2Ttulo del trabajo

(slo poner primer autor, ver ejemplo) APELLIDO Inicial del nombre et al.3

El Proyecto carretero Mitla -Tehuantepec II en el contexto geolgico del Estado de Oaxaca, Mxico.

Highway Project Mitla-Tehuantepec II in the geological context of the State of Oaxaca, Mexico.Adonai MARTINEZ1, Luis GODINEZ2

1ICA Construccin pesada2 ICA Construccin pesadaLa Autopista Mitla-Tehuantepec ser por sus dimensiones y estratgica ubicacin una obra clave para el desarrollo regional. Esta comienza en los cruces de las carreteras de Oaxaca-Tehuantepec y termina en el Entronque Tehuantepec II en la carretera Juchitn-La Ventosa, y comunicar al centro del pas con la productiva regin sur-sureste del estado. Uno de los grandes retos en la construccin de esta va es enfrentarse a uno de los rasgos geomorfolgicos ms prominentes del sur de Mxico el cual consiste en una depresin alargada con relleno fluviolacustre, limitada en su parte central, hacia el oriente, por la falla de Oaxaca, en donde se intersecta con otra falla denominada Donaj. Estas presentan una considerable complejidad petrogrfica y estratigrfica, reflejada en la acrecin de terrenos tectono-estratigrficos heterogneos, caracterizados por diferentes complejos lito-estratigrficos y edades de emplazamiento. Por lo que la estabilidad de taludes de corte para este proyecto se considera un trabajo de ingeniera muy elaborado y complejo, ya que debido a la estratigrafa tan cambiante en tramos cortos, implica un anlisis detallado para cada tipo de corte, proponiendo diversos mtodos de estabilidad y de control de erosin.

ABSTRACT: The Mitla-Tehuantepec highway is for its size and strategic location a key work for regional development. This begins at cross roads of Oaxaca-Tehuantepec and ends in the Tehuantepec Junction II in Juchitn-La Ventosa road, and communicates the Midwest with the Southeast productive region of the state. One of the major challenges in the construction of this road is to face one of the most prominent southern Mexico geomorphological features which consists of an elongated lacustrine fluvial filled depression which at its center is limited to the east, by the Oaxaca fault; where it intersects another fault called Donaji. These shows considerable petrographic and stratigraphic complexity, reflected in the heterogeneous accretion of land tectonostratigraphic complexes characterized by different litho-stratigraphic and age of emplacement. The stability of cut slopes for this project is considered a very elaborate and complex engineering job, since involves a detailed analysis for each type of cut analysis, proposing various methods of stability and erosion control due to the rapidly changing stratigraphy in short sections.1 regiones GEOLGICAS presentes en el trazo del proyecto carretero 1.1 Composicin geolgica en la zona del Istmo de Tehuantepec En la estratigrafa de la zona sureste del pas, particularmente la presentada en la Cuenca Salina del Istmo, se tienen estudios y levantamientos geolgicos suficientes para poder definir la existencia de lutitas, arenas, areniscas, a veces conglomerados y muy escasas calizas. Esa sucesin, por lo general, es bastante montona y no permite definir formaciones caractersticas que se extiendan sobre reas considerables. Los cambios de estratos son ms o menos rpidos y ms bien irregulares. Habitualmente las lutitas de una serie se parecen a las de la siguiente, y lo mismo puede decirse de otros tipos de roca. Las pocas geolgicas que se pueden identificar en estas zonas son las siguientes: Pleistoceno, Plioceno, Mioceno, Oligoceno y Eoceno, todas pertenecientes al Cenozoico. En este conjunto de formaciones se pueden identificar arcillas gris a gris obscuro, lentes de arena y de grava, lutitas generalmente muy suaves intercaladas con capas de arena que varan de grano fino a grueso, considerando la arena casi exclusivamente de granos de cuarzo y pedernal blanco bastante angulares. Es comn tambin observar conglomerados de arcillas entre planos de estratificacin, grietas de lodo (mud cracks) rellenas de arena cementada por xido de fierro; adems, se pueden visualizar capas de arenisca dura, bien cementadas, generalmente con un porcentaje alto de carbonato de calcio. Las rocas metamrficas en la regin de Tehuantepec comprenden grandes espesores de esquistos sericticos cuyo grado de metamorfismo puede considerarse como mediano, ya que se han encontrado en algunas muestras pequesimos cristales de pizarras negras, areniscas que no han sido metamorfizadas suficientemente para formar cuarcitas, y unos 150 metros de calizas negras afanticas, duras, con vetas blancas de calcita, arenosas y con abundante carbn y pirita; estas calizas tienen un aspecto litolgico muy semejante a las clasificadas como prmicas. Se encuentran tambin mrmoles de calizas semejantes y cuya edad no es posible determinar. Todas estas rocas metamrficas estn sumamente plegadas y contorsionadas, pero se pueden distinguir pliegues mayores orientados casi de este a oeste. 1.2 Composicin geolgica en la zona centro de Oaxaca La edad geolgica predominante en la Sierra Madre del Sur es el Cenozoico volcnico, y la zona centro de Oaxaca muestra derrames andesticos, riolitas, ignimbritas tobceas y dacitas. Morfolgicamente constituyen sierras altas, lomas con pendientes abruptas y lomeros de escasa elevacin. Petrogrficamente estn constituidas por plagioclasas, cuarzos, feldespatos, micas y ferromagnesianos alterados; la matriz se presenta de textura de grano fino con escaso desarrollo de zeolitas en fragmentos.La estratigrafa de la zona central se encuentra representada por rocas calizas, una alternancia de lutitas, areniscas y depsitos de aluvin, cuyas edades varan del Cretcico Inferior al Pleistoceno. Ocasionalmente existen conglomerados y tobas cidas de color pardo a gris rojizo, de textura clstica, asimtrica, cementante calcreo, semicompactas, formadas por cuarzo, plagioclasas, fragmentos de rocas gneas andesticas, vidrio y pedernal; se presentan seudoestratificadan en capas medianas.

Figura 1. Talud de corte en donde se puede apreciar la diversa estratigrafa de la zona.2 COMPLICACIONES GEOLGICAS EN LOS FRENTES DE CONSTRUCCIN2.1 Excavacin de taludes en corteDurante la construccin del proyecto carretero Mitla - Entronque Tehuantepec II, se han venido presentando diversos problemas constructivos, siendo uno de los ms importantes los relacionados con la estabilidad de los cortes, ya que por las condiciones topogrficas y geolgicas de la zona montaosa donde se ubican estos tramos, se han presentado constantes cados de bloques de roca y/o deslizamientos de masas rocosas.La zona por donde corre el trazo de la carretera se encuentra localizada en un una regin geolgicamente compleja, caracterstica que se atribuye a la diversidad de los tipos de roca existentes que se encuentran aflorando, as como a las caractersticas geolgico-estructurales de la regin, implcitamente ligadas a su evolucin tectnica, lo cual se manifiesta con cambios litolgicos de manera abrupta, producidos por el emplazamiento de rocas intrusivas, la segmentacin de bloques de terreno con desplazamientos producidos por la dinmica de las fallas laterales, que regularmente llevan asociadas de manera secundaria, fallas normales y un mayor grado de fracturamiento de los macizos rocosos, ambas discontinuidades conjuntamente juegan un papel importante en la formacin de zonas con un alto grado de inestabilidad. El proyecto ejecutivo autorizado por la Secretara de Comunicaciones y Transportes est soportado con estudios geotcnicos y levantamientos geolgicos de superficie, incluyndose tambin estudios de geofsica para los cuales se realizaron diversos tendidos a lo largo del trazo, conformado por 94 kilmetros de construccin nueva.Con base en estos estudios, se dise el proyecto de estabilidad de taludes para cada uno de los tramos de construccin en los que est dividida la obra, y los cuales de forma general, indican el uso combinado de taludes de 0.5H:1.0V para la parte inferior y de 0.75H:1.0V en la parte superior. El proyecto contempla realizar cambio de taludes a la mitad de la altura del corte (H/2); mientras que para cortes menores de 20 metros debe emplearse el talud de corte de 0.5H:1.0V.Dentro de la recomendacin de estabilidad en taludes establecida en el proyecto ejecutivo, se considera para la estabilizacin de los cortes un tratamiento que consiste en la instalacin de una malla triple torsin, fijada con anclas cortas, as como la construccin de una contracuneta tipo murete aguas arriba del cero de corte. Dichas recomendaciones se han venido ejecutando conforme al proyecto autorizado, pero la diversidad estratigrfica y morfologa de la zona ha originado complicaciones en los procesos de excavacin.

Figura 2. Seccin constructiva de proyecto ejecutivo.2.2 Seguimiento geolgico en campo.Durante el proceso constructivo de taludes de corte se han presentado deslizamientos de material que originan complicaciones durante la excavacin en los frentes de trabajo, por lo que ingenieros del departamento de Ingeniera de Sitio realizan recorridos a las zonas conflictivas para evaluar las afectaciones que ha generado la inestabilidad de los cortes debido a la diversidad de materiales que los componen y agentes externos como el intemperismo y la erosin.Estos recorridos se realizan con el apoyo de una asesora tcnica en geologa, la cual genera informes de detalle basados en las formaciones y afloramientos presentes en sitio. Dichos informes presentan la descripcin general de los tipos de materiales presentes en la zona, indicando espesores de cada estrato, rumbo de los planos de estratificacin, planos de falla y grado de intemperismo con base al tiempo que la cara del talud de corte ha estado expuesta sin ningn tipo de tratamiento . Una vez presentado el anlisis visual en el informe, se hacen una serie de recomendaciones para tratar el talud afectado y asegurar su estabilidad.

Figura 3. Corte con presencia de conglomerados de rocas sedimentarias en forma de canto, bajo una capa de material de depsito areno arcilloso.A lo largo del trazo del proyecto, se han presentado infinidad de deslizamientos en los taludes de corte, presentando comportamientos distintos en mayores o menores dimensiones, pero cada uno conlleva un anlisis distinto para proponer su estabilizacin, enfocndose en las formaciones y discontinuidades propias de cada caso

Figura 4. Deslizamiento de material en talud de corte.3 PROPUESTAS DE ESTABILIZACIN IN SITU3.1 Anlisis de los desplazamientos en taludes de corteDurante cada recorrido a los cortes afectados por deslizamientos de material, se toma la informacin necesaria para poder idear la propuesta de estabilizacin que garantice la seguridad de la excavacin. Para esto, se identifican los tipos de materiales presentes en el corte, zonas de estratificacin y planos de falla, realizando una descripcin de las condiciones actuales del talud de corte, tales como las que se presentaron en el frente de excavacin localizado en el subtramo 5 del trazo del proyecto , entre los km 89+960 al km 90+400, en donde se presenta un deslizamiento considerable afectado por una grieta de tensin ubicada en la parte alta del corte, y que geolgicamente est constituido por una capa de roca tipo toba color caf claro que, alterada, adquiere un color rojo claro cuando se transforma en suelo residual en la parte superior. La toba sobreyace a una roca dacita color gris claro, la cual alcanza a aflorar en la parte baja del corte. El plano de falla se visualiza en el contacto de la toba con la roca dacita. En la porcin media de la longitud del tramo excavado de este corte, se observa la presencia de una falla que atraviesa de lado a lado del camino.

La falla provoc una zona de materiales cizallados y alterados que se extienden unos metros lateralmente en los taludes, y que constituye uno de los respaldos de cada uno de los deslizamientos identificados.Figura 5.

Zona de falla que afecta la toba y la dacita, en el corte localizado entre los km 89+960 y km 90+400. 3.2 Mtodos de estabilizacin aplicados a taludes de corte fallados.Para la determinacin del tipo de tratamiento que se ejecutar para estabilizar el corte fallado, se toma como base el informe geolgico de detalle realizado durante los recorridos de campo as como tambin un levantamiento topogrfico del deslizamiento, con la finalidad de delimitar el derecho de va requerido para la solucin. Una vez procesados estos datos se procede a realizar un anlisis de estabilidad mediante el uso de un software (Figura 7), al cual se le alimenta con los datos de las propiedades fsico-mecnicas de los materiales identificados en el sitio; a la par de la propuesta geomtrica que permita garantizar la estabilidad del corte en estudio. Para el caso antes mencionado en el corte del Km 89+960, se maneja como propuesta de estabilizacin abatir la pendiente del talud de corte de proyecto (0.5H:1.0V) a una configuracin de 1.2H:1.0V, realizar una descarga de material en la parte superior del corte, e incluir la colocacin de drenes transversales sobre la cara del talud de corte, con longitudes de 6 a 9 metros en un patrn 6x6 a tresbolillo. Para completar el drenaje y la estabilizacin del corte, se sugiere recargar material de enrocamiento sobre el corte una vez abatido, ubicando el nivel de desplante del enrocamiento al menos 2 metros en la roca dacita, ya que se estima que el plano de falla es el contacto con la toba sobreyacente. Adicionalmente se recomienda cubrir la superficie del talud abatido con un geotextil que induzca la reforestacin y as evitar la erosin progresiva de la superficie del talud.

Esta propuesta de solucin se plasma en un plano conformado por una vista en planta marcando los nuevos ceros del corte y los lmites de derecho de va, as como las secciones transversales de construccin en donde se visualice la nueva geometra del talud propuesto.

Figura 6. Seccin transversal con la propuesta de solucin para el deslizamiento del corte localizado entre los kilometrajes km 89+960 a km 90+400.

Figura 7. Anlisis de estabilidad de un corte, con el uso de software especializado.

As como el mtodo de estabilizacin empleado en el corte del km 89+960, existen muchos ejemplos ms a lo largo del trazo, en donde las propuestas de solucin emitidas por el Departamento de Ingeniera de Sitio son variables y se adecuan a las caractersticas de cada corte.

En los diferentes mtodos para estabilizar los cortes afectados, se ha contemplado el abatimiento de los taludes de proyecto, ya que al disminuir la pendiente del talud, se disminuyen las fuerzas actuantes y adicionalmente el crculo crtico de falla se hace ms largo y ms profundo aumentando en esta forma el factor de seguridad. Hay cortes en los que se requiere proyectar taludes de pendiente combinada, debido a que la resistencia y calidad de los materiales vara de acuerdo con la profundidad de la excavacin. En conjunto con el abatimiento de taludes, siempre se hace la recomendacin de colocar drenes transversales sobre la cara del corte, con el objeto de reducir el peso de la masa y al mismo tiempo aumentar la resistencia del talud, al disminuir la presin de poro.

En algunos otros cortes en donde se presentan diversos planos de estratificacin se ha hecho uso de un sistema de bermas intermedias en los sitios de cambio de pendiente y en los sitios donde se requiere garantizar un factor de seguridad adecuado contra deslizamiento.

En los cortes que presentan zonas de roca alterada, tales como tobas, brechas e ignimbritas muy fracturadas dispuestas en secuencia ms o menos horizontal seudoestratificada, se propone colocar como proteccin superficial malla electrosoldada y concreto lanzado anclado al terreno por medio de barras de acero de 3 metros de longitud, de friccin y 1 de dimetro.

Cuando la opcin del concreto lanzado no es viable por cuestiones de obra y construccin, se recomienda dejar una banqueta de 1.5 a 2.0 metros de ancho al pie del corte y colocar un muro alcanca de gaviones de 2.0 a 3.0 metros de altura, cubriendo la superficie del talud con malla triple torsin.

Figura 8. Colocacin de malla triple torsin sobre talud de corte.

Figura 9. Taludes de corte estabilizados con anclas de friccin, malla electrosoldada y concreto lanzado. Figura 10. Implementacin de muro alcanca hecho de gaviones.4. CONCLUSIONES

En el territorio oaxaqueo, y en especfico en las regiones donde se construye la carretera Mitla-Tehuantepec II, de forma general se destaca por su estructura interna, las morfoestructuras masivas, plegadas, de bloques en plegamientos y en monoclinales, de estructura brechosa y catica, y otras; mientras que por su posicin con respecto al plano horizontal y a las unidades circundantes, se dividen en basculadas, inclinadas, escalonadas, arqueadas, trenzadas y otras. Dada la heterogeneidad litolgica de los basamentos y de la estructura especfica del relieve se han determinado ms de 80 tipos de morfoestructuras.

El proyecto carretero Mitla-Tehuantepec, es sin lugar a duda, un proyecto en donde la estabilizacin de taludes es una actividad que se lleva da a da, aplicando las tcnicas tradicionales en combinacin con los mtodos innovadores de nuestros tiempos, interactuando con la geologa tan variante y con la topografa agreste que la Sierra Madre del Sur nos presenta, reto que pone a prueba a la ingeniera geotcnica, pero a su vez, nos brinda nuevos conocimientos y experiencias.

REFERENCIAS

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Consulto BETSCO. (2008). Elaboracin del estudio Geolgico - Geotcnico del tramo Mitla-Tehuantepec, de la carretera Oaxaca-Tehuantepec, en el Estado de Oaxaca. Direccin Genenral de Carreteras. Mxico D.F, control interno (Constructora MT).

Contreras H. Resea de la geologa del sureste de Mxico, Boletn de la Asociacin Mexicana de Gelogos Petroleros, Excursin C7, pp. 408-432 Coatzacoalcos, Veracruz.

Est. Geot., JESA Ing. (2012). Informe Ejecutivo de Estudio Geotcnico y de Pavimento. Mxico DF: Informacin Interna Constructora MT del Subtramo en estudio.

Estabilidad de Taludes, J. I. (2012). Informe Ejecutivo para Estabilizacin de Taludes para Subtramos. Mxico D.F.: Informacin Interna Constructora MT del Subtramo en estudio.Hernndez J.R., Ortiz M.A. y Figueroa M. (2008). Anlisis morfoestructural del estado de Oaxaca; Mxico: un enfoque de clasificacin tipolgica del relieve, Investigaciones Geogrficas, Boletn del Instituto de Geografa, UNAM, Publicacin ISSN 0188-4611, Nm. 68, 2009, pp. 7-24, Mxico D.F.Nieto A.F., Alaniz S.A y Ortega F. Estructura interna de la falla de Oaxaca (Mxico) e influencia de las anisotropas litolgicas durante su actividad cenozoica, Revista Mexicana de Ciencias Geolgicas, Instituto de Geologa, UNAM, volumen 12, nmero 1, 1995, pp.1-8, Mxico D.F.

Ortega F. y Gonzlez C. Una edad cretcica de las rocas sedimentarias deformadas de la sierra de Jurez, Oaxaca, Revista del Instituto de Geologa 6, 1:100-101, Universidad Nacional Autnoma de Mxico.

CL

-18.19 , 3.92

14.91, 2.40

Talud 0.5H:1.0V

-6.97, 17.56

6.98, -17.72

Estacin 89+960

Elevacin Terr = 1785.24

Elevacin Subr = 1762.46

RAS= 1809.40

RAS= 1831.50

Terreno natural

Talud propuesto

1.2H:1.0V

CL

RAS= 1772.83

Drenes Transversales

RAS= 1762.46

RAS= 1769.40

Siembra de especies vegetales o manto de control de erosin

Recargue de roca en la base del talud de corte

ESTACIN 89+960

MARTNEZ y GODNEZ (supongo)

rpido es lo correcto? quiz se quiso decir continuos

Es esta la palabra correcta para lo que se quiere decir?

En qu sentido? Profundidad?

Referenciar esta figura en el cuerpo del artculo y no separar la figura del pie de foto

Un mapa google de la zona puede ser de utilidad para el lector

exponer por qu los taludes deben considerar dos pendientes distintas

Referenciar esta figura en el cuerpo del artculo

por qu si este corte tipo tiene ms de 20 m de altura, no se presentan los taludes combinados que se sealan en el texto?

Referenciar esta figura en el cuerpo del texto

Esta idea de los deslizamientos con anlisis y soluciones particulares se repite en los textos de este numeral 2.2

Referenciar esta figura en el cuerpo del texto

es un anlisis de los desplazmientos o una descripcin de los hechos?

de los desplazamientos o del desplazamiento?

evitar repeticin de textos; comparar con lo dicho antes de la figura 3

no se seala la altura del deslizamiento; es importante conocerla para el propsito de este artculo?

referenciar figura y sealar en ella la toba y la dacita.

Indicar en la foto la toba y la dacita.

qu tipo de anlisis se realiza con el sofware?

Qu propiedades de los materiales se consideraron para la falla del km 89+960, por ejemplo? Se consider una falla en crculo o en el contacto toba-dacita?

a qu se refiere a la par de la propuesta geomtrica?

fue un solo gran corte que va del 89+960 al 90+400?

se quiso decir al pie del talud?

antes se seal que el plano de falla se encuentra en el contacto de la toba con la dacita, y ahora "se estima"

hasta aqu se sigue sin conocer la altura del corte; se podra inferir que al tener un slo talud es menor de 20m

por cuestin de orden, esta figura debera ser posterior a la que en el artculo se denomina como figura 7

Este Departamento es de la SCT? Indicar a qu organismo o empresa pertenece.

qu sentido tiene este texto?

resistencia a qu?

Acaso la razn es ms econmica que de obra y construccin? Acaso es tiempo?O ser espacio? Esto es demasiado vago y considerando que este artculo puede aportar experiencias a los lectores, conviene aclarar esto con un prrafo adecuado.

referir figura a texto

referir figura a texto

referir figura a texto

Supongo que estas son sus conclusiones. Quiz eliminar la repeticin de lo complejo de la geologa y agregar algn comentario sobre el comportamiento de los cortes despus de los trabajos de estabilizacin. Fueron adecuados, correctos, econmicos, dentro de los tiempos del proyecto, etc etc??

este texto no corresponde al captulo de estabilizacin de taludes; en su caso reubicar sin repetir

cul se podra considerar como innovador?

Revisar la posicin de las figuras y sus pies de foto en la versin corregida que proporcionen. Gracias.

Yo creo que las conclusiones se enriqueceran si los autores fueran ms precisos en sealar los nuevos conocimientos y experiencias que adquirieron en esta obra.

Hace falta agregar el captulo 4. Conclusiones

Las referencias no estn citadas en el texto. Debe hacerse.

SOCIEDAD MEXICANA DE INGENIERA GEOTCNICA A.C.

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