos medios para predecir con exactitud su comportamiento de modo que puedan tomarse decisiones adecuadas, previas a la construcción de un terraplén (Deo, Wood, 1974).

Deo recomienda los siguientes pasos, antes de especificar la utilización de una lutita:

1- Revisar los estándares o especificaciones de diseño y construcción, que se deberían utilizar si el material del terraplén fuese en promedio un suelo fino o en promedio un triturado de

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roca sedimentaria y considerar los límites para el material real, que generalmente es intermedio.

2- Estudiar el material propuesto para el relleno y determinar si es homogéneo, o una mezcla de materiales diferentes.

3- Realizar los ensayos de desleimiento simple, desleimiento-durabilidad y de solidez modificado, con el fin de clasificar el material en los grupos propuestos.

Basado en las observaciones, para los diferentes grupos de lutitas, Wood, Lovell y Deo, sugieren las siguientes prácticas de construcción:

• Si el material es tipo suelo, debe ser completamente triturado, antes de su uso y colocado en espesores más delgados que los especificados normalmente para suelo. Se deben determinar las características expansivas de la lutita, para lo cual, es de buena aceptación la expansión volumétrica en el CBR. Si la lutita desintegrada muestra más expansión que la observada en las arcillas ordinarias, será necesario tratarla especialmente como un suelo expansivo, incluyendo una cobertura de material no lutítico.

• Para las lutitas clasificadas como del tipo roca y las del tipo suelo, las especificaciones varían entre aquellas para rellenos en suelo y los de rellenos en roca y con ellas pueden utilizarse bloques más grandes. En lutitas del tipo roca es posible que se requiera acometer una buena desintegración y adoptar controles de densidad y recubrimientos especiales.

• No deben ser utilizados en terraplenes mezclas de materiales durables y no durables por ejemplo lutita tipo roca y lutita tipo suelo, mas degradable que la primera, pues los materiales en servicio se degradan en forma completamente diferente, causando mayores problemas. Solo la de tipo “roca” pueden ser mezcladas con calizas o areniscas.

• Si no es posible separar lutitas de los tipos “suelo” y “roca”, la totalidad del material debe ser tratado como suelo y en consecuencia, debe ser completamente desmenuzado. (Deo, Lovell, Wood 1974).

En la tabla y cuadros siguientes se resumen los factores que influyen en la estabilidad de taludes en lutitas, así como la clasificación de las rocas sedimentarias y en particular de las lutitas.

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Tabla 4.1 Factores que influyen en la estabilidad de taludes en lutitas. (1)

FACTOR GENERAL

FACTOR ESPECÍFICO ORIGEN INFLUENCIA

Composición Minerales principa-les, grado de ce-mentación

Procesos de sedimentación y diagénesis (2)

Se crean capas con diferentes características de comportamiento y por lo tanto diferentes propiedades de ingeniería. Controla meteorización, permeabilidad, resistencia al corte, fisibilidad y gobierna la localización de las discontinuidades.

Discontinuidades primarias

Capas de bentonita Sedimentación y diagénesis; meteorización de cenizas vol-cánicas.

De alto potencial de expansión bajo alivio de esfuerzos, son zonas de debilidad cuando se expanden; bajo altas presiones de confinamiento son tan fuertes o más fuertes que la Iutita que las rodea. Controlan la profundidad de la meteorización y el flujo del agua a través de la lutita, pues las discontinuidades secundarias parecen terminar en estas capas. Determinan la localización de la superficie de falla de grandes deslizamientos.

Zonas de concreción Sedimentación y diagénesis

Comportamiento esfuerzo-deformación diferente del de la lutita circundante; provee posibles trayectorias y acumulaciones del agua infiltrada por los vacíos que se forman a su alrededor.

Zonas de Margas Sedimentación y diagénesis Son más fuertes, menos frágiles y menos fisibles que las Iutitas; crean áreas para la migración horizontal del agua y afectan la distribución de esfuerzos en el talud.

Planos de Estrati-ficación Sedimentación y diagénesis

Controlan la localización de la superficie de deslizamiento; procuran trayectorias de infiltración.

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FACTOR GENERAL


Discontinuidades secundarias

Diaclasas, fallas y zonas de milonitas. (3)

Alivio de esfuerzos y movimiento diferencial por meteorización, erosión, o fuerzas tectónicas o antiguos deslizamientos. En la superficie, las diaclasas pueden ser el resultado de desecación y de movimiento de tierras por el hombre o por causas naturales. Las fallas locales o menores pueden originarse por ajustes menores de la lutita a incrementos graduales de esfuerzos. Las zonas de milonitas (3) generalmente ocurren a lo largo de fallas y superficies de deslizamiento, aunque pueden existir donde no haya habido movimiento aparente.

Aunque las diaclasas, las fallas y las zonas de milonitas, difieren en apariencia y origen, afectan en forma similar la estabilidad de los taludes; la resistencia a lo largo de cada discontinuidad, independiente de su origen, es menor que en la lutita circundante, dando lugar a que en eIIas se presente concentración de esfuerzos, capaces de superar la resistencia de la roca; discontinuidades de esta clase cerca de la vertical, tienen un efecto importante en la configuración de la superficie potencial de deslizamiento, afectando el volumen y tamaño de la masa deslizante. Los movimientos a lo largo de fallas dan lugar a superficies pulidas y estriadas (espejos de falla o “slickensides”), las cuales facilitan aún más la infiltración del agua, y llevan los materiales a la resistencia residual.

Grietas superficiales Desecación del material superficial o por fallas por corte profundas.

Disminuyen la longitud de superficie de deslizamiento en donde puede generarse resistencia al corte y al llenarse de agua dan lugar a presiones hidrostáticas mayores que la presión normal del suelo en la misma área.

Características esfuerzo deformación

Resistencia al corte

Proceso de sedimentación, diagénesis e historia geológica. Alivio de esfuerzos por erosión, tectonismo o excavación.

Pérdida de resistencia con la deformación, permitiendo el desarrollo de falla progresiva.

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FACTOR GENERAL


Agua

Flujo de agua inducido por fuer-zas gravitaciona-les, presiones artesia-nas, capilaridad, ós-mosis, diferencias de potencial en el área.

Las grietas superficiales, dia-clasas, fallas, zonas de concre-ción, capas de bentonita, etc. forman caminos para el paso del agua.

Independiente de su mecanismo de movimiento y origen, el agua afecta la estabilidad de un talud por: a - Incremento de los esfuerzos de corte por: aumento en el

peso y saturación de la masa deslizante o por incremento de las fuerzas hidrostáticas en las discontinuidades verticales.

b - Disminución de la resistencia al corte de la lutita por expansión; disminución de la presión de contacto de la lutita en las discontinuidades horizontales debido a un incremento de las fuerzas hidrostáticas verticales; incremento en el grado y profundidad de la meteorización; reblandecimiento del material desde las discontinuidades hacia adentro; disminución o eliminación de tensión capilar al aumentar la saturación.

Meteorización y deslizamiento

Meteorización mecá-nica y química (des-composición) de las rocas in-situ

Cambios de clima, agua dis-ponible, posición topográfica del talud, posición y cantidad de discontinuidades en el talud.

Disminución de la resistencia al corte; aumento de la profundidad de masa susceptible de deslizamiento; interrupción del drenaje en la pie de taludes por acumulación de detritos, causando además ablandamiento de la lutita que los subyace.

Erosión y exca-vación

Erosión de laderas y taludes de excava-ciones

Alteraciones causadas por el hombre o por las fuerzas naturales.

Disminución significativa en la longitud de las superficies potenciales de deslizamiento y aumento de las discontinuidades secundarias al remover la lutita del pie del talud con lo cual se incrementa la concentración de esfuerzos en dicha zona. Empinamiento y entalladura de taludes (pérdida de soporte inferior y lateral), por profundización de corrientes de agua.

Reptación (creep) Respuesta a fuerza de gravedad, excavación, erosión

Reducción gradual de resistencia; puede ser acelerada por acción climática y deforestación.

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FACTOR GENERAL


Esfuerzos in-situ Altos esfuerzos late-rales almacenados

Sedimentación, diagénesis y descarga posterior por meteorización, erosión o excavación.

Al excavar se producen movimientos laterales y verticales; cambian la dirección, y magnitud del esfuerzo principal.

Tiempo

Tiene efecto sobre: 1- Número de discontinuidades. 2- Magnitud de la erosión. 3- Cantidad de agua de infiltración. 4- Esfuerzos in-situ. 5- Magnitud del creep. 6- Profundidad de la meteorización.

NOTAS:

(1) Adaptada por Alarcón, Ángel e Isaza (1976) "Bases para el Estudio Geotécnico de las lutitas en Colombia", Facultad de Ingeniería U. Nal., Bogotá (Proyecto de Grado), de: Bruce y Scully "Manual of Landslide Recognition in Pierre Shale, South Dakota", Research Project 615 (64) South Dakota Dept. of Highways, Dic. 1966. Modificada ligeramente por M. García (2011).

(2) Diagénesis: proceso que abarca cambios físicos y químicos en los sedimentos después de su depositación, para convertirlos en roca consolidada; incluye compactación, cementación, recristalización y tal vez reemplazo como en el desarrollo de la dolomita (Dictionary of Geological Terms, Dolphin, 1962). Modificación de la arcilla una vez formada, por condiciones de su medio ambiente posterior (Scott, Principies of Soil Mechanics, Addison-Wesley, 1963).

(3) "En los casos en que la roca ha sufrido perturbaciones tectónicas se ha alterado de modo distinto; aparecerá atravesada por grietas más o menos numerosas, paralelas, cruzadas o transversales (diaclasas). Con grandes esfuerzos, casi todos los componentes se han comprimido y pulverizado (milonitización). Las hendiduras originadas se cierran muy pronto a menudo muy sólidamente (por ejemplo, con cuarzo y epidota) por lo que la roca prácticamente no ha perdido nada de solidez, aunque en general se meteorizan preferentemente las zonas de fractura (Bruhns y Ramdohr, "Petrografía", Uteha, México, 1964). En relación con problemas de estabilidad en taludes formados por secuencias de lutita y arenisca, Deere y Patton (10) dicen "La resistencia del material en la base de la arenisca puede también reducirse a un valor bajo, igual o cercano al ángulo de resistencia al corte residual, debido a desplazamientos inducidos por alivio de esfuerzos. Tal fenómeno es encontrado frecuentemente a lo largo de los flancos de valles en secuencias de lutita y arenisca". Muestran una situación de campo en la cual se formó una milonita en lutita por alivio de esfuerzos: "En este caso la milonita se forma en la base de una capa de arenisca como resultado de la erosión del valle. También pueden formarse milonitas en lutitas durante el plegamiento".

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5- ESTUDIO DEL IMPACTO AMBIENTAL DE LOS TÚNELES “EL TRIGO” Y “LA CUMBRE”.

En el Tramo I del Sector I del Proyecto “Ruta del Sol” se contempla el diseño y construcción de dos túneles:

1. Túnel “El Trigo”. Entre las abscisas K12+403 y K14+648, o sea, una longitud promedio de 2.445 m.

2. Túnel “La Cumbre”. Entre las abscisas K15+096 y K16+138, con una longitud promedio de 1.042 m

En realidad habrá dos (2) túneles en cada uno de estos sitios, pues se trata de un diseño bi-direccional.

La revisión de los estudios presentados por el Consorcio HELIOS, a consideración del MinAmbiente, y por el Ministerio a Ingeniería y Geotecnia Ltda., en esencia al Director del presente estudio, abarcó las siguientes actividades:

a) Recopilación de lo relacionado con el tema en el gran volumen de información puesto a disposición de IGL – M. García L., examen de mapas geológicos, geomorfológicos o de procesos morfodinámicos y de otros elementos de diseño.

b) Inspección visual de los sitios donde se proyectan los túneles, practicada durante la visita general al Tramo I, y guiada por los profesionales encargados de los estudios y diseños, el Ing. Dr. Héctor Salazar Bonilla, el Geólogo Camilo Torres Sierra y otros (ver la relación completa de participantes en el Capítulo 3- del presente informe.

c) Revisión de Bibliografía especializada sobre estudios ambientales de túneles y sobre aspectos geotécnicos de túneles viales.

d) Reuniones de trabajo con los profesionales del MinAmbiente: el Ing. Leonardo Cárdenas respecto de los estudios presentados al Ministerio y la reclamación que han hecho habitantes de veredas del Municipio de Guaduas relacionada con la pérdida de recursos hídricos que pueden inducir los túneles, y el Geól. Gilberto Almeida, Especialista en Hidrogeología, acerca de los estudios hidrogeológicos de los túneles.

e) Elaboración del presente capítulo del Concepto Final.

5.1- ESTUDIO DE LOS TÚNELES “EL TRIGO” Y “LA CUMBRE”

Dentro de la información suministrada a IGL – M. García L., se encontró el archivo “Anexo 3.25 Informe Hidrogeológico”, con el siguiente contenido:

HIDROGEOLOGÍA DE LOS TÚNELES DEL SECTOR UNO DE LA RUTA DEL SOL

1. REQUERIMIENTO

1.1. TÚNEL EL TRIGO

1.1.1. Estado estacionario

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1.1.2. Estado transitorio

1.1.2.1 Dirección de excavación WE

1.1.2.2 Dirección de excavación EW

1.1.2.3 Excavación simultánea desde los dos portales

1.2. TÚNEL LA CUMBRE



1.2.2.1 Dirección de excavación WE



1.3. TÚNEL LAS LAJAS



1.3.2.1 Dirección de excavación



2. REQUERIMIENTO

2.1. TÚNEL EL TRIGO

2.2 Túnel La Cumbre

2.3 Túnel Las Lajas

3. REQUERIMIENTO

4. REQUERIMIENTO

4.1. CRITERIOS DE DISEÑO

4.2 Tipos de Piezómetros

4.2.1 Piezómetros de tres (3) tipos: sencillo, doble y múltiple

5. REQUERIMIENTO

5.1. INSTRUMENTACIÓN Y PUNTOS DE MONITOREO

5.1.1. Estaciones climatológicas e hidrométricas

5.1.2. Puntos de monitoreo durante la construcción y operación de los túneles

5.1.3. Instrumentación para monitoreo

6. REQUERIMIENTO

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5.2- ASPECTOS TÉCNICOS DE TÚNELES

5.2.1- Agua Infiltrada

Según Franklin y Dusseault (1991) el agua subterránea entra a los túneles principalmente a través de diaclasas y fallas. Entre más largo sea el túnel, mayores serán el caudal infiltrado y la posibilidad de interceptar acuíferos. Toro, y De Greiff (1974) mencionan entre los aspectos de la construcción del túnel de conducción de la Central de Guatapé (localizada en rocas ígneas del Batolito Antioqueño), que “como la pendiente era cuesta abajo con cerca del 11 % y se interceptaron fallas y diaclasas acuíferas, hubo necesidad de instalar el sistema de bombeo de gran capacidad que había sido previsto. EI frente se inundó varias veces porque al hacer algunas perforaciones que interceptaban grietas acuíferas, el agua aumentaba bruscamente y excedía la capacidad de las bombas instaladas. Por esta razón fue necesario suspender el trabajo en varias oportunidades para proceder a hacer inyecciones, con el objeto de detener las infiltraciones y poder continuar la excavación.” (EI subrayado es nuestro).

López y Escorce (1986) refiriéndose a las investigaciones geológicas y geotécnicas de los túneles del proyecto hidroeléctrico Calima III, advierten que “las fallas y las intercalaciones de roca blanda cizallada pueden presentar situaciones difíciles para la excavación del túnel y de los pozos, en especial cuando se intercepten a profundidades mayores de 300 m par causa del fenómeno de empuje o fluencia de rocas (“squeezing ground”) y/o altas presiones hidrostáticas por causa de la ocurrencia de sobretechos hasta de 600 m de espesor.”

Con base en las experiencias anteriores se considera que debe admitirse en el estudio la probabilidad de que se presenten altos caudales de infiltración en la construcción del túnel, localizados en las brechas de falla, especialmente donde estas coinciden con las zonas de mayor espesor de cobertura.

5.2.2- Presión del agua

La presión del agua que entra al túnel está asociada con la sobrecarga (presión litostática) y con la presencia de fallas, fracturas o diaclasas a lo largo de las cuales pueda estar almacenada. Por esta razón se asume que a lo largo de zonas de falla y en los sectores donde la carga litostática es mayor, es más factible la ocurrencia de presiones importantes de fluidos que en un momento dado pueden afectar la estabilidad de la excavación.

En Colombia se han presentado problemas por este concepto; en el estudio de Toro y De Greiff (1974) citado antes, se señalaron los inconvenientes que en un momento dado causó la presencia de agua a presión en algunos niveles, durante la fase de construcción del túnel para la Central Hidroeléctrica de Guatapé. En dicho informe se lee lo siguiente:

“Algunas de estas infiltraciones se presentaron a presiones altas hasta de 80 kg/cm2, que en ocasiones lanzaron hacia atrás con gran fuerza los barrenos, cuando eran retiradas de estos las máquinas de perforación que los accionaban. Además del peligro que ello implicaba para los trabajadores, se dificultó excesivamente la labor de inyección y se aumentó considerablemente la cantidad de cemento para inyecciones con respecto a lo inicialmente previsto”. (EI subrayado es nuestro).

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6- BASES PARA LA EVALUACIÓN GEOTÉCNICA Y AMBIENTAL DE TÚNELES Y ZODMES

En este capítulo se exponen inicialmente los aspectos conceptuales que se emplearon como base para evaluar el estudio de los túneles desde el punto de vista geotécnico y ambiental.

6.1- TÚNELES

Para establecer el perfil de un túnel se deben tener en cuenta los siguientes criterios:

• Evitar presiones negativas y posibles condiciones inestables de flujo en el túnel.

• Asegurar adecuadas presiones de confinamiento en la roca alrededor del revestimiento.

• Suministrar buenas condiciones de drenaje desde el frente de trabajo.

Tomado de: Sinclair, B.J., Andrade M. A. y Lukajic, BJ (1974) “Informe sobre aspectos geotécnicos en la excavación del túnel de carga del Alto Anchicayá”. Segundo Simposio Colombiano de Geotecnia e Ingeniería Geológica Ministerio de Obras Públicas, Bogotá. Colombia.

La inyección de consolidación del macizo circundante en túneles hidráulicos de presión es uno de los procedimientos más empleados con el fin de mejorar las propiedades de la roca y proporcionar un buen funcionamiento de la obra.

a. Objetivos:

• Consolidación del macizo para permitir una mayor participación de este en el trabajo interactivo macizo-revestimiento.

• Disminución de la permeabilidad del macizo rocoso adyacente con el objeto de reducir o eliminar las fugas del túnel.

Tomado de: Puerto, J. y Tchemodanova, V. (1986) “Criterios para determinar la zona de inyección de consolidación en un túnel hidráulico a presión”. Memorias de las IV Jornadas Geotécnicas, Sociedad Colombiana de Ingenieros. Bogotá.

La apropiación de datos confiables para el diseño de estructuras de ingeniería en roca es una de las tareas más difíciles que enfrentan los geólogos de ingeniería y los ingenieros de diseño. La información básica necesaria para el diseño generalmente incluye la caracterización geológica de la masa rocosa, la evaluación de los esfuerzos originales del terreno y las propiedades mecánicas que caracterizan la roca en su estado natural.

La determinación de los parámetros de diseño debe ser planeada de manera que se obtengan datos cuantitativos antes que descripciones puramente cualitativos.

Se deben tener en cuenta los siguientes mensajes:

• La calidad del diseño de ingeniería es directamente proporcional a la calidad de los parámetros de diseño.

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• Cualquier procedimiento o método empleado para la obtención de los datos de diseño debe ser cuidadosamente planeado y justificado.

• Es preferible información cuantitativa que cualitativa (con propósitos de diseño).

b. Caracterización inicial del sitio

Se realiza con el fin de definir la factibilidad del proyecto. En esencia, la investigación inicial involucra el descubrimiento, la correlación y el análisis de datos geológicos como:

• Tipos de roca encontrados.

• Profundidad y carácter de la sobrecarga.

• Discontinuidades de gran escala como grandes fracturas.

• Condiciones del agua del terreno.

• Problemas especiales como terreno débil o roca expansiva.

c. Investigación final del sitio

Se basa en la exploración inicial. Esta etapa puede incluir perforaciones exploratorias detalladas, mapeo geológico, investigaciones geofísicas y equipo para los ensayos de mecánica de rocas.

d. Perforaciones de investigación (propósito)

• Confirmar las interpretaciones geológicas.

• Examinar perforaciones y núcleos para determinar la calidad y características de la masa rocosa.

• Estudiar las condiciones del agua del terreno.

• Proporcionar núcleos para análisis de mecánica de rocas y petrografía.

Tomado de: Bieniawski, Z.T. (1984) “Rock mechanics design in Mining and Tunneling”. A.A. Balkema, Rotterdam, Netherlands.

Las presiones internas del agua pueden causar una expansión del revestimiento del túnel contra el terreno circundante, hasta que las fuerzas internas son balanceadas por las cargas externas y los esfuerzos de tracción del revestimiento. Esta expansión si es de suficiente magnitud puede causar un agrietamiento en el revestimiento, resultando en fugas desde el túnel.

Si la presión geoestática normal (esfuerzo total) de la roca es igual o mayor que la presión interna del túnel la expansión está controlada por el módulo elástico Bulk de la roca. Un revestimiento de concreto para un túnel a presión en roca con módulo muy alto, como granito fresco, puede no requerir refuerzo. Si las rocas tienen un módulo bajo, la deformación del revestimiento sin refuerzo puede ser lo suficiente para causar un agrietamiento inaceptable.

Si la presión hidrostática externa sobre el revestimiento del túnel es igual o mayor que la presión interna, existirán algunos problemas si la presión externa no permanece a un nivel adecuado durante la vida del túnel. Si la presión geostática normal es menor que la presión interna del túnel, las fuerzas internas tienden a sacar hacia afuera el terreno de sobrecarga. Si

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el revestimiento no es reforzado, solamente los esfuerzos cortantes movilizados en el terreno sobreyacente prevendrán la falla completa. En estos casos, a menos que la calidad de la roca circundante sea excepcionalmente buena, es prudente usar suficiente refuerzo a tracción para compensar la deficiencia en presión geostática.

Los revestimientos de túneles de presión pueden analizarse con la ayuda de varias soluciones elásticas o elastoplásticas. El análisis debe considerar la interacción roca-revestimiento, para proporcionar economía en el uso del revestimiento. El módulo Bulk de la roca debe seleccionarse conservativamente para tener en cuenta la variación de las propiedades de la roca entre los valores “in situ” y los obtenidos con el ensayo de núcleos en el laboratorio.

Tomado de: O´Rourke, T.D. (1984) “Guidelines for Tunnel Lining Design”. American Society of Civil Engineers, New York, USA.

En los temas que se tratan a continuación se toman como referencia las siguientes publicaciones:

1 Bieniawski, Z. T. (1984) Rock Mechanics Design in Mining and Tunneling A.A. Balkema, Rotterdam.

2-Jimeno López, Carlos, Editor (1998) “Ingeo TÚNELES”. Libro 1 de la Serie Ingeniería de Túneles”, Entorno Gráfico S.L. Madrid.

6.1.1- Aspectos hidrogeológicos

• Condiciones hidrogeológicas generales: Donde la información hidrogeológica no está disponible, nota en la leyenda sobre las condiciones hidrogeológicas prevalencientes en el área. Podría incluir notas sobre acuíferos, áreas con flujo artesiano, movimiento del agua subterránea, química de esta agua, permeabilidad (cualitativa) y límites entre agua salina y potable. Las condiciones hidrogeológicas deberían ser cuantificadas en lo posible y toda la información hidrogeológica relevante debería ser suministrada, incluyendo niveles piezométricos, coeficientes de permeabilidad basados en determinaciones in situ o en laboratorio, coeficientes de almacenamiento y parámetros geoquímicos (química del agua subterránea).

• Propiedades hidrogeológicas de rocas y suelos: La leyenda debería incluir información sobre las propiedades hidrogeológicas de rocas y suelos. Acuíferos, acuitardos, acuicludos y acuífugos deberían ser distinguidos.

• Fuentes y filtraciones: Se deberían representar con símbolos las fuentes, tanto permanentes como intermitentes. Las líneas de filtración con notas o símbolos. Si es posible se deberían mostrar las corrientes periódicas y una cuantificación de flujos.”

6.1.2- Nivel freático

Es importante determinar la posición del nivel freático con relación al túnel, ya que, si éste se excava en materiales fracturados, el túnel actuará durante la construcción como un dren, lo cual, además de poder provocar graves problemas en superficie (asientos, afección a pozos y manantiales), acarrearía dificultades durante la construcción.

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Se conocen ejemplos espectaculares, con túneles excavados en macizos muy diaclasados y/o fallados, donde el paso del túnel ha secado pozos y fuentes. En general, éstos se restablecen una vez se reviste el túnel.

Este fenómeno también puede producirse en zonas kársticas, con cavidades comunicadas.

En rocas masivas, poco diaclasadas, este problema no es importante.”

6.1.3- Revestimiento

Razones por las que hay que revestir:

• En las zonas de terrenos inestables, cuando existen dudas sobre la estabilidad a largo plazo.

• cuando existe un gradiente hidráulico importante hacia el túnel o desde el túnel hacia el macizo.”

De Jimeno López, Carlos, Editor (2003) “Manual de túneles y obras subterráneas” U.D. Proyectos, E.T.S.I. Minas – U.P.M., Madrid.

“En relación con el agua, hay cuatro puntos que deben considerarse como muy importantes:

• Avenidas de agua en macizos muy fisurados.

• Presiones hidráulicas que se ejercen sobre los revestimientos impermeables.

• La alteración de las propiedades plásticas y resistentes de suelos y macizos rocosos por el agua.

• La reacción física y química del agua con ciertas rocas (yesos y anhidritas) necesitándose sostenimientos importantes y tratamientos especiales.

Un aspecto del agua que irrumpe en las excavaciones es su origen, así de una manera global se pueden dividir en dos grandes grupos: agua superficial y agua subterránea.”

“El agua superficial está relacionada con los arroyos, ríos, lagos, estuarios y mares. Es aconsejable disponer de registros de los niveles de los ríos y lagos y su relación con las precipitaciones.”

“Para controlar y conocer la circulación del agua subterránea en una zona, habrá que realizar un estudio de la hidrología local, para interpretar, a partir de predicciones geológicas de la situación de los acuíferos, las direcciones más probables de circulación y posición de los niveles freáticos. También habrá que tener en cuenta el agua que circula por las discontinuidades, que es proporcional al gradiente hidráulico y a la permeabilidad direccional preferente.”

“Esta agua puede acarrear problemas de diversos tipos:

• La inestabilidad de la excavación provocada por un gradiente hidráulico elevado cerca de los hastiales del túnel.

• La disminución de las propiedades resistentes del terreno.

• Asentamientos de las estructuras apoyadas en depósitos de suelos.

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Los túneles que discurren bajo el nivel de la capa freática están sometidos a la presión del agua, que incrementa la presión del terreno. Esto ocurre sobre todo en formaciones geológicas recientes de terrenos aluviales permeables, en túneles para ferrocarriles metropolitanos, etc.”

“Frente a ese problema se pueden adoptar tres soluciones:

• Permitir la entrada de agua en el túnel. Ésta es sólo una solución aceptada en túneles cortos o de tráfico escaso, debido fundamentalmente al rechazo que entre los usuarios tiene el observar el goteo de agua y, además, el riesgo que supone un firme mojado.

• Controlar la entrada de agua mediante juntas abiertas.

• Impermeabilizar con el revestimiento. Este proceso tiene éxito si se coloca entre éste y la roca un drenaje para el agua.

Es muy útil realizar una descripción. Tabla 6, de los caudales infiltrados en tramos individuales relacionándolos con las diferentes estructuras rocosas que atraviesan el túnel; esto hay que realizarlo con prontitud después de la excavación, pues las acumulaciones de agua pueden vaciarse rápidamente.”

“TABLA 6. Infiltración de agua en túneles

GRADO DE FILTRACIÓN

DESCRIPCIÓN

I Paredes y bóvedas secas. No se detectan filtraciones.

II Pequeña filtración. Algunas discontinuidades presentan un goteo de agua.

III Afluencia media. Algunas discontinuidades presentan caudal continuo de agua.

IV Afluencia grande. Algunas discontinuidades presentan fuertes caudales de agua.

V Afluencia muy elevada. Fuentes de caudales de agua extraordinarios.

6.1.4- Conceptos de hidrogeología

La hidrogeología de una zona se encuentra determinada por los siguientes factores:

- La geomorfología, en estrecha relación con los dos factores anteriores, condiciona, a su

vez, el comportamiento hidrogeológico de un área. Cuando la escorrentía superficial se da con velocidades altas, la posibilidad de infiltración disminuye. Por ello, en un área de fuentes pendientes, orográficamente complicada, con una cuenca hidrográfica de

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configuración intricada y poco jerarquizada, las recargas de acuíferos serán pequeñas frente a la escorrentía superficial.

“2.1. Procedencia de las aguas subterráneas

El origen del agua que se encuentra en el subsuelo puede ser de los siguientes tres tipos:

• La fuente principal de alimentación del agua al subsuelo son las aguas meteóricas, procedentes de las precipitaciones atmosféricas.

• Las aguas metamórficas son aquellas que se forman en los procesos físico-químicos de metamorfización de las rocas en profundidad.

• Las aguas juveniles son las que se forman en los procesos de diferenciación magmática en el ascenso de las rocas ígneas hacia la superficie de la tierra.

Los depósitos de agua subterránea están controlados por los procesos de recarga y descarga. La recarga se produce mayoritariamente por la infiltración del agua de lluvia en materiales permeables. “

“2.3. Movimiento del agua del subsuelo

El agua de escorrentía de origen meteórico se infiltra en los terrenos que atraviesa, en mayor cuantía cuanto mayor sea la permeabilidad de éstos. Una vez que penetra en el terreno se forman dos zonas en sentido vertical, la zona de aireación y la de saturación. En la zona de aireación el agua va percolando hacia abajo y va rellenando los huecos en los que coexiste con aire. En su descenso, llega a la zona de saturación, a la que alimenta, y en la que el agua rellena todos los poros del material. El límite superior de esta zona es una superficie de equilibrio en la cual la presión del agua es igual a la presión atmosférica si se trata de un acuífero libre. Si se trata de un acuífero confinado, la presión en el límite superior de la zona de saturación será superior a la atmosférica, y estará determinada por el contacto con la formación impermeable suprayacente”

“Mientras que en las zonas de aireación el agua fluye en sentido vertical, en la zona de saturación el movimiento tiende a ser horizontal, estando controlado por el potencial hidráulico y por las características de los intersticios: si éstos son grandes o pequeños (influencia de los factores peliculares y de fricción), si están interconectados entre sí o si hay zonas preferentes de circulación como fracturas o contactos entre capas”

“2.4. Tipos de acuíferos

Las formaciones geológicas se clasifican en función de su capacidad de almacenar y transmitir el agua en los siguientes tipos:

• Acuíferos: es la formación que posee la facultad de absorber, contener y transmitir agua, como pueden ser las arenas y las gravas.

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• Acuitardo: puede absorber y contener agua, pero la transmite muy lentamente. Un ejemplo serían las arcillas arenosas o limosas.

• Acuicludo: es aquella formación capaz de contener agua pero sin poder transmitirla, como las arcillas.

• Acuífugo: son formaciones que no pueden contener, absorber, ni transmitir el agua. Un ejemplo de este caso lo constituye un macizo granítico sin fisurar.”

“3. INFILTRACIÓN DE AGUA EN LOS TÚNELES

El agua precipitada sobre la superficie de la tierra queda detenida. Discurre por ella, o bien penetra hacia el interior (filtración). La infiltración es el proceso por el cual el agua penetra en el suelo a través de la superficie de la tierra, descendiendo por acción conjunta de las fuerzas capilares y de la gravedad.”

“La capacidad de infiltración de un suelo se mide por la máxima cantidad de agua de lluvia que puede absorber en la unidad de tiempo y en unas condiciones definidas previamente. Esta capacidad de infiltración va decreciendo con el tiempo a partir de un máximo al comienzo de la lluvia y después de alguna fluctuación. Horton, relaciona la duración de una lluvia de intensidad superior a la capacidad de infiltración, en cada momento, mediante la siguiente ecuación:

� � ��

Donde:

f = Capacidad de infiltración en el instante t.

fc = Valor constante de la capacidad de infiltración que se alcanza al cabo de un cierto tiempo .

fo = Valor máximo de la capacidad de infiltración al comienzo de la lluvia.

z = Constante positiva que depende del tipo de terreno.

t= Tiempo transcurrido desde el comienzo de la lluvia.

Los valores de fo y fc deben obtenerse por medidas directas. Cuando la intensidad de la lluvia es menor que la capacidad de infiltración, se alcanzará una intensidad de infiltración inferior a la capacidad de infiltración.”

“3.1. Factores que afectan a la infiltración

El agua para infiltrarse debe penetrar a través de la superficie del terreno y circular a través de éste. Existen dos grupos de factores que influyen en el proceso:

A. Factores que definen las características del terreno o medio permeable

Entre los factores más importantes se encuentran:

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a. Condiciones de superficie:

• Compactación natural. Una compactación natural dificulta la infiltración del agua. Las gotas de lluvia chocan contra el suelo dividiendo a las partículas y arrastran los elementos más finos hacia el interior, tapando poros y grietas e impidiendo penetrar al agua.

• Vegetación. Un suelo con abundante vegetación facilita la penetración de agua debido fundamentalmente a que las plantas impiden la compactación, y las raíces forman grietas en el suelo por la que pasa el agua.

• Pendiente. Los terrenos de mayor pendiente serán menos propicios a la infiltración del agua debido a que el agua permanecerá menos tiempo sobre ellos.

• Fracturación del terreno. Los terrenos muy fracturados favorecen el paso del agua.

• Áreas urbanizadas. En áreas urbanas la infiltración es menor debido al asfalto y canalización del agua que precipita sobre estas áreas.”

“3.3. Volumen de agua infiltrada

La estrecha relación entre la escorrentía superficial y la infiltración viene medida por el índice de infiltración, que consiste en un valor medio estimado de la intensidad de infiltración.”

“Determinando la escorrentía superficial para un período determinado, mediante el aforo de todos los cauces que drenan la zona y restando los excedentes de la escorrentía, se obtiene el volumen de infiltración.

� � 10 ∗ � ∗ �� ⋯��

donde:

V = Volumen de escorrentía (m3).

S = Área de la cuenca (ha).

i = Intensidad (mm/hora).

t = tiempo (min).”

“5.1. Impermeabilización del túnel

Los sistemas tradicionales de impermeabilización alcanzan costos muy altos por m2, sobre todo cuando existen fuertes filtraciones de agua en la fase de ejecución, bajas temperaturas, paramentos muy irregulares producidos por voladuras o la impermeabilización se realiza después de finalizar la obra.”

“La impermeabilización de túneles tiene gran importancia, tanto técnica como económicamente, ya que contribuye a mejorar su calidad, conservación y resistencia. Por ello, una correcta construcción debe ir acompañada de un adecuado sistema de impermeabilización usando los materiales más idóneos.”

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“Túneles de carretera. Requieren un grado de impermeabilización más alto que los túneles de ferrocarriles. En determinados casos se pueden admitir humedades capilares. Como generalmente tienen revestimiento interior, es fácil prever un sistema de impermeabilización generalizado (impermeabilización primaria, intermedia y principal).”

“6. SISTEMAS DE IMPERMEABILIZACIÓN DE TÚNELES

Teniendo en cuenta la influencia de los diversos factores, los requisitos y los tipos de soportes en los trabajos de impermeabilización de túneles, así como el volumen de filtraciones existentes y el tipo de revestimiento previsto, la impermeabilización puede comprender desde una hasta cuatro fases:

• Fase 1: Impermeabilización primaria.

• Fase 2: Impermeabilización intermedia.

• Fase 3: Impermeabilización principal.

• Fase 4: Impermeabilización posterior.”

“6.1. Impermeabilización primaria

Son los trabajos provisionales de taponamiento o recogida y conducción de las aguas para permitir la ejecución posterior de las impermeabilizaciones intermedia y principal.”

“6.2. Impermeabilización intermedia

Son los trabajos posteriores a la impermeabilización primaria mediante la aplicación de gunita, hormigón proyectado o morteros.”

“6.3. Impermeabilización principal

Consiste en la colocación de una membrana impermeable de cualquier tipo que garantice la absoluta estanqueidad del túnel. Hay diferentes tipos de impermeabilización principal:

• Revocado o gunitado.

• Revestimiento con resinas de poliéster.

• Revoque bituminoso (sólo exteriores o a cielo abierto).

• Revestimiento con resinas.

• Revestimiento con morteros predosificados.

• Revestimiento con bandas o láminas plásticas (impermeables).

• Sellado de juntas de dovelas prefabricadas”

“6.4. Impermeabilización posterior

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Son aquellos trabajos, previstos o no previstos, complementarios de la impermeabilización principal o bien trabajos de reparación que conduzcan posteriormente a la estanqueidad de la construcción. Estos trabajos pueden consistir en: revoques o gunitados, inyecciones, morteros predosificados e impermeables, taponamiento y sellado de grietas, rejuntando de mampostería, drenaje y juntas.

Su aplicación se adecuará según la importancia de las filtraciones o la calidad del soporte de ejecución.”

6.2- ASPECTOS AMBIENTALES GENERALES

Banco Mundial (2003) “Desarrollo sostenible en un mundo dinámico – Transformación de instituciones, crecimiento y calidad de vida” Informe sobre el desarrollo Mundial 2003. Alfaomega Colombiana S.A., Bogotá.

Cap. 4 – “Mejorar los medios de vida en tierras frágiles” Sección: “Vivir en el precipicio: las montañas”. P. 69 y 70.

Las montañas por su inclinación, altitud, relieve, temperatura, aislamiento y pluviosidad son uno de los ecosistemas más variables y diferenciados. “La cantidad de gente dispersa en muchas comunidades pequeñas que viven en áreas accidentadas tiene implicaciones para su subsidencia y para la sostenibilidad de los sistemas de producción de montaña. El potencial agrícola de las montañas está limitado por el reducido tamaño de los terrenos arables, la variabilidad climática y condiciones más difíciles para el crecimiento, incluidas estaciones de crecimiento más cortas, lo que atribuye a mayores niveles de pobreza”.

Los sistemas integrados de móntala tienen beneficios estéticos y económicos de valor global. Reducen los riesgos de deslizamientos de tierra y protegen la biodiversidad, la cual preserva genomas para cultivos para la alimentación y para el desarrollo de nuevas medicinas. Las áreas boscosas de montaña también pueden ser importantes para acopiar bióxido de carbono.

Las montañas están involucradas en muchos procesos ecológicos: manejo del agua, biodiversidad, influencias del tiempo y valores culturales, recreativos y paisajísticos. Las intervenciones humanas pueden alterar estas relaciones de maneras que pueden perjudicar 0 (beneficiar) a diferentes poblaciones.

El manejo de ambientes montañosos suele requerir una consideración más detenida de los efectos secundarios sistemáticos que en el caso de las tierras bajas.

6.2.1- Captación de señales de decadencia ambiental.

Los problemas de agua son ambientales y económicos. Las señales de decadencia ambiental son captadas por las comunidades rurales como una pérdida gradual de reservas de pesca y del valor recreativo y estético del agua, así como de la calidad y abastecimiento de agua para uso doméstico, y la presencia de enfermedades humanas transmitidas por el agua. Frecuentemente estas señales se pasan por alto o se interpretan incorrectamente. Si se requiere proteger los flujos ambientales hay que movilizar experticia a nivel de cuenca antes de que surja en conflicto económico por agua. La señal económica en una creciente disparidad entre los valores del agua para irrigación y del agua para usos urbanos e industriales. En cuanto al agua subterránea, la señal inicial del problema es a disminución de los niveles, que las

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comunidades locales suelen notar en pozos superficiales de agua potable mucho antes de que se convierta en un problema para los irrigadores.

6.2.2- Equilibrio de los intereses de todos los demandantes de agua.

Equilibrar intereses en competencia por el agua requiere un consenso sobre la naturaleza técnica del problema. Esto exige experticia a nivel de cuenca. Es crucial determinar tempranamente los flujos ambientales. Si las necesidades ambientales emergen sólo después de haber empezado a surgir el conflicto económico, el problema de equilibrio se torna mucho más controversial. La función de una agencia para el agua es proporcionar análisis de calidad e información técnica sobre las características hidrológicas de la cuenca, incluido el análisis de escenarios alternativos de repartición, comercio y fijación de precios del agua.

6.3- IMPACTOS AMBIENTALES – CONSIDERACIONES GENERALES

• Proyectos mineros, encontramos algunos puntos de interés para el presente estudio (Sector 1, Tramo 1 Ruta del Sol”).

INSTITUTO TECNOLÓGICO GEOMINERO DE ESPAÑA (1998) “Evaluación y corrección de impactos ambientales”. (Texto que recoge las conferencias del “curso de evaluación y corrección de Impactos Ambientales” del ITGE. 1990 y 1991). 2ª edición. Madrid.

• Tema II – Identificación y evaluación de impactos ambientales. De interés las siguientes secciones.

• a) “Los proyectos de ingeniería y la corrección de impactos ambientales”, por el Ing. Carlos

López Jimeno. P.51 a 58. Extractamos de esta sección del libro los siguientes conceptos:

La preocupación por la defensa y la conservación del medio natural es, hoy en die, una demanda social de primera magnitud y muy especialmente en aquellos países con gran potencial de crecimiento. La sociedad demanda, cada vez con mayor intensidad, la implantación de procesos productivos limpios en todas las actividades económicas. La incidencia de esta demanda social sobre el aparato industrial es directa, tanto desde la óptica de de la adopción de medidas preventivas como de la implantación de medidas correctoras que eviten y aminoren las alteraciones sobre el medio ambiente.

6.3.1- Medidas preventivas y correctoras.

Las evaluaciones de impacto ambiental están, como se ha indicado, dirigidas a predecir las consecuencias que la ejecución y posterior desarrollo de una actividad humana puede producir en el entorno donde se localiza el proyecto, con el fin de dictaminar los efectos desencadenados y establecer medidas de control y correctoras que hagan posible el desarrollo de la actividad sin perjudicar, o perjudicando lo menos posible, al medio ambiente.

La adopción de medidas preventivas o correctoras en las evaluaciones de impacto ambiental que sirven para eliminar, mitigar, minimizar, o atenuar los efectos negativos producidos por un determinado proyecto es una etapa importante en las evaluaciones de impacto.

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Hay que partir de la premisa que siempre es mejor no producir la alteración que establecer una medida correctora, pues aparte de suponer un coste adicional de tiempo y dinero, en la mayoría de los casos, solamente eliminan una parte de la alteración y en otros, ni siquiera esto.

Deberá, pues, intentarse siempre aplicar medidas preventivas o inherentes al proyecto antes que pasar a la adopción de medidas correctoras en etapas más avanzadas, Se ve pues la gran importancia que actualmente poseen las fases de concepción y definición en las que el diseño y la selección de la tecnología o proceso son las herramientas básicas para alcanzar los objetivos propuestos.

Después de aplicar las medidas preventivas, si aún los impactos producidos presentan una magnitud significativa, se pasa a la siguiente etapa, la de las medidas correctoras en etapas más avanzadas. Se ve pues la gran importancia que actualmente poseen las fases de concepción y definición en las que el diseño y la selección de la tecnología o proceso son las herramientas básicas para alcanzar los objetivos propuestos.

Después de aplicar las medidas preventivas, si aún los impactos producidos presentan una magnitud significativa, se pasa a la siguiente etapa, en la que las medidas correctoras juegan un papel fundamental.

Los tipos de medidas correctoras pueden encuadrarse en las clases siguientes:

• Reducen el impacto. Este tipo de medidas correctoras generalmente, se consigue con una medida del diseño del proyecto o limitando la intensidad de las acciones que éste conlleva.

• Compensan el impacto. Por ejemplo si se ha alterado la fauna, estableciendo medidas que protejan la que aún permanece.

• Cambian la condición del impacto. Favorecen los procesos de regeneración natural o permiten restaurar el entorno afectado.

Otros aspectos importantes a considerar sobre las mismas medidas correctoras es la escala temporal de su aplicación, que es conveniente llevarlas a la práctica lo antes posible, ya que de este modo se pueden evitar impactos secundarios (e.g.:una escombrera sin vegetación es susceptible de erosionarse, producir polvo, contaminar las aguas, etcétera).

b) “Los peligros naturales en las evaluaciones de impacto ambiental en obras civiles” por el Ing. Francisco Javier Ayala Caicedo. P. 95 a 104. “3 peligros naturales y obras lineales:

Debe tenerse presente:

• Que la estabilización de deslizamientos es cara, y a menudo es preferible desviar la traza. Por ello la identificación es esencial.

• Que una vez en servicio las inestabilidades resultan mucho más peligrosas y costosas. Por ello, las actuaciones deben ser preventivas.

Las inestabilidades de ladera, pueden llegar a ser especialmente problemáticas en las boquillas de los túneles, y por ello deben ser investigadas especialmente, ya que una inestabilidad puede generar una catástrofe.

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Los túneles en zonas urbanas, pueden generar problemas de subsidencia en las construcciones asentadas encima. Por ello, aparte el necesario Estudio geotécnico, debe llevarse un control instrumental de asientos y utilizarse métodos de excavación y construcción adecuados.

Los problemas geotécnicos, pueden revestir un peligro especial en el caso de los gasoductos y oleoductos al producir asentamiento diferencial la rotura, con el peligro de explosión.

TEMA V – PROBLEMAS ESPECÍFICOS DE PROYECTOS SOMETIDOS A EVALUACIÓN DE IMPACTO AMBIENTAL.

Sección: “Problemas específicos de proyectos sometidos a Evaluación de Impacto Ambiental: Vías de Transporte”. Por los ING. Rosa María Matas López y Pedro Pérez del Campo, p 215 – 226.

Las vías de transporte terrestre constituyen una actuación particular entre las actividades humanas con repercusiones ambientales sobre el territorio. Desde una óptica global, existen una serie de características específicas de la misma que determinan en gran medida, los principales tipos de impactos a considerar y por lo tanto las metodologías más aptas para su evaluación y corrección. Entre estas características se pueden destacar:

- Carácter lineal muy acentuado:

Considerando la actuación en su conjunto y dejando de lado algunos elementos especiales, como las variantes de población de autovías, las vías de transporte son elementos de infraestructura cuya afectación espacial viene marcada por una estrecha banda de gran longitud.

Esta banda, gracias a las modernas técnicas de construcción y las crecientes demandas de reducción de los tiempos de transporte por los usuarios, se acomoda cada vez menos a obstáculos orográficos y geológicos que la naturaleza pone a su paso. El resultado final suele ser una aguda incisión en el territorio cuyas repercusiones finales, especialmente de orden paisajístico, son tanto o más severas cuanto más transversalmente se cortan las estructuras naturales.

- Notable importancia de los impactos indirectos:

La escasa anchura de la banda, directamente afectada por el cambio en el uso del territorio que supone una vía de transporte, no supone la limitación espacial de los impactos. Fuera de dicha banda se ejercen otra serie de ellos, de importancia y magnitud variables, que suelen representar un problema mayor que el generado en la propia banda de afectación directa, tanto a nivel de caracterización como de corrección.

Entre estos impactos cabe reseñar los debidos a la apertura de pistas de acceso (se han llegado a constatar longitudes totales, en terrenos orográficamente complicados, de hasta tres veces la longitud de la vía principal), las canteras de préstamo de todo tipo (tierras para terraplenes, áridos de hormigón, firmes de rodadura, balasto para ferrocarril, etc.) tanto más numerosas cuanto más desfavorable sea geológicamente la zona atravesada y las escombreras.

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La situación ideal es aquella en la que al equipo de planificación y al Diseño se integran, desde la génesis de la actuación y como un elemento más, los especialistas ambientales. De esta forma, la ubicación concreta de la alternativa final se seleccionará tras considerar, no sólo los análisis beneficio – costo, los estudios de trazado y los estudios geotécnicos -hoy habituales-, sino también los estudios ambientales, como un condicionante adicional de primera magnitud.

Los estudios económicos de trazado y geotécnicos se escalonan, a lo largo de todo el proceso de realización, en una serie de fases caracterizadas por unas determinadas consistencias, en lo que resulta un proceso de aproximaciones sucesivas. Los estudios ambientales deben organizase de la misma manera.

6.4- IDENTIFICACIÓN Y EVALUACIÓN DE IMPACTOS QUE PUEDE GENERAR UN PROYECTO VIAL, EN ESPECIAL LA CONSTRUCCIÓN Y OPERACIÓN DE TÚNELES.

(Tomado adoptado de “Estudios fase III, cruce de la cordillera central paralela Ibagué – La Linea. Estudio de Impacto Ambiental. Consorcio Gómez Cajiao y Asociados S.A. Consultoría Colombiana S.A.. Estudios Técnicos S.A. -Revisión 3, julio de 2001).

En términos generales un proyecto de la magnitud del presente, puede originar impactos de importancia principalmente sobre los diferentes componentes ambientales físicos, bióticos y socioeconómicos tales como los siguientes:

• Componente Geoesférico

Por la magnitud del movimiento de tierras que ocasionará, del orden de los XX millones de metros cúbicos, su transporte y disposición final en los diferentes sitios de disposición localizados a lo largo del eje del proyecto o en cercanías del mismo

• Componente hídrico

Por la posibilidad de aporte de sedimentos a los cuerpos de agua originados por el movimiento de tierras, por la posible reducción del nivel freático debido a la excavación de los dos túneles y por el aporte de aguas freáticas captadas (xx l/s inicialmente) a un cuerpo de agua del cual dobla su caudal.

• Componente Biótico

Por la eliminación de vegetación boscosa en el área que ocupará la nueva calzada y el desplazamiento de la fauna.

• Componente Socioeconómico

Por la presencia de nuevos y numerosos trabajadores en la región que ocasionarán una demanda de servicios por la generación de empleo directo e indirecto y su efecto en la economía local y regional, así como sobre el costo de operación del transporte de larga distancia y la reducción de tiempos de viaje entre la capital y otros centros de gran importancia para el país.

Para la evaluación del impacto total del proyecto, se han tenido en cuenta que la zona está alterada por el hombre desde hace muchos años y la carretera no abrirá nuevos frentes de colonización, pero que existen zonas de valor ecológico y social que deben protegerse. Para las acciones que originan mayores impactos y para los componentes mayormente afectados, se

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definen las medidas de mitigación que se deben aplicar para minimizar el impacto del proyecto sobre el medio.

6.4.1- Acciones del proyecto susceptibles de modificar el ambiente

En el presente capítulo se identifican las principales acciones del proyecto durante las etapas de construcción y operación, y para cada una de ellas, se señala qué elementos del ambiente pueden ser modificados ya sea temporal o permanentemente, por cada una de ellas. Esta identificación permite señalar y agrupar grandes acciones del proyecto que afectan de manera similar el entorno y seleccionar los indicadores del impacto.

Para realizar esta identificación el proyecto total se divide en tres grandes grupos de similares características constructivas y operacionales, a saber:

• Las vías en superficie

• Los puentes y viaductos

• Los túneles

Para cada uno de estos grupos se relaciona las acciones a ejecutar y para cada una de ellas se indentifican los componentes del medio que pueden se afectados, el posible impacto y el indicador del mismo. Se define como indicador del impacto un elemento del ambiente perteneciente a un componente ambiental susceptible de ser modificado por una o más acciones del proyecto, que es fácilmente medible e indica el cambio sobre la calidad del mismo ya sea positivo o negativo, Por ejemplo, algunos de los indicadores de calidad de agua ara las características del proyecto son:

• Caudal de aguas vertidas

• Concentración de grasas y aceites en drenajes naturales

• Cambios en las concentraciones de sólidos

6.4.2- Construcción y operación de Túneles

Las acciones que por la construcción y operación de túneles son susceptibles de modificar el ambiente son:

• Etapa de construcción:

1. Construcción y operación de campamentos. 2. Desviación del río XXXX. 3. Construcción vías de acceso a pozos de ventilación. 4. Transporte de maquinaria y equipo. 5. Transporte, almacenamiento y utilización de dinamita. 6. Transporte y almacenamiento de materiales de construcción. 7. Manejo de aguas freáticas. 8. Sistema de generación de energía 9. Sistema de ventilación para el frente de obra. 10. Preparación y aplicación de concreto neumático. 11. Perforación de pozos de ventilación

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12. Instalación de accesorios, iluminación equipos de ventilación, teléfonos y demás elementos.

• Etapa de operación:

1. En la Tabla 6.1 del presente estudio se observan las acciones del proyecto, frente a los componentes afectados, los posibles impactos y sus indicadores.

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Tabla 6.1 Acciones del proyecto susceptibles de modificar el ambiente (Construcción del Túnel)

ACCIONES DEL PROYECTO COMPONENTES AFECTADOS

POSIBLE IMPACTO INDICADORES DE IMPACTO

Etapas de construcción

Construcción y operación de campamentos.

Geoesférico, aire, hidrología, flora y social.

Erosión superficial. Áreas con presencia de fenómenos erosivos.

Generación de escombros. Volumen de escombros generados.

Cambio de uso. Áreas con cambios de uso.

Contaminación del suelo con hidrocarburos.

Áreas del suelo contaminadas con hidrocarburos.

Emisión de partículas y gases. Concentración de partículas y gases en el aire.

Generación de ruido. Niveles sonoros.

Aporte de sólidos y grasas y aceites a los cuerpos de agua por escorrentía superficial.

Cambios en la concentración de sólidos y grasas y aceites en los drenajes afectados por el proyecto.

Alteración de la cobertura vegetal. Áreas con remoción de especies.

Generación de empleo directo o indirecto. Número de trabajadores.

Demanda de servicios. Incremento en la demanda de servicios.

Cambio en la economía regional. Variación en el costo de vida.

Congestión de tráfico en la vía. Incremento en el tiempo de desplazamiento por la vía.

Cierre temporal de la vía. Número de horas/días con la vía cerrada por el desarrollo de las

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obras.

Desviación de corrientes de agua. Hidrología y fauna.

Alteración de cauces. Longitud de drenajes con cambios en su morfología lacustre.

Aporte de residuos sólidos a los cuerpos de agua.

Cambios en la concentración de sólidos en los drenajes afectados por el proyecto. Presencia de basuras originadas por el proyecto sobre los drenajes.

Alteración de hábitats de fauna silvestre. Áreas con remoción de especies.

Construcción Vías de acceso a pozos de ventilación. Geoesférica y flora.



Pérdida de la capa orgánica. Volumen de capa orgánica retirada.

Cambio de uso. Áreas con cambio de uso.

Alteración de cobertura vegetal. Áreas con remoción de especies.

Transporte de maquinaria y equipo. Social.

Congestión del tráfico. Incremento en el tiempo de desplazamiento por la vía.

Incremento de accidentes. Número de accidentes durante la construcción Vs. Número de accidentes antes de ella.

Transporte, almacenamiento y utilización de dinamita.

Geoesférico, aire y social.

Generación de escombros.

Emisión de partículas.

Generación de ruidos. Incremento en el tiempo de

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desplazamiento por la vía.

Accidentes por el uso de explosivos.




Emisión de gases. Concentración de gases en el aire.

Transporte y almacenamiento de materiales de construcción. Hidrología y Social.

Congestión de tráfico. Incremento en el tiempo de desplazamiento por la vía.



Perforación de la roca y extracción del material. Hidrogeología e hidrología.


Cambios en la concentración de sólidos en los drenajes afectados por el proyecto.

Abatimiento del nivel freático. Cambio en las profundidades de los niveles freáticos.

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Generación de caudales provenientes de aguas freáticas.

Caudal de aguas de origen freáticas.

Manejo de aguas freáticas Hidrogeología e hidrología.

Aporte de sólidos a los cuerpos de agua por escorrentía.

Cambios en la concentración de sólidos en los drenajes afectados por el proyecto.

Aportes de grasas y aceites a los cuerpos de agua.

Cambios en la concentración de grasas y aceites en los drenajes afectados por el proyecto.

Abatimiento del nivel freático. Cambios en la profundidad de los niveles freáticos.

Generación de caudales provenientes de aguas freáticas.

Caudal de aguas de origen freático.

Cambio en el caudal del cuerpo de agua.

Delta del caudal existente antes del vertimiento de aguas, frente al caudal después de verter las aguas.

Sistemas de generación de energía Aire, geoesférico e hidrología


Generación de ruidos. Niveles sonoros.

Aporte de grasas y aceites a los cuerpos de agua.

Cambios en la concentración de grasas y aceites en los drenajes afectados por el proyecto.

Contaminación del suelo por hidrocarburos.

Áreas del suelo contaminadas con hidrocarburos.

Sistema de ventilación para el frente de obra. Aire. Emisión de partículas. Concentración de partículas y

gases en el aire.

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Generación de ruidos. Niveles Sonoros.

Construcción Vías de acceso a pozos de ventilación. Geoesférica y flora.



Pérdida de la capa orgánica. Volumen de capa orgánica retirada.

Cambio de uso. Áreas con cambio de uso.

Alteración de cobertura vegetal. Áreas con remoción de especies.

Transporte de maquinaria y equipo. Social.



Transporte, almacenamiento y utilización de dinamita. Geoesférico, aire y social.


Emisión de partículas. Concentración de partículas en el aire.

Generación de ruidos. Incremento en el tiempo de desplazamiento por la vía.

Accidentes por el uso de explosivos.


Congestión del tráfico. Incremento en el tiempo de

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desplazamiento por la vía.


Emisión de gases. Concentración de gases en el aire.

Transporte y almacenamiento de materiales de construcción. Hidrología y Social.

Congestión de tráfico. Incremento en el tiempo de desplazamiento por la vía.



Preparación y aplicación de concreto neumático. Aire e hidrología

Emisión de partículas Concentración de partículas en el aire.



Perforación de pozos de ventilación.

Geoesféricos, aire, hidrología e hidrogeología.

Generación de escombros Volumen de escombros generados

Generación de ruidos Niveles sonoros.


Cambios en la concentración de sólidos en los drenajes afectados por el proyecto. Presencia de

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basuras originadas por el proyecto sobre los drenajes.

Abatimiento del nivel freático. Cambio en la profundidad de los niveles freáticos.

Instalación de accesorios, iluminación, equipos de ventilación, teléfonos y demás elementos.

Geoesférico

Generación de residuos sólidos. Volumen de residuos sólidos generados.

Operación del túnel Aire, Hidrogeología, hidrología y social.


Abatimiento del nivel freático Cambios en la profundidad de los niveles freáticos.

Cambio en el caudal del cuerpo de agua

Delta del caudal existente antes del vertimiento de aguas, frente al caudal después de verter las aguas.

Mejoras en las condiciones de operación de la vía

Variación en costos de desplazamientos y operación de vehículos. Tiempo de desplazamiento de la vía construida Vs. La vía actual.

Generación de empleo directo e indirecto Número de trabajadores.

6.5- ESTUDIO AMBIENTAL Y GEOTÉCNICO DE ZODMES

Dada la importancia que tienen los sitios de disposición de material sobrante de excavación o ZODMES dentro del estudio ambiental y geotécnico del proyecto, hemos incluido esta sección con una serie de criterios de diseño y construcción de dichos sitios, que han sido aplicados con éxito por IGL en proyectos mineros y de Ingeniería Civil en los cuales ha habido movimiento de tierras en volúmenes apreciables.

Se presentan los diagramas de flujo correspondientes a los siguientes temas:

• Programa abreviado del estudio de impacto ambiental de los ZODMES.

• Esquema de planeación y programa de diseño geotécnico para la construcción de ZODMES.

• Diagrama de flujo del proceso de diseño de ZODMES.

Los tres diagramas anteriores condensan en forma práctica, en una lista de pasos a seguir, el diseño de los ZODMES en proyectos de obras lineales.

Seguidamente se presentan esquemas de los métodos de disposición de desechos o sobrantes térreos depositados en medio acuoso; estos métodos se basan en la construcción de diques superpuestos en dirección hacia aguas arriba o hacia aguas abajo; por lo general se construyen con materiales extraídos de los mismos sobrantes térreos.

Desde hace más de 30 años es muy frecuente en la geotecnia de disposición de materiales de proyectos de Ingeniería Civil o de minería, la construcción de “diques de arranque” o de contención de la parte inferior o de zonasintermedias estratégicas de la masa de materiales. Al respecto se incluyen figuras con los métodos de construcción de diques comúnmente empleados.

Después se presentan gráficos con los tipos de ZODMES, entre ellos los que se construyen en zonas planas o en concavidades del terreno o valles estrechos de montaña, y los que se localizan en ladera, como podrían ser los ZODMES 3 y 4 del proyecto en estudio. Se acompaña este tema con gráficos que ilustran las estrategias en la planeación y desarrollo de ZODMES.

Finalmente se presentan figuras con los posibles modos de falla de ZODMES y por extensión las formas de falla, agrietamiento y deformación de presas de tierra que podrían aplicarse al estudio, planeación y desarrollo de los ZODMES,

Figura 6.1 Programa abreviado del estudio de impacto ambiental para sitios de dispósicion permanente de desechos o esteriles. Tomado de HIDROAMBIENTE – IGL, 1982.

Figura 6.2 Esquema de planeación y programa de diseño geotécnico para la construcción de ZODMES. Modificado de Brawner y Campbell, “Tailing Disposal Today”, 1973.

Figura 6.3 Diagrama de flujo del proceso de diseño de un botadero. Tomado de Taylor y D´Appolonia, 1977.

6.5.1- Pasos a seguir para el diseño de las zonas de disposición de materiales de excavación en proyectos de obras lineales.

1. Caracterización general de los materiales por disponer.

2. Evaluación del sistema de explotación con el objeto de definir la posibilidad del retrollenado (preferible), u otro sistema de botado.

3. Cuantificación de los diferentes materiales por disponer y su tasa de producción.

4. Selección de los sitios de disposición de los desechos.

Deben cumplir:

a) Capacidad suficiente. b) Estabilidad. c) Bajo riesgo ambiental. d) Cercanía al sitio de producción. e) Necesidad de adecuación mínima. f) Facilidad de operación y manejo.

5. Estudio geotécnico y ambiental de los sitios de disposición.

6. Diseño de obras de adecuación:

• Carreteras de acceso, • Descapotes, • Canales, • Interceptores y de conducción del agua por fuera de la zona. • Diques, • Drenajes, • Filtros, • Lechos drenantes, • Trincheras drenantes, etc.

7. Análisis y diseño del sistema de disposición y recuperación del terreno.

8. Diseño de la instrumentación.

9. Plan de contingencia.

6.5.2- Métodos de disposición de desechos o sobrantes térreos depositados en medio acuoso.

Figura 6.4 Métodos de construcción de diques “Hacia aguas arriba”.

6.5.3- Métodos de construcción de diques para contención de desechos

Figura 6.5 Métodos de construcción de diques para ZODMES en etapas sucesivas.

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6.5.4- Tipos de Zodmes

Figura 6.6 Tipos de emplazamiento. M.J. Taylor, 1985.

6.5.5- Estrategias en la planeación y desarrollo de Zodmes. Tomado de Hoek y Ashby, 1980.

Figura 6.7 Estrategias en la planeación y desarrollo de botaderos. Tomado de Hoek y Ashby, 1980.

6.5.6- Posibles modos de falla de Zodmes

Figura 6.8 Representacion esquemática de los tipos de falla en botaderos. Tomado de Hoek y Ashby, 1980.

Figura 6.9 Esquema de los modos generales de falla en botaderos. Tomado de Hoek y Ashby, 1980.

Figura 6.10 Tipos de falla en botaderos a lo largo del suelo de fundación. Tomado de Hoek y Ashby, 1980.

Figura 6.11 Posibles modos de falla de Zodmes. Tomado de J.A. Caldwell, 1985.

FALLA DE BASE (DESLIZAMIENTO Y FLUJO DE TIERRAS O LODOS)

FALLA DE FUNDACIÓN (DESLIZAMIENTO ROTACIONAL)

FLUJO DE TIERRAS DE LODO FALLA CIRCULAR

TRASLACIÓN DE BLOQUE

FLUJO SUPERFICIAL

DESLIZAMIENTO SUPERFICIAL O EN CUÑA

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6.5.7- Formas de falla, agrietamiento y deformación de presas de tierra.

Un buen número de casos de falla de diques que contienen desechos térreos puede asimilarse (estudiarse y prevenirse) por similitud con las presas de tierra.

Figura X. Formas de falla de presas de tierra. Sowers, 1977.

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Figura X. Grietas típicas que se pueden presentar en diques debido a asentamientos diferenciales. Tomado de Sherard u otros, según Brawner y Campbell, 1973.

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6.6- FALLAMIENTO: FORMAS Y PROCESOS MORFOGÉNICOS

Debido a la gran importancia que asignamos a la acción de fallas geológicas y las formas del terreno asociadas a éstas en el proyecto, por ejemplo el collado que divide las cuencas hidrográficas de la Quebrada Cune y del Río Negro, presente entre el K6+900 y el K7+500 del proyecto, el cual ha sido originado por la falla del Alto del Trigo, la influencia de esta falla y la de Bituima y otras en otros sectores de proyecto, como en la loma alargada de sur a norte en la cual se localiza el portal de salida del túnel del Trigo, transcribimos a continuación conceptos muy claros y útiles de Antonio Flórez (2003) “Colombia: evolución de sus relieves y modelados” Red de Estudio de Espacio y Territorio de la Universidad Nacional de Colombia, Unibiblos, Bogotá.

“Se describen aquí algunas de las formas del relieve de fallamiento y los procesos externos que en ellas funcionan, pero no se discuten los procesos tectónicos mismos.

“En el capítulo sobre el desarrollo morfoestructural ya se planteó la existencia de las discontinuidades tectónicas mayores, a lo largo de las cuales se acrecieron los terrenos o los alineamientos que separan las depresiones laterales e interandinas de los bloques levantados.

“Estas fallas fundamentales son fallas de cabalgamiento o inversas, a lo largo de las cuales los bloques montañosos se levantaron más que las depresiones. Los escarpes resultantes caracterizan las estribaciones cordilleranas o montaña baja, y desde su formación han sufrido procesos de desgaste por disección y movimientos en masa que los han hecho retroceder; por tanto, no son originales.

“Estos escarpes evolucionan principalmente por proceso gravitacionales o caída de materiales rocosos que se acumulan en parte al pie del escarpe como conos de derrubios y material coluvio-aluvial. Se puede afirmar que estos depósitos existen a lo largo de todas las estribaciones de las cordilleras y de las serranías (véanse piedemontes).

“Las depresiones interandinas están limitadas a cada lado por fallas inversas, y en la depresión se aloja un río principal sea el Magdalena, Patía, Atrato, …; de hecho, estas llanuras aluviales están controladas estructuralmente.

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Figura 6-7. Esquema del modelado en facetas. Borde oriental de la cordillera Central.

Figura 6-8. Esquema del modelado en facetas triangulares. Falla del río San Francisco, sierra nevada de Santa Marta.

“Además de los anteriores, existen varios sistemas de fallas con direcciones diferentes y con efectos varios en la morfología. En general, las fallas normales e inversas generan discontinuidades topográficas o escarpes de falla en los que operan procesos como desplomes, derrumbes y pueden ser disectados perpendicularmente por los drenajes.

“Un caso común en el relieve andino es la disección de los escarpes, que da lugar a un modelado en facetas más o menos trapezoidales (Ej.: estribaciones de la cordillera Central, Fig. 6.7) o triangulares (Ej.: falla del río San Francisco en la sierra nevada de Santa Marta, Fig. 6-8). Estos modelados resultan de la disección perpendicular por los ríos que descienden de las cordilleras y buscan confluir al drenaje principal ubicado en la depresión.

“Otros sistemas de fallas en las montañas y aún en las llanuras orientales ejercen un control estructural, aunque parcial, de la red de drenaje (Fig. 6-8). Al respecto, los ejemplos abundan; el río Chicamocha y varios de sus afluente están parcialmente controlados por líneas de falla; igualmente los ríos Saldaña, Combeima, Guáitara, Guarinó, Zulia… y muchos más. En general, los ríos que desarrollan cañones como los antes citados u otros como el Patía, río Negro, Guayuriba y tantos otros siguen –aunque sea en partes de su recorrido- líneas de falla. No solamente los ríos, sino también quebradas y arroyos aparecen con frecuencia controlados estructuralmente.

“La adaptación de la red de drenaje a líneas de falla no es más que un hecho de selección natural. Los movimientos que ocurren a lo largo de las fallas fracturan los materiales y los debilitan, y topográficamente originan depresiones. Estas condiciones son buscadas por las corrientes de agua que por efecto de la gravedad se alojan en las partes más bajas, y allí donde

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el sustrato es más débil para el arranque, transporte y elaboración del cauce (valle) con un menor gasto de energía. Dependiendo del tamaño de las corrientes, se puede llegar a la elaboración (modelado) de verdaderos cañones (véase Fig. 6-8). Desde luego, no todo modelado de disección profunda se explica por control estructural.

“Como antes se planteó, en la región andina el grado de fracturamiento y fallamiento es muy denso y algunas corrientes menores de agua se instalan en las líneas de falla de manera divergente a partir de una divisoria de aguas (Fig. 6-9). Cuando esto sucede, las corrientes de agua causan disección profunda a lo largo del lineamiento, la cabecera retrocede por movimientos en masa hasta formar una divisoria aguda (cuchilla), conocida en los departamentos del Tolima y Caldas con los nombres de “delgaditas” o “quiebras”.

“Como lo describió Flórez (1993), estas geoformas angostas perpendiculares a los ejes de disección controlados por una línea de falla se convierten en pasos obligados para el trazado de carreteras y caminos, y son apetecidos para la instalación de caseríos. Sin embargo, los condicionantes tectónicos y la dinámica externa (movimientos sísmicos, disección, retroceso por movimientos en masa) hacen de estos pasos (delgaditas) áreas muy inestables con amenazas para la vida de las personas y su infraestructura (vías y vivienda) (Fig. 6-9).

Figura 6-9. Inestabilidad en “quiebras o delgaditas” (tomado de Flórez, 1993).

“Las delgaditas abundan en Colombia, pero son más representativas en los macizos; así se las encuentra mucho en Antioquia, Caldas y Tolima donde hay incluso pueblos en ellas (Ej.: Padua y Delgaditas) o en Santander (Ej.: La Corcova, arriba de Bucaramanga).”

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7- ESTUDIOS TÉCNICOS DE CASOS SIMILARES

De acuerdo con el contenido del producto o concepto final establecido por el Ministerio de Ambiente se exponen en este capítulo dos casos de estudios geotécnicos de proyectos viales, seleccionados entre los numerosos estudios que ha realizado Ingeniería y Geotecnia Ltda en rocas blandas, en especial en lutitas, bajo la dirección (y con participación directa en su ejecución) del Director del presente estudio.

En el ANEXO 5 se incluye una lista de los trabajos de consultoría o asesoría geotécnica de IGL en laderas formadas en rocas blandas (lutitas, arcillollitas, limolitas, liditas, areniscas no cementadas, principalmente las nombradas en primer lugar). Se señalan con asterisco los localizados en la región del Sector 1 – Tramo 1 del Proyecto Vial “Ruta del Sol”, y los correspondientes a casos similares.

Los casos escogidos fueron los siguientes:

1. Estudio geotécnico y asesoría durante la construcción y el mantenimiento en los primeros 2 años de operación de una carretera para un proyecto relacionado con la industria del cemento en la región entre los municipios de la Calera y Choachí, Cundinamarca. Este caso se desarrollo en el periodo 1977 – 1981 con visitas ocasionales en 1983 y 1986. (Ver el ANEXO 6).

2. Asesoría geotécnica durante la construcción de la Autopista Bogotá – Villavicencio para estudio y solución de problemas de estabilidad de taludes y terraplenes. Se extendió la asesoría a la concesionaria durante el periodo -2006 (Ver el ANEXO 7).

3. Efectos del invierno en la carretera Guaduas – Villeta a partir de las visitas realizadas a finales de 2011 y en enero de 2012. (Ver el ANEXO 8)

Dichos casos se ilustran con series de fotografías descriptivas de los problemas enfrentados; se indican aspectos geológicos, geomorfológicos y geotécnicos, y un buen número de soluciones planteadas y puestas en práctica. Se procura exponer el método de trabajo que se aplicó, adoptó o se estableció por iniciativa propia. Al final se resumen las enseñanzas o experiencias principales derivadas de ambos casos.

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8- CONCEPTO TÉCNICO

8.1- ASPECTOS DE LAS CARACTERÍSTICAS Y COMPORTAMIENTO GEOTÉCNICO DE LAS LUTITAS Y OTRAS ROCAS BLANDAS EXISTENTES EN LA ZONA DEL PROYECTO

Las rocas predominantes en el área (arcillolitas, lutitas, limolitas) pertenecen al grupo de las rocas blandas, nombre con el que se designan en la Mecánica de Rocas moderna ciertos materiales que presentan alta degradabilidad (o baja durabilidad) ante la acción de cambios climáticos, por ejemplo los cambios de humedad que tienen lugar en periodos lluviosos y secos, o en un corto tiempo entre unas horas de intensa lluvia y las del sol esplendoroso que sigan. Por tanto son rocas que se meteorizan con facilidad y en consecuencia reducen o pierden su cohesión también fácilmente.

Las rocas blandas se caracterizan por presentar baja durabilidad, bajo ángulo de fricción, alta susceptibilidad a los procesos de meteorización y cambio drástico de resistencia ante los cambios de humedad. Además, los suelos residuales de estas rocas son arcillosos, de alta plasticidad, compresibles, con altos contenidos de humedad y expansivos.

Por ende, las rocas presentes en el Sector I Tramo I (ver la Figura 8.5) se caracterizan por estar condicionadas por:

• Procesos de durabilidad – degradabilidad.

• Procesos acelerados de meteorización, sobre todo una vez que están expuestas a la atmósfera.

Esta última característica implica que al humedecerse se hinchan y pierden cohesión, quedando muy susceptibles a fluir si llegan a saturarse, y que al secarse se contraen agrietándose intensamente; aunque al secarse se endurecen (ganan cohesión) la contracción las hace desintegrar o desmoronar lo cual lleva a pérdida de coherencia (algo así como la resistencia global) del suelo.

La existencia de estratos de arenisca y caliza intercalados con las sucesiones de rocas arcillosas como las lutitas, arcillolitas y limolitas, introduce un factor hidrogeológico adicional que puede actuar en contra de la estabilidad del terreno. Consiste en que las areniscas y calizas son más permeables que las demás rocas nombradas, al ofrecer facilidad para la circulación del agua por sus fracturas y diaclasas (permeabilidad secundaria que proveen las discontinuidades de los estratos rocosos); por el contrario, las rocas arcillosas son por naturaleza de permeabilidad muy baja. En estas condiciones, las areniscas y calizas actúan como acuíferos confinados por las rocas arcillosas, llevan el agua hasta distancias considerables desde las zonas de recarga, donde entra el agua a fluir por entre ellos, y así permiten que haya suministro de agua a zonas de las laderas, y en especial, que el agua ejerza presiones significativas que contribuyen a inducir la inestabilidad.

Un aspecto importante en el proyecto puede ser el de la utilización de las rocas resultantes de la excavación de cortes en rellenos y terraplenes, aunque las que aparezcan con mayor grado de meteorización es indudable que deban ser llevadas a los Zodmes. Entre las causas de

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condiciones inestables en terraplenes construidos con lutitas se tienen los siguientes (Shamburger et al, 1975, citado por Morgenstern, 1979)1:

a. Espesor de capas excesivo.

b. Compactación inadecuada.

c. Deterioro de los materiales.

d. Características expansivas.

e. Pendiente excesiva de los taludes de espaldones.

f. Infiltración de agua.

g. Falta de bermas laterales.

h. Drenaje inadecuado.

i. Mezcla errática de lutitas con rocas más duras.

j. Omisión o deficiencias en la consideración de todas las condiciones geológicas.

k. Falla de ensayos y criterios adecuados para predecir con cierta confianza el comportamiento de los taludes después de la construcción de terraplenes.

Se comprende que en líneas generales la combinación de medidas tales como el diseño de taludes laterales más tendidos, la compactación en capas delgadas, las condiciones de compactación apropiadas y el buen drenaje ayudará a evitar o resolver muchos problemas en la utilización de lutitas como material de construcción de terraplenes. A todo lo anterior hay que agregar la práctica regional.

8.2- ASPECTOS TÉCNICOS DEL DISEÑO

Las consideraciones prácticas y las soluciones planteadas para el proyecto bajo revisión (alternativa A de trazado, que fue la inspeccionada) son apropiadas para las condiciones topográficas, climáticas y geológicas del área del proyecto, y corresponden tanto a la práctica usual en Colombia, como a lo contemplado en la literatura técnica especializada, sobre el tipo de proyecto, las condiciones físicas (geológicas, geomorfológicas, hidrogeológicas, geotécnicas) y las obras recomendadas.

Sin embargo, hay un aspecto que merece la máxima consideración por nuestra parte y por el Ministerio, relacionado con la estabilidad del proyecto vial ya en servicio a mediano y largo plazo, en especial teniendo en cuenta las propiedades y características del comportamiento en Ingeniería de los suelos y rocas que atravesará el proyecto las cuales son en esencia rocas blandas como ya se explicó, con excepción de cortos tramos en los cuales forman el sustrato calizas y areniscas conglomeráticas.

En las formaciones rocosas que predominan en el Tramo 1 – Sector 1 inciden los siguientes aspectos a mediano y largo plazo:

a) La degradabilidad natural de las rocas (arcillolitas, lutitas, liditas) se verá intensificada por la exposición de áreas grandes de ellas a la atmósfera en los cortes de mayor altura; habrá por lo tanto mayor probabilidad de interacción con el medio ambiente (aire, agua lluvia, cambio

1 Morgenstern, R. N. (1979) “Geotechnical Behaviour of Clay Shales – An Overview”. Informe general, Simposico Internacional de Mecánica de Suelos, Sociedad Mexicana de Mecánica de Suelos, Oaxaca, México

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de temperatura) que estimulará la degradación, lo cual irá en contra de la estabilidad de taludes de corte.

b) Las formaciones de rocas blandas están afectadas por aspectos macroestructurales relacionados con las fallas geológicas y a nivel estructural menor por fracturas y diaclasas que las hacen discontinuas y facilitan la infiltración del agua lluvia y la escorrentía superficial.

c) Los procesos de meteorización mecánica y química de las rocas de la región del proyecto son muy intensos y efectivos en debilitar dichos materiales.

d) Las rocas presentes tienen características esfuerzo-deformación que muestran un comportamiento de ablandamiento, o pérdida de resistencia al corte con el tiempo, lo cual, unido a factores ya mencionados podrá incrementar la propensión a deslizamientos y flujos en el futuro.

8.3- REVISIÓN DEL ESTUDIO DE HIDROGEOLOGÍA DE LOS TÚNELES CON EL GEÓLOGO GILBERTO ALMEIDA (MINAMBIENTE)

En IGL se revisó el Estudio de Hidrogeología – Hidrológico e Hidráulico para Túneles, Modelo Hidrogeológico Numérico, Túneles El Trigo, La Cumbre y las Lajas, suministrado pro MinAmbiente, del cual se extractaron los aspectos de mayor interés para el presente estudio en la sección 2.1.9 (Capitulo 2, páginas 64 a 67 de este informe). Además el Director del presente estudio hizo en compañia con el geólogo Gilberto Almeida, especialista en hidrogeología del Ministerio, una revisión general tanto del estudio hidrogeológico ya mencionado como de otra información relacionada con el modelo Hidrológico elaborado. Se expresan los siguientes comentarios:

Túnel 1- Alto del Trigo: se localiza en un sinclinal. En rocas del Grupo Olini, limolitas silíceas fuertemente plegadas, de color gris claro que forman una serie de colinas bajas redondeadas, con alta permeabilidad (transmisividad hidráulica) secundaria.

Túnel 2- La Cumbre, en Guaguaquí, en el flanco occidental del sinclinal de Guaduas, en areniscas fracturadas de la Formación Hoyón que sobreyace a la Formación seca, que buzan hacia el occidente. Es el más complicado desde ambos puntos de vista, ambiental, por existir en superficie cultivos, y geotécnico.

El estudio hidrogeológico se realizó con el programa MOD FLOW del USGS. Se obtuvieron diversas áreas según la conductividad hidráulica y de almacenamiento de agua infiltrada. Se analizaron las siguientes situaciones de trabajo:

a) Condiciones estacionarias. b) Con una dirección de avance en la excavación del túnel. c) En la otra dirección de avance. d) En ambas direcciones en caso de establecer 2 frentes de avance.

En el caso del Túnel #1 (“El Trigo”) se prevé un tiempo de construcción de 140 días para el cual se hizo el análisis. (El Geól. G. Almeida opinó que deberían llevarlo a un tiempo mayor); el flujo subterráneo se estableció de occidente a oriente.

El Túnel #2 (“La Cumbre”) se localiza en el Flanco Occidental del Sinclinal de Guaduas; el modelo tiene en cuenta la granulometría de los materiales; las partes arcillosas con una conductividad bastante baja y las areniscas y conglomerados con conductividad alta, varios

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órdenes de magnitud mayor que la de la formación arcillosa. Los resultados guardan buena lógica; en la capa superficial el flujo es hacia el extremo occidental del túnel, mientras que en las capas intermedia y profunda del modelo hay flujo hacia ambos extremos del túnel.

8.3.1- Comentarios

• Los flujos resultantes hacia los 2 túneles parecen muy bajo, tal vez por utilizar valores de conductividad hidráulica también bajos.

• En el archivo magnético examinado no se vieron consideraciones sobre las fallas geológicas; en los cortes sólo aparecía la litología.

• De todas maneras es bien conocido que hay flujo del agua infiltrada hacia todo túnel y que el caudal aferente a éstos puede ser reducido cuando hay estratos de lutitas, arcillolitas u otras rocas arcillosas de muy baja conductividad hidráulica, las cuales pueden actuar como “barreras impermeables”.

8.4- EVALUACIÓN DE LOS ESTUDIOS

La comparación de los documentos del proyecto estudiados y analizados (capitulo 2), con las bases para la evaluación presentada en capitulo 6-, junto con los comentarios y opiniones expresados por los profesionales y técnicos del proyecto (Consorcio Helios, interventoría, Ministerio de Ambiente y otros asesores) y la experiencia propia del evaluador y de la firma IGL, permiten establecer que los estudios, análisis y diseños efectuados para el proyecto Ruta del Sol en el Sector 1 – Tramo 1 cumplen con los requerimientos propios de un proyecto de la naturaleza e importancia del estudiado y con la normatividad establecida.

A continuación se manifiesta nuestra valoración de los diversos aspectos y componentes de los estudios del proyecto analizado, de acuerdo con lo solicitado por el Ministerio:

1. Estudios Ambientales. Cumple.

2. Estudios Geológicos. Cumple.

3. Estudios Geomorfológicos y de Procesos. Cumple.

4. Estudios Geotécnicos. Cumple.

4.1. Estabilidad de taludes. Cumple.

4.2. Obras estabilizantes. Cumple.

4.3. ZODMES (1 y 2 Valle Río Cune). Cumple.

4.4. Túneles (excepto agua). Cumple.

5. Análisis de Amenaza, Vulnerabilidad y Riesgo ambiental y geotécnico. Cumple.

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6. Equipo técnico del Consorcio.

6.1. Integrado por profesionales de alta calidad técnica y académica y de destacada experiencia.

6.2. Han hecho estudios y diseños sobre proyectos similares o de importancia igual o mayor que el evaluado, bien calificados.

6.3. Dedican esfuerzos a buscar o plantear y evaluar otras alternativas, con criterios plenamente aceptables.

6.4. Profesionales que han intervenido e intervienen en el proyecto.

NOTA: Además de los participantes en la visita del 14 y 15 del presente mes, es de nuestro conocimiento que los siguientes Ingenieros y Geólogos han participado en los estudios del proyecto:

Ing. Álvaro González García, Director de Estudios Geotécnicos.

Geól. Julio Fierro, Asesor de los Estudios Geológicos.

Ing. Germán Tapias, Asesor de los Estudios Geotécnicos.

Drs. Álvaro Correa Arroyave, Jorge Puerto y Mario Camilo Torres.

Además el Geólogo Armando Celis Caldas es Asesor de Geología de la Interventoría.

En nuestra opinión, los profesionales que han estado vinculados a los estudios geotécnicos del proyecto, presentan destacada trayectoria, alta preparación académica y muchos de ellos son de reconocido prestigio en la Ingeniería Colombiana en los campos en la consultoría, interventoría y construcción.

7. Concepto sobre Geotecnia.

Se considera acertado el tratamiento de los aspectos geotécnicos del proyecto, los cuales se discriminan como sigue:

7.1. Estudio de estabilidad de taludes.

7.2. Tramo especial o crítico K8+000 (Viaducto El Diamante) al K12+400 portal del Túnel El Trigo.

• Características del terreno.

• Pendientes.

• Cortes de gran altura.

• Coluviones o flujos de tierra antiguos sobre lutitas.

7.3. Sitios críticos.

7.3.1. K8+500 Coluvión (Long. 1.500 m ladera abajo) sobre lutitas.

• Viaducto El Diamante.

7.3.2. K8+500 – K9+300. Viaducto Palermo.

• Volumen de corte > 500.000 m3

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• Alturas de corte 80 – 100 m.

• Condiciones de cimentación.

7.3.3. K9+800 – K10+100. Viaducto La Esperanza.

• Condiciones geológicas y topográficas.

• Cimentación a través de grandes coluviones que se extienden desde la parte alta de la Vereda San Isidro.

7.3.4. K10+200 – K10+250. Gran flujo de tierras con actividad reciente.

7.3.5. K11+000 a K12+000. Abundancia de coluviones sobre lutitas u otras rocas blandas.

7.3.6. Deslizamiento del Río San Francisco (K18+200 – K18+800).

8. Conclusiones del Análisis de Riesgo Ambiental – Análisis de Alternativas.

Se consideran acertadas las siguientes conclusiones de este estudio:

“De la evaluación anterior se puede deducir que la alternativa más crítica es el Corredor 3, le siguen en orden ascendente COMMSA, INVIAS y la Alternativa A. Esta última fue seleccionada por la metodología como la alternativa menos desfavorable. Este corredor presenta los niveles de riesgo más bajos, aunque su longitud total es mayor que la de las demás alternativas.

“De los aspectos analizados, el que representa mayor riesgo ambiental es el geotécnico, seguido de pendientes moderadas. En este sentido, ninguno de los aspectos analizados presenta manejos especiales diferentes a buenas prácticas de construcción y una adecuada implementación de medidas de manejo ambiental tradicionales.”

9. Conclusiones del Estudio del Impacto Ambiental

En la sección 2.1.7. del capítulo 2, páginas 46 a 52 del presente informe, extractamos apartes de mayor interés del Estudio de impacto Ambiental; varios de esos apartes fueron destacados o subrayados por nosotros en el curso de nuestros análisis de la información suministrada, básica para elaborar el concepto solicitado por MinAmbiente.

En lo relacionado con la geología de la región del proyecto, se transcriben de nuevo los siguientes párrafos:

“Geología: “el Área de Influencia atraviesa diferentes tipologías litológicas, mostrando comportamientos diferentes frente a los procesos meteóricos”.

“Tramo 1: Se presentan rocas con tamaño de grano fino, tipo lutita y limolita, que se alteran fácilmente, la primera por su característica propia, y la segunda porque se encuentra afectada por procesos geológicos que fracturan intensamente la roca.”

“Entre el K9+000 y el K12+400, se considera como el sector más crítico de este de por sí complejo Tramo 1, debido a sus características estructurales, morfológicas y litológicas. Las rocas predominantes son las Lutitas, Limolitas y Lodolitas laminadas duras, con sus intercalaciones de calizas y areniscas calcáreas que están afectadas por el fracturamiento asociado a la zona de influencia del Sistema de Fallas de Bituima, la mayoría de las cuales (las fallas) tienen rumbo norte-sur - noreste. Estas zonas de falla afectan el macizo rocoso

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fracturándolo, cizallándolo y generando inestabilidades y caídas de bloques y cuñas rocosas.” (El subrayado es nuestro).

Esta descripción se ajusta a las condiciones físicas del corredor. El sector K9+000 al K12+400 también hace parte de los tramos que calificamos como críticos, dados los tipos de roca entre otros factores.

La influencia de las fallas geológicas sobre los macizos rocosos es bien conocida y en el área del proyecto ha sido bien determinada en los estudios geológicos y geomorfológicos del proyecto, y en el Estudio de Impacto Ambiental al que nos referimos ahora se recalca dicha influencia en los siguientes términos:

“Sector Sistema Fallas de Bituima K 9 + 000 – K 12+ 400: Como ya se indicó, se considera a este trayecto como el más crítico a lo largo del corredor estudiado, debido a sus características estructurales, morfológicas y litológicas”. “La negrilla es nuestra).

“Morfológicamente el sector está representado por una topografía ondulada a alta, con formación de escapes rocosos, que alcanzarían alturas superiores a los 100 metros; las rocas predominantes son las Lutitas, Limolitas y Lodolitas laminadas duras, con sus intercalaciones de calizas y areniscas calcáreas que están afectadas por el fracturamiento asociado a la zona de influencia del Sistema de Fallas de Bituima, la mayoría de las cuales (las fallas) tienen rumbo norte-sur - noreste. Estas zonas de falla afectan el macizo rocoso fracturándolo, cizallándolo y generando inestabilidades y caídas de bloques y cuñas rocosas aún sin proyecto, lo cual deja entrever una condición muy crítica en el evento de su intervención”. (El subrayado es nuestro).

En relación con los Procesos de remoción en masa y la Estabilidad geotécnica durante la etapa de construcción se expresa lo siguiente en el EIA:

“En síntesis, los procesos de remoción en masa en esta etapa de construcción, serán inmediatos, complejos, de una periodicidad relativamente regular y medianamente acumulativa, mediana a alta sinergia y relaciones causa efecto primarias, especialmente para el Tramo 1. Los efectos, para los Tramos 2 y 3 son reversibles pero a largo plazo y recuperables a mediano plazo. El impacto se considera Moderado a Alto en periodo de construcción, con remociones que se estiman recurrentes en el Tramo 1”. (El subrayado es nuestro).

Estabilidad Geotécnica: “El efecto de la estabilidad geotécnica, se manifiesta entre inmediato y largo plazo, dependiendo de qué problema geotécnico se esté manejando. En general se puede asumir como de mediano plazo para los Tramos 2 y 3, pues para el Tramo 1 se concluye una condición compleja, sinérgica e insostenible. Para el Tramo 1 la causa – efecto es primaria, y tendría una reversibilidad a muy largo plazo con medidas de alta magnitud, costo y complejidad geotécnica; condición equivalente al caso de 15 años de recurrencia del deslizamiento del Cune en Villeta. La recuperación para los Tramos 2 y 3 es relativamente inmediata, tan pronto se le aplique la medida correctiva; no acontecería lo mismo con el Tramo 1”.

En las condiciones topográficas, geológicas, geomorfológicas y climáticas del proyecto es de esperar que los procesos de remoción en masa que se presenten durante la construcción sean inmediatos, al producirse la alteración de las condiciones naturales por las actividades de construcción; la designación de “complejos” en términos de la Ciencia de la Estabilidad de Taludes puede o no presentarse dependiendo de la forma o modo de falla del terreno, el carácter retrogresivo o sucesivo que adquiera el caso, y en cierta forma

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la magnitud del problema. Es posible que ocurran movimientos de falla más simples como la mayoría de los encontrados en la carretera Villeta – Guaduas durante la reciente inspección practicada por el Directo del presente estudio, un buen número de los cuales se muestra en el Anexo 8 de Estudios Técnicos de casos similares.

Lo de reversibles y recuperables que resulten los procesos en mención pertenece al juicio, conocimiento y experiencia del experto en el Estudio de Impacto Ambiental; desde el punto de vista meramente geotécnico se podría hablar de corrección, remediación y estabilización de dichos procesos, y para lograr estas condiciones abundan obras y procedimientos en los diseños del Tramo 1 conocidos por nosotros.

También se habla en los párrafos transcritos de “remociones recurrentes” en el Tramo 1 y de que este tramo tendría una reversibilidad a muy largo plazo con medidas de alta magnitud, costo y complejidad geotécnica; condición equivalente al caso de 15 años de recurrencia del deslizamiento del Cune en Villeta. Se comenta de nuestra parte que la condición de recurrencia que adquiera un problema de remoción en masa, depende en alto grado de las obras remediales que se pongan en práctica y del mantenimiento geotécnico que se dé a esas obras; tal vez sea algo que no se pueda asignar a priori. Si se entiende por “recurrencia” la de un mismo evento que se repite (o reactive en Estabilidad de Taludes), hasta donde llega el conocimiento del autor del presente informe, el deslizamiento del Cune siempre se mantuvo activo, en movimiento con tasa variable, hasta su muy reciente estabilización con obras importantes. Es difícil adscribir a eventos que ocurran en el futuro en el Tramo 1, mecanismos de falla similares a los del deslizamiento del Cune.

Teniendo en cuenta las obras preventivas y estabilizantes y los procedimientos de construcción diseñados o previstos para el Tramo 1, para su aplicación en el proceso mismo de construcción, cabría preguntarse lo siguiente: ¿si se hubieran puesto en práctica o aplicado en el Cune, obras y procedimientos como los diseñados y previstos para cortes y rellenos en el Tramo 1, hubiera alcanzado la gravedad y persistencia que mostró?. Quizás todo esto pertenece al reino de lo imponderable.

En las conclusiones generales del EIA se destaca lo siguiente:

“Conclusiones generales

“Las zonas de inestabilidad actual se presentan en el Tramo 1 del proyecto. Para los Tramos 2 y 3 no acontece esta situación”.

“Las zonas de inestabilidad futura (fases de construcción y operación) se identifican para el Tramo 1, con impactos negativos sinérgicos, acumulativos y residuales, manifestados primariamente en el medio físico especialmente (componentes geológico y geotécnico), y de forma secundaria en los medios biótico y social, con impactación negativa y sinérgica hacia la Reserva Forestal Protectora del Río San Francisco”.

“No es factible su mitigación sostenible como tampoco su compensación, pues el entorno donde se dispondría la banca corresponde a un sistemático esquema de fallamiento geológico activo que afectaría la banca vial tanto en tiempo como en espacio”.

“En los Tramos 2 y 3 no se interfiere la anterior problemática”.

“Es claro que si los cambios provocados en la realidad por un proyecto no son duraderos, su contribución concreta al proceso de desarrollo resulta más que discutible, por lo que la cuestión de la viabilidad aparece como un criterio central que debe condicionar toda la vida

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de la intervención, como es el caso del Tramo I que obtuvo un resultado de -1 en la Relación Costo / Beneficio, lo que lo califica como inviable e insostenible”.

“Desde diversos tópicos geológicos, geotécnicos, forestales, hidrológicos y ambientales en general, el común denominador de los estudios adelantados, es la advertencia tácita de los muy altos factores de riesgo, vulnerabilidad y amenaza que significa pretender disponer el proyecto en el Tramo 1”. (El subrayado es nuestro).

En desarrollo del presente estudio no se examinaron los 2 y 3, por lo cual no es posible conceptuar acerca de si en estos últimos no se presentan zonas de inestabilidad.

También en nuestras apreciaciones y análisis del trazado del Tramo 1, damos gran importancia a la necesidad de manejar con sumo cuidado la posible intervención de la Reserva Forestal Protectora del Río San Francisco. No se descarta la necesidad de eludir desde el mismo proyecto esta zona, lo cual implicaría variaciones en la parte final del Tramo 1. La elusión puede ser una alternativa de solución adecuada al respecto, dada la oposición de comunidades de veredas del Municipio de Guaduas y las obvias consecuencias de alterar fuentes hídricas, y desde luego la legislación ambiental que rige las zonas de reserva.

Con base en estimativos de la Relación Costo / Beneficio, se llega en el EIA a calificar de “inviable e insostenible” al Tramo 1. Luego se expresa que este tramo tiene “muy altos factores de riesgo, vulnerabilidad y amenaza”, “desde diversos tópicos geológicos, geotécnicos, forestales, hidrológicos y ambientales”. No es del todo claro para el Director del presente estudio, cuál tipo de evento generaría la amenaza (nos referimos aquí a las categorías bien conocidas, como las de “Amenaza Sísmica”, Amenaza por Procesos o Fenómenos de Remoción en Masa, Amenaza por Inundación, etc.), o si el EIA se refiere a otro tipo de componentes ambientales. Consideramos que como no es discernible el tipo de evento amenazante, tampoco lo es la vulnerabilidad del proyecto vial a la manifestación de ese evento amenazante indefinido; al no ser fácil determinar la vulnerabilidad, tampoco lo es la definición de riesgo.

En caso que esta aseveración del EIA se refiera a riesgos por eventos geológico – geotécnicos (como los de remoción en masa o la influencia del fallamiento geológico en el comportamiento de laderas y taludes de corte), pueden hacerse algunas reflexiones:

• El tipo de movimiento de falla del terreno. De acuerdo con el Sistema de Clasificación de estos movimientos establecidos por Varnes (1978), aplicada a tres grupos de materiales geológicos, roca, detritos (fragmentos de roca, materiales “gruesos”) y suelo, dichos movimientos pueden ser de los siguientes tipos:

- Caídas.

- Volteo o volcamiento.

- Propagación lateral.

- Deslizamientos rotacionales.

- Deslizamientos traslacionales.

- Reptación.

- Flujos de tierra.

- Flujos de detritos.

- Flujos de lodo.

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- Avalanchas.

- Lahares.

- Casos complejos por la repetición de algunos de los anteriores (al ser retrogresivos o sucesivos) o por combinación de dos o más tipos, por ejemplo, los casos de caídas de roca – avalanchas de detritos, o los deslizamientos – flujos de tierra.

A la diversidad de tipos se agregan factores como la tasa de movimiento (muy rápido, rápido, lento, extremadamente lento, etc.), el volumen, las condiciones climáticas imperantes y otros.

La vulnerabilidad de la vía dependerá de aspectos como los anteriores y de la existencia de obras preventivas, entre otros factores.

El análisis final del riesgo podrá hacerse por métodos probabilísticos o determinísticos. A partir del riesgo se llega a la formulación de las medidas, procedimientos, obras de mitigación.

Como ya se ha dicho, se considera que en los diseños geotécnicos, geométricos y estructurales del Tramo 1, se ha dado cabal atención a la mitigación de riesgos por eventos geológico – geotécnicos e hidrometeorológicos.

10. Conclusiones del Informe de Especialistas.

En el numeral 2.2.4-, página 9 del presente informe, se incluyeron extractos de un Informe de Especialistas al INCO, elaborado en junio de 2011. Se considera acertada la recomendación que dieron en su momento de “actuar sobre todas las etapas del proyecto, siendo estas las siguientes:

• Desarrollo conceptual

• Diseño de ingeniería

• Métodos constructivos

• Mantenimiento vial

• Operación de la ruta.”

Se apuntó aquí a los temas esenciales en el diseño y planeación del proyecto. También se destaca la siguiente conclusión del informe consultado:

• “En este sentido, es necesario reafirmar la validez del corredor establecido para el desarrollo del diseño de ingeniería, por cuanto la condición geológica desfavorable es geográficamente extensa, e invariable respecto de los requerimientos geomecánicos de la ruta. Dentro de la faja establecida, es posible optimizar el trazado aminorando el impacto de las condiciones de inestabilidad geotécnica.” (El subrayado es nuestro)

Consideramos que al hablar de que “la condición geológica desfavorable es geográficamente extensa, e invariable respecto de los requerimientos geomecánicos de la ruta”, los Especialistas se refirieron a un aspecto que también compartimos nosotros y que consiste en que cualquier otro alineamiento, variante o alternativa que se plantee en la región, para unir los puntos inicial y final del Tramo I, forzosamente estará en terrenos con complicaciones o complejidades físicas (topográficas, geológicas, geomorfológicas, hidrogeológicas, geotécnicas e hidrológicas) similares o mayores que las de dicho Tramo.

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Como comprobación de la aseveración contenida en el párrafo anterior, nos permitimos adjuntar al presente capítulo veinte (20) planos reducidos, tomados del “Análisis de Riesgo Ambiental, Ruta del Sol Tramo Tobia Grande – Puerto Salgar, Análisis de Alternativas”. En estos planos, que también están contenidos en el Anexo 1.6 del presente informe, se analiza el Tramo I bajo los aspectos siguientes:

• Localización.

• Puntos críticos geotécnicos.

• Fallas geológicas.

• Pendiente del terreno.

• Erosión.

• Densidad del drenaje.

• Áreas sensibles.

• Hidrogeología.

• Amenaza.

• Vulnerabilidad.

• Riesgo.

El análisis detallado de estos planos permite además concluir que el Tramo I presenta en realidad condiciones relativamente favorables en los aspectos de la lista anterior, en comparación con cualquier otro trazado dentro de la región de importancia para el Proyecto Vial, y objeto de la presente evaluación.

En el numeral 2.2.5-, páginas 10 a 48 del presente informe, se incluyen los extractos más importantes del estudio de riesgo citado.

11. Diseño en lutitas y otras rocas blandas.

Con base en experiencias en casos similares como los presentados en los Anexos 6 a 8, y según investigaciones sobre comportamiento de lutitas y otras rocas blandas, se establece que es posible diseñar, construir y mantener en el medio geológico – geotécnico del Tramo 1. Sin embargo, para garantizar que las obras iniciales provean estabilidad a mediano y largo plazo, se requiere adoptar programas de Monitoreo, Reparación, Refuerzo o Reconstrucción de dichas obras. Estas actividades se encuadran dentro del denominado “Diseño Progresivo”, y para llevarlas a cabo es muy conveniente adoptar el Método Observacional, o conformar un Grupo de Expertos.

12. Sitios críticos.

El análisis de las componentes físicas del proyecto, permite establecer que existen a lo largo del trazado del Tramo I varios sitios o zonas críticas por sus condiciones de complejidad geotécnica. Estos sitios son:

a) Collado o “quiebra” de origen tectónico (acción de la Falla del Alto del Trigo), que separa la cuenca de la Quebrada Cune de la del Río Negro, sobre el cual se localiza el sector del K6+900 a K7+500. Como puede verse en las fotografías 38 a 44 del Anexo 3, el collado

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proporciona un derecho de vía angosto, y al menos en la cara que da a la cuenca del Cune se observan varios deslizamientos que pueden poner en peligro la integridad del proyecto.

b) Sector del K8+500, donde se encuentra un coluvión sobre lutitas de extensión apreciable, ladera abajo del alineamiento. Puede influir sobre el Viaducto de El Diamante.

c) Sector del K8+500 al K9+300: corresponde al Viaducto de Palermo y a la zona de cortes de mayor altura en el proyecto (80 a 100 m); se va a remover un volumen cercano a los 500.000 m3. La cimentación del viaducto se apoyará mediante cimientos profundos en lutitas con intercalaciones de arenisca a través de depósitos aluviales de espesor notable.

d) Sector del K9+800 al K10+100, en el cual se construirá el Viaducto de La Esmeralda, estructura que deberá cimentarse a través de grandes coluviones.

e) Sector del K10+200 al K10+300: existe aquí un flujo de tierras de volumen y longitud importantes, con señales de actividad reciente.

f) Sector del K11+000 al K12+000, en el cual predominan depósitos coluviales sobre lutitas.

g) Sector del Deslizamiento del Río San Francisco, con extensión a la Zona de Reserva Forestal del mismo nombre (Ver el Anexo 8).

Es de suma importancia dar atención especial a los sectores críticos, por medio de actividades como las siguientes:

•••• Plantear soluciones, ajustes o modificaciones locales al trazado (variantes dentro del mismo alineamiento) tendientes a minimizar el grado de exposición (amenaza, riesgo, vulnerabilidad) del proyecto.

•••• Reducir la susceptibilidad (actividad enfocada a la reducción del grado de alteración y de la acción de agentes “activadores”) a procesos de remoción en masa en rocas blandas y en especial en sectores de coluviones sobre lutita.

•••• Localizar sitios de ZODMES adicionales. •••• Eludir el Deslizamiento de San Francisco. Puede requerir cambio de dirección o de

posición del túnel de La Cumbre, supresión del Viaducto de Guamal y del Puente sobre el Río San Francisco y elusión del tramo que interviene de reserva forestal, como se explica a continuación.

Respecto a este último punto, (Deslizamiento de San Francisco), y en cumplimiento de la solicitud del Minambiente de “incluir el análisis de opciones técnico – ambientales que permitan la conectividad del inicio del Tramo I con el Tramo II del Proyecto Vial “Ruta del Sol” Sector I”, procedimos a realizar un análisis preliminar y tentativo de posibles realineamientos del proyecto, con ayuda de la interpretación de imágenes de satélite.

Se anexan a este capítulo las figuras 8.1 a 8.4 elaboradas con base en imágenes de satélite Google ®, en las cuales se examinan las siguientes alternativas:

1. Desde el portal de salida (occidental) del Túnel del Trigo, torcer hacia el norte a lo largo del valle formado por acción de la Falla del Alto del Trigo, y localizar un túnel bajo el extremo norte de la loma de la zona de Reserva Forestal, el cual permita empatar con el trazado actual ladera arriba del Intercambiador San Miguel, punto final del tramo estudiado. Esta alternativa estaría afectada por numerosos problemas de inestabilidad del terreno asociadas con el fallamiento geológico (al respecto ver la Figura 8.5).

146

2. Modificar la dirección del Túnel del Trigo, de manera que su portal occidental se localice

más al sur que el contemplado en el proyecto actual; hacer un puente sobre el Río San Francisco Alto y localizar el Túnel de La Cumbre también al sur del actual con portal de salida en una “cuchilla” que desciende en arco hacia el noroeste, en la cual podría desarrollarse la vía hasta llegar al suroccidente de la población de Guaduas y empatar con la vía que conecta a esta población con el Intercambiador San Miguel.

Se recalca que este planteamiento de posibles realineamientos del proyecto obedece al deseo de señalar soluciones que pueden ser estudiadas por el Grupo Técnico del Consorcio Vial Helios y que permitirían eludir el Deslizamiento de San Francisco y el paso por la zona de Reserva Forestal.

En relación con el deslizamiento mencionado, se recomienda advertir a la CAR, al CREPAD y a la Oficina Nacional de Atención a Emergencias sobre el riesgo alto de represamiento y avalancha sobre Guaduas que impone el deslizamiento.

13. Efectos de la construcción de túneles sobre los recursos hídricos.

En relación con el problema hidrogeológico de pérdida de agua –recursos hídricos en los túneles-, se realizó una investigación lo más minuciosa posible en la bibliografía técnica al alcance del Director del presente estudio. En líneas generales, es inevitable que exista dicho efecto de modificación del ambiente por construcción de los túneles. Lo más cercano a una solución de este problema que encontramos, consiste en recomendar un acuerdo con las personas afectadas por este problema, garantizándoles el suministro de agua por otros medios diferentes del aprovechamiento de manantiales, tales como acueductos regionales o rurales.

147

Figura 8.1 Vista hacia el norte de las alternativas propuestas para la parte final del Tramo 1 del Sector 1 (Portal occidental de Túnel del Trigo – Intercambiador de San Miguel).

Intercambiador San Miguel

Túnel El Trigo

Túnel La Cumbre

Silleta de falla

Alternativa 1

Alternativa 2

Falla del Alto del Trigo Falla de Bituima

148

Figura 8.2 Vista en planta de las alternativas propuestas para la parte final del Tramo 1 del Sector 1 (Portal occidental de Túnel del Trigo – Intercambiador de San Miguel).


Túnel El Trigo

Túnel La Cumbre

Silleta de falla

Alternativa 2

Alternativa 1

Falla del Alto del Trigo Falla de Bituima

149

Figura 8.3 Vista hacia el oriente de las alternativas propuestas para la parte final del Tramo 1 del Sector 1 (Portal occidental de Túnel del Trigo – Intercambiador de San Miguel).


Túnel El Trigo

Túnel La Cumbre

Silleta de falla

Alternativa 2 Alternativa 1

Falla del Alto del Trigo

Falla de Bituima

150

Figura 8.4 Vista hacia el sur de las alternativas propuestas para la parte final del Tramo 1 del Sector 1 (Portal occidental de Túnel del Trigo – Intercambiador de San Miguel).


Túnel El Trigo Túnel La Cumbre

Silleta de falla

Alternativa 2

Alternativa 1

Falla del Alto

Falla de Bituima

Falla de Cune

151

Figura 8.5 Plano geológico (planta y perfil) del sector en estudio. Suministrado por Geól. Iván Moncayo del Consorcio HELIOS.

152

8.5- CONSIDERACIONES SOBRE LA VIABILIDAD Y SOSTENIBILIDAD AMBIENTAL DEL PROYECTO SECTOR I TRAMO I A MEDIANO Y LARGO PLAZO.

Se destaca que en los suelos y rocas existentes para preservar las condiciones de estabilidad durante el tiempo de “vida útil” o de diseño a mediano y largo plazo, indispensables para el tránsito esperado, es imperativo que además de las obras preventivas y correctivas y entre éstas las componentes del proyecto tales como túneles y viaductos, se ponga en práctica un programa de observación, auscultación y mantenimiento que abarque actividades como las siguientes:

a) Instrumentación de los movimientos (por ejemplo: uso de inclinómetros), del nivel del agua subsuperficial (por ejemplo: piezómetros) y estudio continuo de la pluviosidad, sismicidad y de otros factores naturales de alta incidencia en el proyecto vial.

b) Monitoreo periódico enlazado con los períodos climáticos y el volumen de tránsito acumulado, de los taludes, de las obras estabilizantes (muros, drenaje, etc.), de las estructuras e instalaciones (puentes, estaciones de peaje y pesaje, etc.), la reforestación del área de influencia y otras, en cuanto a su estado y comportamiento.

c) Reconstrucción, reparación y refuerzo de lo ya construido (las “3R” de operación y mantenimiento geotécnico de vías en condiciones complejas).

Bogotá D.C., 7 de febrero de 2012. INGENIERÍA Y GEOTECNIA LTDA. Ing. Manuel García López Director del Estudio

Reconocimientos:

El Directos del estudio destaca y agradece la colaboración de los siguientes profesionales y técnicos de IGL en la ejecución de este estudio:

•••• Ing. Julián Chaves Agudelo, Magíster en Ingeniería – Geotecnia, participó en actividades de campo y oficina.

•••• Ing. Xiomara Elizabeth Melo Z., Magíster en Ingeniería – Geotecnia, participó en actividades de oficina.

•••• Ing. Milton Eduardo Pardo R., Magíster en Ingeniería – Geotecnia, participó en actividades de oficina.

•••• Auxiliares de Ingeniería Luis Henríquez, María Paula García y Diana Patricia Ardila.

Igualmente, tanto el Director del estudio como IGL agradecen la colaboración y deferencia brindadas por los Ingenieros Luz Dary Perdomo Vásquez y Leonardo Cárdenas del Ministerio de Ambiente, Autoridad Nacional de Licencias Ambientales (ANLA), supervisores del estudio.

ANEXO 1.

APARTES DE LA INFORMACIÓN CONSULTADA

ANEXO 1.1. ANÁLISIS DE SITIOS CRÍTICOS TRAMO 1

ANEXO 1.2. INVENTARIO DE OBRAS

ANEXO 1.3. SECTORIZACIÓN DERECHO

ANEXO 1.4. SECTORIZACIÓN IZQUIERDO

ANEXO 1.5. LISTADO PLANOS CONSULTADOS

ANEXO 1.6. PLANOS CONSULTADOS

ANEXO 1.1. ANÁLISIS DE SITIOS CRÍTICOS TRAMO 1

ANEXO 1.2. INVENTARIO DE OBRAS

ANEXO 1.3. SECTORIZACIÓN DERECHO

ANEXO 1.4. SECTORIZACIÓN IZQUIERDO

ANEXO 1.5. LISTADO PLANOS CONSULTADOS

ANEXO 1.6. PLANOS CONSULTADOS

ANEXO 2.

REGISTRO DE CAMPO DE LA VISITA TÉCNICA EFECTUADA POR IGL DURANTE LOS DÍAS 14 Y 15 DE DICIEMBRE DE 2011

ANEXO 3.

REGISTRO FOTOGRÁFICO DE LA VISITA DE CAMPO

ANEXO 4.

REGISTRO FOTOGRÁFICO DEL DESLIZAMIENTO SOBRE EL RÍO SAN FRANCISCO

ANEXO 5.

ESTUDIOS GEOTÉCNICOS DE IGL EN TERRENOS DE ROCAS BLANDAS EN ESPECIAL LUTITAS

ANEXO 6.

PRIMER CASO: DISEÑO GEOTÉCNICO Y ASESORÍA DURANTE LA CONSTRUCCIÓN Y PRIMEROS AÑOS DE OPERACIÓN DE UNA VÍA NUEVA

ANEXO 7.

SEGUNDO CASO: CARRETERA BOGOTÁ – VILLAVICENCIO

ANEXO 8

TERCER CASO: CARRETERA VILLETA – GUADUAS

2400 Informe Final V1

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