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Universidad NACIONAL DE LOJAAREA DE ENERGIA, LAS INDUSTRIAS Y LOS RECURSOS NATURALES NO RENOVABLES

CARRERA DE INGENIERIA EN GEOLOGIA AMBIENTAL Y ORDENAMIENTO TERRITORIAL

MDULO VIII

Prevencin de Riesgos I Pgina 1

CONTENIDO

Tema1

Fundamentos de movimientos en masa3

Identificacin del deslizamiento..5

Caracterizacin.8

Clasificacin del movimiento.16

Morfometra.17

Mecnica de suelos20

Mecnica de rocas..24

Medidas de estabilizacin..28

Diseo de la estabilizacin del talud33

Bibliografa35

Anexos..37


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1. Tema:

CARACTERIZACIN DE UN RIESGO EN LA HOYA DE LOJA

Introduccin.

Los movimientos geodinmicos que afectan a la superficie terrestre dan lugar a

movimientos del terreno de diferente magnitud, velocidad y caractersticas que pueden

constituir riesgos geolgicos al afectar de una forma directa o indirecta a las actividades

humanas.

Fenmenos tan variados como la erosin, disolucin, movimientos ssmicos, erupciones

volcnicas y las precipitaciones pueden producir deslizamientos y desprendimientos deladeras, coladas de tierra y derrubios, aterramientos, subsidencias etc.

Otro tipo aunque menos extendido por estar asociado a determinados materiales y

circunstancias, son los hundimientos.

La accin de la gravedad, el debilitamiento progresivo de los materiales, debido

principalmente a la meteorizacin, y la actuacin de otros fenmenos naturales y

ambientales, hacen que los movimientos del terreno sean habituales en el medio

geolgico.

Estos procesos llegan a constituir riesgos geolgicos potenciales ya que pueden causar

daos econmicos y sociales al afectar a las actividades y construcciones humanas.

El papel de la ingeniera geolgica en la prevencin de los riesgos por deslizamientos y

hundimientos es ms efectivo cuando los procesos se producen a escala geotcnica, es

decir, con dimensiones que permitan abordar su control. Los grandes movimientos a

escala geolgica son por lo general imposibles de controlar y en estos casos las nicas

medidas posibles son la prevencin y las restricciones de uso del territorio.

Los deslizamientos son uno de los procesos geolgicos ms destructivos que afectan a

los humanos, causando miles de muertes y dao en las propiedades por valor de decenas

de billones de dlares cada ao (Brabb-1989); sin embargo, muy pocas personas son

conscientes de su importancia.


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La provincia de Loja est ubicada al sur del territorio ecuatoriano donde la topografa es

muy irregular, su litologa est constituida por un complejo ensamblaje de rocas

metamrficas, intrusivas, volcnicas y sedimentarias de diferente origen1. Por lo cual se

encuentran gran variedad de movimientos en masa siendo unos de los fenmenosgeolgicos ms destructivos y de mayor riesgo en la provincia de Loja.

2. Fundamentos de movimientos en masa

Cruden, 1991 define que los movimientos en masa incluyen todos aquellos movimientos

ladera debajo de una masa de roca, de detritos o de tierras por efectos de la gravedad,

algunos movimientos en masa como la reptacin de suelos, son lentos a veces

imperceptibles y difusas, en tanto que otros, como algunos deslizamientos puedendesarrollar velocidades altas y pueden definirse con lmites claros, determinados por

superficies de rotura (Crozier, 1999a, en Glade y Croizer, 2005).

Varnes, (1958, 1978) Hutchinson, (1968, 1988) realizan una clasificacin de los

movimientos en masa el cual, hoy en da, son los sistemas ms ampliamente aceptados

en el mundo de habla inglesa e hispana. Varnes (1958, 1978) emplea como criterio

principal en la clasificacin, el tipo de movimiento y en segundo lugar, el tipo de material.

As divide los movimientos en masa en cinco tipos: cadas, vuelcos, deslizamientos,propagaciones y flujos. Adems divide los materiales en dos clases: rocas y suelos, estos

ltimos divididos en detritos y tierra.

Segn Cruden & Varnes (1996), los deslizamientos ms catastrficos corresponden a las

clases clasificadas como rpidas o extremadamente rpidas. Su peligrosidad radica en la

capacidad que tienen de recorrer largas distancias en un tiempo muy pequeo y alcanzar

zonas inicialmente consideradas fuera de peligro.

Los deslizamientos son los ms comunes de todos los riesgos se presentan tanto entaludes como en laderas, presentan diferentes arcos de afectacin, volmenes y

velocidades

1Luis Pilatasig M. Oscar Palacios Diego Gordon P. Jos Snchez I. 2005. Geologa de Ecuador y Per entre3 S y 6 S. Proyecto multinacional andino: geociencias para las comunidades andinas Ecuador-Per-Canad.


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Suelen tener factores

Condicionales: esto depende de la propia naturaleza como tipo de suelo, mayor

pendiente entre otros.

Desencadenantes: son los factores externos como la lluvia, precipitaciones, sobre carga

Los movimientos en masa tienen un origen natural y artificial

Natural (Figura 1) provocado por la propia naturaleza como la gravedad, la pendiente, las

precipitaciones, los sismos, el nivel fretico, entre otros.

Figura 1. Nomenclatura de taludes y laderas (Ladera Natural).Fuente:DESLIZAMIENTOS, Volumen 1. Anlisis geotcnico. Suarez Daz, Jaime. 2009

Artificial.- producidos por procesos netamente antrpicos basa en construcciones tanto

horizontales como verticales se presenta comnmente en taludes.

Figura 2. Nomenclatura de taludes y laderas (Talud Artificial).Fuente:DESLIZAMIENTOS, Volumen 1. Anlisis geotcnico. Suarez Daz, Jaime. 2009


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3. Identificacin del deslizamiento

Para la identificacin de un deslizamiento es importante tener en cuenta que en la

prctica es difcil asignar un movimiento en masa a una clase en particular, debido a quela mayora de los procesos son bastante complejos y presentan diferentes

comportamientos a lo largo de su trayectoria, debido a las propiedades de los materiales

involucrados, mencionados anteriormente. Adems hay factores externos que influyen en

el tipo del movimiento, por ejemplo, mientras que una ladera pudiera fallar como

deslizamiento traslacional en condiciones de humedad moderada, el mismo deslizamiento

se puede transformar en una avalancha o un flujo de detritos en condiciones de mayor

humedad, aumentando la longitud de su recorrido (Crozier y Glade, 2005). 2

La clasificacin de los movimientos de masas (Corominas, J. y Garca Yage, A.)

pueden ser agrupados, segn dichos autores, en cinco mecanismos principales:

Desprendimiento y colapso.

Vuelco.

Deslizamiento.

Expansiones laterales.

Flujos.

A continuacin se describe brevemente cada uno de estos mecanismos, siguiendo la

citada publicacin:

a. Movimientos con predominio de la trayectoria vertical: desprendimientos y

colapsos o desplomes.

1. Desprendimientos.

Se originan por el despegue de una masa de suelo o roca de una pared empinada oacantilado y posterior descenso mediante cada libre, a travs del aire, y rebote o

rodadura final. El movimiento es de muy rpido a extremadamente rpido.

2 Proyecto Multinacional Andino. 2007. Movimientos en masa en la regin andina. Una gua para la

evaluacin de amenazas. Canad. Pginas 1,2.


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2. Colapsos o Desplomes.

Consisten en la cada de masas de material, con una trayectoria bsicamente vertical,

debidos a la socavacin efectuada por un ro o el oleaje en un acantilado o la

meteorizacin y disgregacin de las rocas del pie del mismo.

b. Movimientos de giro de bloques conformados por fracturacin vertical: vuelcos.

Es la rotacin hacia adelante y hacia el exterior de una ladera, de una masa de suelo o

roca alrededor de un eje situado por debajo de su centro de gravedad. Dentro del

mecanismo de vuelco se distinguen dos procesos: el vuelco por flexin y el desplome.

1. Vuelco por flexin.

Tiene lugar cuando las discontinuidades del macizo forman columnas semicontinuas en

voladizo que, cuando se doblan hacia adelante, rompen por flexin.2. Desplome.

Se produce en bordes de acantilados rocosos o de materiales areno-arcillosos

compactados, donde la masa movida cae inicialmente con un movimiento de giro apoyado

en la base inferior y posteriormente un movimiento vertical de colapso, al deshacerse el

apoyo en dicha zona.

c. Movimiento de deslizamiento de grandes bloques.

Dentro de este mecanismo se distinguen los deslizamientos rotacionales y lostraslacionales.

1. Deslizamientos rotacionales.

El terreno en movimiento experimenta un giro a lo largo de una superficie de rotura

curvilnea y cncava, y segn un eje situado por encima del centro de gravedad de la

masa deslizada.

2. Deslizamiento traslacional.

Las masas se desplazan a lo largo de una superficie de rotura plana u ondulada,pudiendo deslizar posteriormente sobre la superficie del terreno original y proseguir si la

inclinacin es suficientemente fuerte. Los componentes de la masa desplazada se

mueven inicialmente con la misma velocidad y trayectorias paralelas, pudiendo

fragmentarse o disgregarse si posteriormente aumenta su velocidad, derivando en un flujo

ms que en deslizamiento.


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d. Movimiento con extrusin plstica lateral: expansiones laterales.

Este mecanismo consiste en la fracturacin y extensin del material compacto (tanto

suelo como roca) debido a la licuefaccin del material subyacente, por ejemplo, debida a

una sacudida ssmica. Tambin se producen cuando se encuentran litologas blandas ydeformables por debajo de materiales resistentes y densos, extruyendo lateralmente estos

ltimos a los primeros por el peso que ejercen.

e. Movimientos de masas desorganizadas o revueltas: flujos.

Son movimientos especialmente continuos en los que las superficies de cizalla tienen vida

corta, se encuentran muy prximas y generalmente no se conservan. La masa movida no

mantiene la forma en su movimiento descendente, adoptando frecuentemente en

materiales cohesivos formas lobuladas y desplomndose por la ladera o formando conosde deyeccin cuando incluyen materiales grandes.

1. Reptacin.

Es un movimiento extremadamente lento que es imperceptible, excepto para largos

perodos de tiempo. No se identifican superficies de cizalla definidas.

2. Coladas de tierra.

Es la deformacin plstica, lenta y no necesariamente muy hmeda, de tierra o rocas

blandas en laderas de inclinacin moderada. Suelen dar lugar a un depsito elongado,

lobulado en pie, formando un volumen positivo sobre la superficie original del terreno.3. Corriente de derrubios.

Son movimientos rpidos de material detrtico en el que predomina la fraccin gruesa, es

decir, arenas, gravas y bloques. Dada la falta de cohesin de sus componentes, se

desparrama en la parte inferior de las laderas sin generar un depsito con una forma

especfica o acumulndose formando conos de deyeccin.

4. Golpes de arena y limo.

Consisten en una movilizacin brusca de esos materiales, a veces en estado seco, debida

a un colapso estructural por efecto de una sacudida ssmica o al iniciarse la rotura delsuelo por deslizamiento.

5. Avalanchas.

Segn Hungr (2001), una avalancha de derrubios es un movimiento superficial tipo flujo

rpido a extremadamente rpido de una masa de derrubios saturada, y una avalancha

rocosa es un movimiento masivo extremadamente rpido, tipo flujo, de rocas


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fragmentadas a partir de un gran deslizamiento o desprendimiento rocoso; es decir, la

avalancha sera el resultado de la rotura de una ladera rocosa inestable.3

El deslizamiento ubicado en la parroquia Santiago de acuerdo a la clasificacinpresentada en el IV Simposio Nacional sobre Taludes y Laderas Inestables por

Corominas, J. y Garca Yage, A en Granada 1996.

Se clasifica como deslizamiento rotacional (Fotografa 1) ya que este tipo de

deslizamientos se dan en macizos intensamente diaclasados, suelos cohesivos y este

lugar presenta estas caractersticas de ah su respectiva clasificacin.

Fotografa 1. (Izquierda) Esquema de un deslizamiento rotacional. (Derecha)Deslizamiento rotacional en lava Loja- Santiago. UTM: WGS 84, 690077-9580713.

Fuente:El autor

4. Caracterizacin.

4.1. Localizacin geogrfica

La Parroquia Santiago se encuentra al noreste de la ciudad de Loja, va en direccin a laprovincia del Azuay, se encuentra ubicada al pie del cerro Uracu atravesado por el ro de

San Lucas, cantn y provincia de Loja Ecuador a 45 minutos en vehculo desde la

ciudad de Loja.4(Figura 3).

3 Corominas, J. y Garca Yage, A. 1996. Terminologa de los Movimientos de Laderas en IV Simposio

Nacional sobre Taludes y Laderas Inestables. Granada

Escarpe principal

Material desplazado

Escarpe secundario


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Figura. 3Ubicacin del lugar de estudio Parroquia Santiago.A.Mapa del Ecuador con la provincia de Loja.Fuente:www.rupestreweb.info.B. Mapa de la divisin parroquial del cantn Loja. Fuente:INEC 2009, Escala

1: 50000. C.Ubicacin de la zona de estudio.

4.2. Topografa.

El terreno donde se asienta la poblacin de Santiago es relativamente plano pero se

encuentra rodeado por laderas empinadas en una de las cuales ocurri el deslizamiento

que es objeto de estudio (Anexo1).

4.3. Litologa (Geologa regional)

Rocas intrusivas

Gabros y microgabros con textura varioltica comn, ocurren en una parte de la Unidad

Pallatanga cuarzo dioritas y granodioritas/tonalitas estn ampliamente esparcidas

incluyendo las rocas metamrficas, las formaciones cretceas, la Unidad Sacapalca y la

parte baja del Grupo Saraguro pero estn ausentes en la parte NE del mapa.

Los granitoides son generalmente de grano medio a grueso, a menudo presenta evidencia

de enfriamiento brusco (tal como vidrio cloritizado intersticial y fino crecimiento granofrico

y holocristalino), indicativo de un emplazamiento subvolcnico (alto nivel). Muchos de

ellos, tales como Shagli (6793, 96518), son parte de complejos que incluyen

microgranodioritas y microdioritas. La intrucion mayor de Paccha (6471, 96060) que cubre

un rea de al menos 150 km2, y esta localmente foliada, ha sido datada en 16.89 0.16

4www.loja.gob.ec/contenido/santiago
http://www.rupestreweb.info/http://www.rupestreweb.info/


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Ma (K/Ar). Una cuarzodiorita al NE de Uzhcurrumi (6635, 96347) da una edad de 19,92

0.18 Ma (K/Ar). Y la granodiorita Shagli da 17.64 0.61 Ma (K/Ar).

4.4. Geologa econmicaEl intrusivo de San Lucas tiene depsitos relacionados con prfidos, stock de riolita a

andesita (microdiorita) porfirticos y no porfriticos, comunes en complejos intrusivos (ej.

Gaby, Fierro Urcu).(UNPD, 1969).5

Figura 4. Mapa geolgico del lugar de estudio.Fuente: Instituto geogrfico militar 1997. Mapa geolgico de la cordillera occidental del Ecuador entre 3 y 4

Sur. Escala 1:200000.

5Instituto geogrfico militar 1997. Mapa geolgico de la cordillera occidental del Ecuador entre 3 y 4 Sur.

Escala 1:200.000

Fierro Urco


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LEYENDA

Rocas intrusivas

GGd Granodiorita

RR RiolitaRocas volcnicas/ Volcanoclasticas

AA Andesita

TD Toba dactica

Formaciones

M Rocas metamrficas

Kc Unidad Clica

Pc-E Sa Unidad Sacapalca

S Rocas sedimentarias no divididas

Tabla 1. Leyenda.Fuente: Instituto geogrfico militar 1997. Mapa geolgico de la cordillera occidental del Ecuador entre 3 y 4


Smbolos Geolgicos

Estratificacin vertical

Estratificacin inclinada

Falla inferida

Foliacin eutaxtica inclinada

Estratificacin

Foliacin eutaxtica vertical

Contacto geolgico inferido

Tabla 2. Smbolos geolgicos.Fuente: Instituto geogrfico militar 1997. Mapa geolgico de la cordillera occidental del Ecuador entre 3 y 4


Smbolos Topogrficos

ParroquiaRos

4000 Curvas de nivel ndice

2200 Cota

Tabla 3. Smbolos topogrficos. Fuente: Instituto geogrfico militar 1997. Mapa geolgico de la cordillera

occidental del Ecuador entre 3 y 4 Sur. Escala 1:200000.


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4.5. Dominio Loja-Olmos

El dominio Loja-Olmos (Tabla No. 4) constituido en su ncleo mayormente por rocas

metamrficas. El grado de metamorfismo vara desde la facie de esquistos verdes (bajo

grado) hasta la facie de gneis (alto grado). Localmente, las secuencias Pre-Cretcicasestn cubiertas por depsitos de origen volcnico.6

UNIDADES LITOLGICAS DEL TERRENO LOJA-OLMOS

Grupo/

Unidad/

Formacin

Litologas Tpicas Edad Radiomtrica Edad

Relativa

Ambiente

Intrusivo

San Lucas

Granodiorita 51 2- 66 4 Ma K/Ar (bt y hnb) (Litherland y

otros, 1994)

Paleoceno Arco

ContinentalSaraguro/

Loma

Blanca

Tobas dacticorioltias,

lavas andesticas y rocas

volcanosedimentarias

* 35.9 0.9 K/Ar (Egez y otros, en Dunkley y

Gaibor, 1997) - 22.76 0.97 Ma, K/Ar (bt)

(Pratt y otros, 1997) * 40.6 5.4- 22.5 0.9

Ma, Fission Track Hungerbhler, 2000)

Eoceno-

Oligoceno

Arco

Volcnico

Continental

Tabla 4. Unidades litolgicas del terreno Loja-Olmos.Fuente: PILATASIG M Luis. Oscar Palacios Diego Gordon P. Jos Snchez I. 2005. Geologa de Ecuador y

Per entre 3 S y 6 S. Proyecto multinacional andino: geociencias para las comunidades andinasEcuador-Per-Canad.

4.6. Geologa local

La parroquia Santiago se encuentra asentada sobre el intrusivo de San Lucas el mismoque es de origen gneo con una edad relativa del paleoceno y de acuerdo a dataciones

radiomtricas han determinado una edad de 51 2- 66 4 Ma K/Ar (bt y hnb) (Litherland

y otros, 1994).

El rea de estudio que comprende el deslizamiento se encuentra ubicado en el intrusivo

de San Lucas constituido por rocas gneas que contienen principalmente granodiorita,

riolita, entre otros, y especficamente en el deslizamiento (Fotografa 2) existe rocas

gneas y sedimentarias que se describen a continuacin.

6 PILATASIG M Luis, PALACIOS Oscar, GORDON P Diego, SNCHEZ I Jos. 2005. Geologa de

Ecuador y Per entre 3 S y 6 S. Proyecto multinacional andino: geociencias para las comunidades andinasEcuador-Per-Canad.


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Fotografa 2. Identificacion de la litologa del deslizamiento 1) suelos alfisoles, 2) intrusivo alterado, 3) macizoagrietado, 4) gradiorita fracturada y 5) depsitos sedimentarios. Falla de talud de corte, falla superficial) UTM:

WGS 84, 690077-9580713.Fuente:El autor 2014

Los materiales son los siguientes:

1. Arenas

2. Granodiorita.

3. Macizo altamente agrietado

4. Depsitos sedimentarios

Arena.- producto de la alteracin del intrusivo de San Lucas que se trata de granodiorita

los cuales por la accin del agua, el viento, la humedad se vuelven pulverulentas y

terrosas presentan una coloracin rojiza (Fotografa 3)

1

1

4

3

2


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Fotografa 3. Arenas UTM 689993-9580645.Fuente:El autor 2014

Granodiorita.- son rocas intrusivas con un quimismo intermedio contiene minerales

silicos como el cuarzo, fesdespato potsico y plagiclasa sdica y mficos como la biotita

y la hornbrenda. Presenta una coloracin entre gris claro y gris oscuro.

Textura equigranular de grano medio.

Fotografa 4. Granodiorita UTM 690053-9580740.Fuente:El autor 2014


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Macizo altamente agrietado.- En unos de sus flancos se observa la presencia de

macizo totalmente agrietado donde el tipo de roca es la granodiorita entre las grietas

contiene material arcilloso lo cual fue un condicionante para que se produzca este

deslizamiento.

Fotografa 5. Macizo totalmente agrietado UTM 690014-9580685Fuente:El autor 2014

Depsitos sedimentarios.- Presencia de depsitos sedimentarios en el pie del

deslizamiento su edad desconocida ya que se trata de un material transportado de

acuerdo a la observacin realizada en el laboratorio de petrografa de la Universidad

Nacional de Loja con el Dr. Luis Angamarca se dice que se trata de grauvacas los cuales

son areniscas que contienen ms del 15% de matriz (fraccin 95% de feldespatos, y feldespatos > fragmentos

de roca), grauvacas lticas (>95% de fragmentos de roca, y fragmentos de roca >

feldespatos), y cuarzo grauvacas (

25% feldespatos y feldespatos > fragmentos de roca.


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Fitografa 6Depsitos sedimentarios (grauvacas).Fuente:El autor 2014

5. Clasificacin del movimiento.

El deslizamiento presente en la parroquia Santiago de acuerdo a las tablas presentadas

por el Proyecto Multinacional Andino 2007, se clasifica

Estado de actividad: activo.

Distribucin de la actividad: ensanchando.

Estilo de actividad: complejo

Estado de actividad Distribucin de

la actividad

Estilo de la actividad

Activo Retrogresivo Complejo

Reactivado Avanzado Compuesto

Suspendido Ensanchado Mltiple

Inactivo Confinado Sucesivo

Latente

Abandonado Creciente nico

Estabilizado DecrecienteRelicto Mvil

Tabla 5. Glosario de la actividad de un movimiento en masa (WP/WLI, 1993).Fuente:Movimientos en Masa en la Regin Andina, 2007. Una Gua para la Evaluacin de Amenazas

(Proyecto Multinacional Andino: Geociencias para los Comunidades Andinas.


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5.1. Clasificacin del deslizamiento de acuerdo al volumen del material.

Simbologa

Wr=Ancho de la superficie de falla

Lr= Longitud de la superficie de falla

Dr= Profundidad de superficie de falla

De acuerdo al clculo y a la tabla presentado por Fell 1994 el deslizamiento se clasifica

como: El deslizamiento se clasifica como mediano.

Clase de amao

por Volumen

Descripcin del

Tamao

Volumen

(m3)

1 Extremadamente pequeo 5.000.000Tabla 6 Clasificacin de deslizamientos de acuerdo con su volumen.

Fuente:Fell, 1994. Ingeniera GEOLOGICA. Gonzales de Vallejo 2002.

6. Morfometra

La morfometra se divide en los siguientes aspectos:

6.1. Partes deslizamiento


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Fotografa 7. Deslizamiento rotacional en la va Loja- Santiago. UTM: WGS 84, 690077-9580713.Fuente:El autor 2014


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gravitacionales profundas. Para estos casos la deformacin se refiere a los cambios de

forma del terreno afectado por el movimiento que se puede apreciar en superficie.

Tenemos dos tipos: Ondulado y Escalonamiento, pero bien pude darse otro tipo, caso en

el cual se debe escribir el nombre seguido de estos dos. La calificacin del grado deseveridad de cualquier de cualquiera de los casos que se escoge tiene tres niveles.

Leve. Cuando la deformacin es perceptible a penas a simple vista o al caminar.

Media. Cuando la deformacin es evidente con ondulaciones o escalonamientos

apreciables al caminar. rboles, cercas y postes inclinados, estructuras afectados por

agrietamientos o inclinados.

Severa. Cuando el terreno se encuentra fuertemente afectado por mltiples desniveles,

formando en ocasiones grandes bloques separados por grietas y escarpes secundarios,

cualquiera estructura sobre este terreno est severamente afectada o destruida7

.

7. Mecnica de suelos

Vallejo 2002 manifiesta que los suelos tiene origen en los macizos rocosos preexistentes

que constituyen la roca madre, sometida a la accin ambiental disgregadora de la erosin

en tres facetas.

Fsica.- debida a los cambios trmicos (lo que origina dilataciones diferenciales entre los

diferentes minerales y da lugar a la accin y fisuras internas) y a la accin del agua(arrastre de fragmentos ya erosionados).

Qumica.- originada por fenmenos de hidratacin, dilucin, oxidacin, cementacin, etc.

Esta accin tiende por lo tanto a cementar como a disgregar, lo que quiere decir que

puede ayudar a la accin fsica y posteriormente, cementar los productos formados dando

unin qumica a las partculas pequeas, tamao suelo, que se forman aunque la mayor

parte de veces contribuye ms a destruir y transformar que ha unir.

Biolgica.- producida por la actividad bacteriana induciendo putrefaccin de materia

orgnica y mesclando el producto con otra partculas de origen fsico-qumico, actuandode elemento catalizador, etc.

De acuerdo a la norma S.UC.S los suelos del lugar de estudio clasifican como: suelos

7Proyecto Multinacional Andino: Geociencias para los Comunidades Andinas, 2007 Movimientos en Masa en

la Regin Andina, una Gua para la Evaluacin de Amenaza, Paginas 95,96,112 y113


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Arenosos, con partculas comprendidas entre 2 y 0.06 mm (Fotografa 8), todava

observables a simple vista.

Los cuales como terreno de fundacin de regular a malo.

Fotografa 10. Arena UTM 689993-9580645.Fuente:El autor 2014

Arcillas formadas por partculas con tamaos inferiores a los limos (0.002mm). se trata ya

de partculas de tamao gel y se necesita que haya existido transformaciones qumicas

para llegar a estos tamaos.8

Estado del suelo

De acuerdo a la observacin y manipulacin directa del suelo se observa que el suelo

esta medianamente hmedo.

Para definir e identificar la consistencia de los suelos cohesivos, por ejemplo: arcillas,

limos arcillosos y combinaciones de arcilla y limos con arena se puede utilizar, segn la

Sociedad Internacional de Mecnica de Rocas, (Brown, 1981), los ensayos manuales que

se describen en la Tabla 6.

8GS2ONZALES de Vallejo, Luis. 2002. Ingeniera geolgica, Madrid-Espaa. Pgina 21-23.


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Grado Descripcin Identificacin Resistencia a comprensin

simple en MPa.

S1 Muy blando Puo penetra fcilmente 4

centmetros.

0.50

Tabla 7. Identificacin de la resistencia de los suelos cohesivos.Fuente:Brown, 1981Mecnica de Rocas, Fundamentos e Ingeniera de Taludes.

8. Mecnica de rocas

La Sociedad Internacional de Mecnica Rocas, definen a la mecnica de rocas comociencia que se encarga del estudio terico practico de las propiedades y comportamiento

de los materiales rocosos entendindose en su constitucin interna y sus fuerzas

aplicables.

Macizo rocoso.- Oyanguren, 2004 define al macizo rocoso como la forma en la que se

presentan las rocas en el medio natural. As pues un macizo rocoso estar definido por la

roca y la estructura, que a su vez contendr planos de estratificacin, fallas, juntas,

pliegues y otros caracteres estructurales. Los macizos rocosos son por lo tanto

discontinuos y pueden presentar propiedades heterogneas y/o anistropas.

8.1. Propiedades fsicas y mecnicas.

En las siguientes tablas 8 y 9 se presentan los resultados obtenidos por diversos

investigadores referentes a algunas propiedades fsicas y mecnicas de las litologas que

aparecen con ms frecuencia en los macizos rocosos.


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Para el estudio del deslizamiento se ha tomado solo los valores de los tipos de rocas

existentes en este lugar.

El comportamiento mecnico de las rocas est definido por su resistencia y sudeformabilidad. La resistencia es el esfuerzo que soporta una roca para determinadas

deformaciones. El valor de la resistencia aporta informacin sobre el valor de las

propiedades ingenieriles de la rocas en la tabla 5 se incluyen valores de resistencia de

comprensin simple para diferentes tipos de rocas los cuales se encuentran en el lugar

de estudio.

En las tablas se han agrupado de densidad, mdulo de Young, coeficiente de Poisson,

porosidad y resistencia a compresin, traccin y flexin de varias rocas, obtenidas por los

siguientes investigadores: Bieniawski (1974) y Brown (1980), Hoek y Bray (1981) y Bradyy Brown (1985).

Valores de resistencia de la matriz rocosa sana

Rocas

sana

Resistencia a comprensin simple

(kp/cm2)

Resistencia a la

traccin

(kp/cm2)Valores medios Rango de valores

Granito 7000-2000 500-3000 70-250

Grauvaca 1000-1500 800-2200 55-150Gabro 2100-2800 1800-3000 140-300

Tabla 8. Valores de resistencia de la matriz rocosa sanaFuente: Rahn 1986, Walthan 1999, Obert y Duvall, Farmer 1968.Ingeniera GEOLOGICA. Gonzales de

Vallejo 2002.

Roca Granito granodiorita

Densidad (kg/m3 ) 2500-2750

Mdulo de Young (GPa) 30-70

Coeficiente de Poisson O.12-0.25Porosidad % 0.1-2

Resistencia a la traccin (MPa) 4-7

Resistencia a flexin (MPa) 10-20

Resistencia a la compresin 120-280

Tabla 9.Propiedades fsicas y mecnicas del granito granodiorita.Fuente: Oyanguren Pedro 2004, Mecnica de Rocas, Fundamentos e Ingeniera de Taludes.


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MDULO VIII


Calculo de parmetros de resistencia del macizo rocoso c y a partir del criterio

de Hoek y Brown segn Serrano Olalla.

El criterio de Hoek y Brown se puede expresar en funcin de la tensin tangencial y

normal n, en forma paramtrica, de la manera siguiente

Estas expresiones que parecen complicadas pueden ser incorporadas en una hoja

de clculo de manera sencilla. Permite dibujar el criterio de rotura con unos ejes

de coordenadas () y tencin normal (n) su utilidad se puede observar en el

siguiente grfico.

Figura 5. Para la obtencin del valor aproximado de la cohesin y del angulo de rosamoeno que equivalentedel macizo a partir del criterio de Hoek y Brown.

Fuente:Ingeniera GEOLOGICA. Gonzales de Vallejo 2002.


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MDULO VIII


Roca Descripcin c(MPa)

de pico

de

pico

c(MPa)

residual

residual

Diorita, Grano-

diorita y prfido

Relleno arcilloso (arcilla 2% IP=17%) 0 26.5

Granito Fallas rellenas de arcilla.

Relleno de falla arenoso.

Zona de cizalla tectnico, granitos,

esquistos y rotos, roca desintegrada y

arcilla.

0,24 42

Grauwaca 1-2 mm de arcilla en planos de

estratificacin

0 21

Tabla 10.Resistencia al corte de discontinuidades rellenas y materiales de relleno.Fuente:Baton, 1974.Mecnica de Rocas, Fundamentos e Ingeniera de Taludes

Hoek, 1994 y Hoek et al, 1995 han propuesto un ndice geolgico de resistencia, GSI

(geological strength index), que evala la calidad del macizo en funcin del grado y las

caractersticas de la fracturacin, estructura geolgica, tamao de los bloques y alteracin

de las discontinuidades.

De acuerdo a esta clasificacin se ha realizado la caracterizacin del macizo que son los

siguientes.

Bloques irregulares (BR)

Macizo rocoso parcialmente alterado. Bloques en contacto en forma angular.

Bloques irregulares (BR)

Macizo rocoso parcialmente alterado. Bloques en contacto en forma angular.


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MDULO VIII


Caracterizacin del macizo rocoso para estimar su resistencia

Estructura Condicin de

frente

Bloquesirregulares (BR)

Macizo rocoso

parcialmente

alterado.

Bloques en

contacto en

forma angular.

Buena (B)Superficies rugosas

ligeramente

alteradas con

patinas de

oxidacin.

Bloques

regulares

Macizo rocososin alterar

bloques en

contacto en

forma cubica

formado por tres

familias de

discontinuidades.

Pobre (P)

Superficies de

cizalla muyalteradas con

rellenos compactos

conteniendo

fragmentos rocosos

Fracturacin

intensa (FI)

Macizo rocoso

muy fracturado

formado por

bloques

angulosos y

redondeados

con alto

contenido de

finos.

Muy Pobre (MP)

Superficies de

cizalla muy

alteradas con

rellenos arcillosos.

Tabla 11.Caracterizacin del macizo rocoso.

Fuente:Ingeniera GEOLOGICA. Gonzales de Vallejo 2002.

8.2. ndice RQD.

El ndice RQD puede estimarse en afloramientos a partir de correlaciones empricas como

la de Palmstrom 1975 (en ISRM, 1981).

RQD= 1153.3 Jv para Jv > 4,5


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MDULO VIII


RQD= 100 para Jv 4,5

Por ejemplo, para un macizo rocoso de calidad aceptable con un RQD de 65, el valor

correspondiente de Jves de 15, mientras que para un macizo rocoso de calidad pobre,

con RQD de 30, Jv vale 26.

Fotografa 11. Caracterizacin del deslizamiento UTM 689993-9580645.Fuente:El autor 2014

Al agrietamiento se lo medir en una zona donde se pueda observar al macizo rocoso

contabilizndolas dando como resultado 9 grietas por 1m2, 3 de ellas tienen permanencia

en todo su recorrido presentado 1 familia de grietas, tambin muestra una humedad baja,

estos parmetros nos permiten determinar la resistencia del macizo.

De acuerdo a la clasificacin realizada por el ISRM, 1981 los bloques son de tamao

medio por estar entre 310 discontinuidades/m2.


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MDULO VIII


Descriptivo Espaciado de juntas Tipo de macizo

rocoso

Muy ancho >3m Solido

Ancho 1-3 m MasivoModeradamente cerrado o.3 -1 m En bloques

Cerrado 50300 mm Fracturado

Muy cerrado


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MDULO VIII


Propiedades resistentes y deformacionales de los suelos y las rocas.

Caractersticas fsicas y geomtricas de las discontinuidades.

Estado tensional.

Geometra del talud, altura, ngulo, etc.

Tcnicas de excavacin o construccin.

Condiciones del agua subterrnea.

Sistema de drenaje.

Tcnicas de refuerzo o sostenimiento.10

9.1. Retaludamiento

Modificacin de la geometra del talud.

Gonzales de Vallejo, 2002 manifiesta que mediante la modificacin de la geometra del

talud se distribuyen las fuerzas debidas al peso de los materiales, obteniendo una nueva

configuracin ms estable. Las actuaciones ms frecuentes son:

Disminuir la inclinacin del talud.

Eliminar el peso de la cabecera del talud.

Incrementar el peso en el pie del talud.

Construir bancos y bermas.

La pendiente del talud est en funcin del tipo de suelo o roca que se presenta en los

diferentes taludes.

En este caso la conformacin del talud quedara de la siguiente manera (figura 8)en la

parte superior por tratarse de arenas la altura del corte ser menos de 5m y la pendiente

sugerida 0.8h:1v a 1h:1v

En la zona intermedia la altura del corte del talud ser menos de 10 metros y la pendiente

sugerida 1h: 1v a 1.2h:1v por tratarse de una mesclas de arena con grava.

En la parte inferior tenemos dos tipos de materiales diferentes por lo tanto en la parte

izquierda por tratarse de una roca dura como la granodiorita la pendiente sugerida seria

0.3 h: 1v a 0.8h:1v, y en la parte derecha por tener un material agrietado y un suelo

10 GARCA Almudena da Costa. (2004). Inestabilidades por degradacin superficial de taludes en suelos.correccin mediante sistemas de refuerzo anclados, Universidad de Cantabria, Escuela Tcnica Superior deIngenieros de Caminos, Canales y Puertos. Departamento de Ciencia e Ingeniera del Terreno y de LosMateriales.


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MDULO VIII


arenoso sus pendientes estaran entre 0.5h:1v a 1.2h:1v y 0.8h:1v a 1h

respectivamente.11

9.2. DrenajesGonzales de Vallejo, 2002 seala que las medidas de drenaje tienen por finalidad eliminar

o disminuir el agua presente en el talud y por lo tanto las presiones intersticiales que

actan como factor desestabilizador en las superficies de rotura y grietas de traccin.

Para su dimensionamiento se hace necesario el clculo del mximo caudal de escorrenta

que se puede esperar y que permita disear toda la red de elementos de drenaje,

capaces de conducir el agua hasta un cauce natural.

Las aguas de escorrenta se canalizan y evacuan mediante zanjas o cunetas de drenajeque suelen situarse en la cabecera y en los laterales del talud.

En este caso toda el agua que ser drenado con un sistema de drenes cola de pescado

(Figura 8) y luego una canalizacin que tendr como punto final en el rio Santiago

siguiendo la va principal.

9.3. Muros

Los muros se construyen a pie del talud como elementos resistentes de contencin o

sostenimiento siendo efectivos a frente a inestabilidades superficiales.Existen dos tipo de muro los de hormign y de gaviones. En este caso se utilizaran los de

hormign (Figura 6) por su mayor resistencia lo cual se requiere en este lugar.

Como tambin se deber realizar un refuerzo con anclajes y muro (Figura 7) en parte

derecha los mismos aumentan las fuerzas tangenciales de rozamiento en la superficie de

rotura.

9.4. Anclajes

Son elementos formados por cables o elementos de cable de acero que se anclan a las

zonas estables del macizo, trabaja a traccin y proporcionan una fuerza contraria al

movimiento y un incremento de las tenciones normales sobre la superficie de rotura.

.

11SUAREZ Daz, Jaime. 2003. Conformacin del Talud. Bucaramanca- Colombia. Pgina, 33.


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MDULO VIII


Sus longitudes pueden ser de varias decenas de metros (habitualmente entre 15 y 40 m)

y su capacidad de carga suele estar entre 60 y 120 ton por anclaje.

Los bulones son barras de acero que se introducen en el talud y se pueden considerar

como anclajes pasivos de baja capacidad.

Figura. 6 Muros y pantallas de pilotes anclados.Fuente:Oteo 1995. Ingeniera GEOLOGICA. Gonzales de Vallejo

Las longitudes suelen estar comprendidas entre 3 y 6 m y su dimetro varia de 25 a 40

mm. Se colocan en perforaciones realizadas en la roca y rellenas de cemento o resina; su

carga admisible suele oscilar entre 5 y 15 ton por buln.

Figura. 7 Esquema de las partes de un anclaje.Fuente:Ingeniera GEOLOGICA. Gonzales de Vallejo.


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MDULO VIII


9.4.1. Pernos para roca con anclaje de expansin 5/8

Un Perno para roca con Anclaje de Expansin controla el movimiento o el desplazamiento

de la masa rocosa induciendo la presin de la tensin de la barra entre el anclaje y laplatina de apoyo. Este tipo de soporte produce una tensin de aproximadamente 3.5

toneladas y tiene una resistencia en traccin mxima de 12,5 toneladas.

L= Longitud segn especificaciones +- 6,4mm

T=Roscas 139,7mm (5 1/2) 5/8 - 11 NC laminada

H=Altura de la cabeza, min., 0,476

F= Espesor de la cabeza, 1,088 a 1,125

E= Dimetro de la barra, 9/16 0,559 +-0,007

9.5. Fito remediacin en taludes (re vegetacin en taludes)La prevencin y correccin de este tipo de inestabilidades se realiza en la actualidad

mediante sistemas que van desde la revegetacin, hasta sistemas flexibles anclados al

talud, presentando estos ltimos no slo una componente de prevencin, sino tambin de

refuerzo.

Revegetacin de taludes:

La revegetacin de la superficie de los taludes permite:

Integrar la obra en el entorno, consiguiendo un embellecimiento y un entorno

agradable a los usuarios de las vas de comunicacin que transcurren al pie de los

taludes.

Estabilizacin geotcnica de ciertos tipos de terrenos poco consolidados.


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MDULO VIII


Proteger, a travs de la cubierta vegetal, las zonas con riesgo de erosin, tanto

elica como hdrica.

Evitar sobredimensionamiento de redes de drenaje por acumulacin de materiales

arrastradosLas tcnicas a emplear para la siembra de taludes varan segn su configuracin, sobre

todo su tamao y pendiente.

Constituye una solucin tcnica destinada inicialmente a la restauracin paisajstico-

ambiental de la zona de actuacin, y que trata de devolver a la superficie del talud o de la

ladera la proteccin activa que la cubierta vegetal le ofreca.

Se trata de una tcnica de aplicacin directa sobre la superficie del terreno y que se

realiza una vez ejecutada la excavacin del desmonte.

10. Diseo de la estabilizacin del talud

Figura 8.Diseo de estabilizacin del talud.Fuente:El Autor 2014


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Figura 9. Corte del diseo de estabilizacin del talud.

Fuente:El Autor 2014


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BIBLIOGRAFA

BLANCO Fernndez Elena. 2011. Sistemas flexibles de alta resistencia para la

estabilizacin de taludes. Revisin de los mtodos de diseo existentes y

propuesta de una nueva metodologa de dimensionamiento. Universidad de

Cantabria, Escuela Tcnica Superior de Ingenieros de Caminos Canales y

Puertos. Santander. Tesis Doctoral.

GONZALEZ de Vallejo, Luis. FERRER, Mercedes. ORTUO, Luis. OTEO, Carlos.

(2002). Ingeniera Geolgica.Captulo 15. Riesgo ssmico. Pearson Educacin,

Madrid, Espaa

MINISTERIO DE OBRAS PBLICAS, 1994. La Norma Tcnica para Diseo de

Cimentaciones y Estabilidad de Taludes. Reglamento para la Seguridad

Estructural de las Construcciones. El Salvador. Pgina 16

PILATASIG M Luis, PALACIOS Oscar, GORDON P Diego, SNCHEZ I Jos.

2005. Geologa de Ecuador y Per entre 3 S y 6 S. Proyecto multinacional

andino: geociencias para las comunidades andinas Ecuador-Per-Canad.

SEISDEDOS Santos Julia, 2009. Los grandes paleo-desplazamientos de gimar y

la oratava (tenerife): anlisis geolgico, mecanismos de inestabilidad y

modelizacin geomecnica. Universidad Complutense de Madrid, Facultad de

ciencias geolgicas, Departamento de geodinmica.Madrid. Tesis doctoral.ISBN:

978-84-692-1117-5. 512 Paginas.

SUAREZ Daz, Jaime. 2009. Deslizamientos. Volumen 1. Anlisis geotcnico.

Captulo 7. Comportamiento Ssmico de los Taludes. Universidad Industrial

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roca. Aplicacin del Mtodo de Newmark. Universidad Politcnica de Madrid.

Escuela Tcnica Superior de Ingenieros Caminos, Canales y Puertos. Madrid.

Espaa. Tesis Doctoral.


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Anexo 1. Mapa topogrfico de Santiago. Fuente.I.G.M

Ubicacin del deslizamiento

4. Tarea caracterizacion del deslizamiento.pdf

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