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Liberta y Orden

COLECCIÓN GUÍAS Y MANUALES

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GUÍA METODOLÓGICA PARA ESTUDIOS DE AMENAZA, VULNERABILIDAD Y RIESGO POR MOVIMIENTOS EN MASA

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GUÍA METODOLÓGICA PARA ESTUDIOS DE AMENAZA, VULNERABILIDAD Y RIESGO POR MOVIMIENTOS EN MASA


Liberta y Orden

GUÍA METODOLÓGICA PARA ESTUDIOS DE AMENAZA, VULNERABILIDAD Y RIESGO POR MOVIMIENTOS EN MASA ESCALA DETALLADA


SERVICIO GEOLÓGICO COLOMBIANO

Oscar Eladio Paredes ZapataDIRECTOR GENERAL

Marta Lucía Calvache VelascoDIRECTORA DE GEOAMENAZAS

Gloria Lucía Ruiz PeñaCOORDINADORA GRUPO

DE EVALUACIÓN DE AMENAZA

POR MOVIMIENTOS EN MASA

© Servicio Geológico Colombiano

ISBN: 978-958-99528-5-6

AutoresGuillermo Eduardo Ávila ÁlvarezINGENIERO CIVIL, PhD

Carlos Eduardo Cubillos PeñaINGENIERO CIVIL, MSc

Alejandro Edilberto Granados BecerraINGENIERO CIVIL, MSc

Enif Medina BelloINGENIERO CIVIL, MSc

Édgar Alexander Rodríguez CastiblancoINGENIERO GEÓLOGO, MSc

Carlos Eduardo Rodríguez PinedaINGENIERO CIVIL, PhD, MSc

Gloria Lucía Ruiz PeñaINGENIERO CIVIL, Esp. GEOTECNIA, Esp., MSc

Imagen de carátula Iglesia principal del municipio de Gramalote. Cuyo casco urbano fue destruido por un movimiento en masa en diciembre de 2010. Archivo Grupo de Movimientos en Masa

Coordinación y revisión editorialLuis Eduardo Vásquez SalamancaPARTICIPACIÓN CIUDADANA

Y COMUNICACIONES

Diseño, diagramación e impresiónImprenta Nacional de ColombiaBogotá, D. C., ColombiaMayo, 2015

CONVENIO ESPECIAL DE COOPERACIÓN

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA- SERVICIO GEOLÓGICO COLOMBIANO

Dirección Técnica

Servicio Geológico ColombianoGloria Lucía Ruiz PeñaSUPERVISORA DEL CONVENIO

Enif Medina Bello (ABRIL 2014-DICIEMBRE 2014)

Yolanda Calderón Larrañaga(SEPTIEMBRE 2013-ABRIL 2014)

Carlos Enrique Alvarado Flores(SEPTIEMBRE 2013–NOVIEMBRE 2013)

Universidad Nacional de ColombiaGuillermo Eduardo Ávila ÁlvarezDIRECTOR TÉCNICO

Édgar Alexander Rodríguez CastiblancoCOORDINADOR TÉCNICO

Asesores internacionalesJordi Corominas Dulcet GEÓLOGO, PhD

Sergio Mora Castro INGENIERO GEÓLOGO, PhD, MSc

Colaboradores TécnicosJuan Jacobo Pinilla RodríguezINGENIERO CIVIL, MSc

Mario Camilo Torres Suárez INGENIERO CIVIL, PhD, MSc

Diana Marcela Patiño BautistaTRABAJADORA SOCIAL

Víctor Niño PiñaINGENIERO CIVIL

César Augusto Alvarado FloresARQUITECTO

Apoyo Editorial Victoria Eugenia Buitrón PazEDICIÓN

María Jaqueline Molina OchoaEDICIÓN

Diana Marcela HigueraAPOYO ADMINISTRATIVO

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Como parte del proceso de preparación de esta guía se realizaron seis talleres, en los cuales se discutieron y socializaron diversos temas que permitieron llegar al enfoque metodológico que aquí se presenta. Agradecemos a todos aquellos que participaron activamente en la realización de los talleres y que representaron a las siguientes entidades:

Ministerio de Vivienda, Ciudad y TerritorioMinisterio de Ambiente y Desarrollo SostenibleUnidad Nacional para la Gestión del Riesgo de DesastresUniversidad Nacional de Colombia, sede ManizalesUniversidad Pedagógica NacionalUniversidad Distrital Francisco José de CaldasPontifi cia Universidad JaverianaUniversidad de los andesUniversidad EAFITUniversidad de CartagenaInstituto Geográfi co Agustín Codazzi–CIAF Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales Instituto Distrital de Gestión de Riesgos y Cambio ClimáticoAsociación de Corporaciones Autónomas Regionales y Desarrollo Sostenible (Asocars)Corporación Autónoma Regional de CundinamarcaCorporación Autónoma Regional del CaucaCorporación Nasa KiweFondo de AdaptaciónSociedad Colombiana de Geotecnia

Así mismo, queremos resaltar la colaboración activa de los conferencistas nacionales, quienes desde su experiencia aportaron al desarrollo y enfoque de los temas propuestos en los talleres:

ÁLVARO JAIME GONZÁLEZ GARCÍA, Sociedad Colombiana de GeotecniaMARIO CAMILO TORRES SUÁREZ, Universidad Nacional de Colombia, sede BogotáJUAN MARÍA MONTERO OLARTE, Sociedad Colombiana de GeotecniaNELSON OBREGÓN NEIRA, Universidad Nacional de Colombia, sede BogotáMARCO FIDEL GAMBOA RAMÍREZ, Universidad EAFITJUAN PABLO LONDOÑO LINARES, Universidad Nacional de Colombia, sede ManizalesPEDRO KARIN SERRATO ÁLVAREZ, Instituto Geográfi co Agustín Codazzi–CIAFCARLOS ALVARADO GONZÁLEZ, Ministerio de Ambiente y Desarrollo SostenibleYOLANDA CALDERÓN LARRAÑAGA, Ministerio de Ambiente y Desarrollo SostenibleDIANA MARÍA CUADROS CALDERÓN, Ministerio de Vivienda, Ciudad y TerritorioAgradecimiento especial al doctor Ómar Darío Cardona, por su disposición y valiosa

orientación metodológica al proyecto, y al ingeniero Marco Tulio Herrera y su grupo de trabajo de la subdirección de Geografía y Cartografía del IGAC.

AUTORES

Agradecimientos

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Contenido

Introducción................................................................................................................................. 11Capítulo uno Generalidades .................................................................................................................13

1. Generalidades .......................................................................................................... 151.1 Marco conceptual .................................................................................................... 151.1.1 Análisis del riesgo .................................................................................................. 151.1.1.1 Análisis de amenaza ................................................................................................ 151.1.1.2 Análisis de vulnerabilidad ...................................................................................... 161.1.1.3 Cálculo del riesgo ................................................................................................... 161.1.2 Evaluación del riesgo .............................................................................................. 161.1.2.1 Aceptabilidad y categorización del riesgo ............................................................ 161.1.2.2 Zonifi cación del riesgo ............................................................................................ 171.1.3 Mitigación y prevención del riesgo ....................................................................... 171.2 Defi niciones ............................................................................................................. 171.3 Alcances de la guía .................................................................................................. 20

Capítulo dos Área de estudio e información básica ............................................................................23

2. Área de estudio e información básica ............................................................................. 252.1 Cartografía básica digital ........................................................................................ 262.1.1 Sistema de referencia ............................................................................................... 272.1.1.1 Exactitud posicional ............................................................................................... 272.2 Defi nición del tamaño de las unidades de trabajo y de zonifi cación ............... 272.3 Modelo digital del terreno ..................................................................................... 282.3.1 Métodos directos. ................................................................................................... 282.3.2 Métodos indirectos. ................................................................................................ 282.4 Sensores remotos ..................................................................................................... 29

Capítulo tres Análisis de amenaza .......................................................................................................31

3. Análisis de amenaza ................................................................................................ 333.1 Estudios básicos de amenaza por movimientos en masa, escala 1:5000 ......... 343.1.1 Factores condicionantes.......................................................................................... 343.1.1.1 Geología para ingeniería ........................................................................................ 363.1.1.2 Geomorfología ......................................................................................................... 413.1.1.3 Catálogo e inventario de movimientos en masa.................................................. 423.1.1.4 Cobertura y uso del suelo ....................................................................................... 443.1.1.5 Exploración del subsuelo y ensayos de laboratorio ............................................. 46

Guía metodológica para estudios de amenaza, vulnerabilidad y riesgo por movimientos en masa

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3.1.2 Modelo geológico-geotécnico ................................................................................ 483.1.2.1. Determinación de unidades geotécnicas homogéneas ....................................... 483.1.3 Factores detonantes ................................................................................................. 493.1.3.1 Lluvia ......................................................................................................................... 493.1.3.2 Sismo ......................................................................................................................... 533.1.4 Zonificación básica de la amenaza ........................................................................ 563.1.4.1 Cálculo de la amenaza en unidades de suelo ....................................................... 563.1.4.2 Criterios de clasificación de la amenaza ............................................................... 603.1.4.3 Zonificación y mapa de amenaza .......................................................................... 603.2 Estudios de detalle de amenaza por movimientos en masa ............................... 603.2.1 Definir las zonas con condición de amenaza y riesgo ........................................ 623.2.2 Definir unidades y secciones de análisis .............................................................. 623.2.3 Modelo geológico geotécnico para análisis detallados ....................................... 633.2.4 Factores detonantes ................................................................................................. 633.2.4.1 Lluvia ......................................................................................................................... 633.4.4.2 Sismo ......................................................................................................................... 693.2.5 Escenarios de amenaza ........................................................................................... 693.2.6 Zonificación detallada de la amenaza ................................................................... 703.2.6.1 Cálculo de la probabilidad de falla ........................................................................ 703.2.6.2 Probabilidad de falla y probabilidad de falla total............................................... 733.2.6.3 Criterios de clasificación de la amenaza en estudios detallados ....................... 763.2.6.4 Caracterización de la amenaza .............................................................................. 76

Capítulo cuatro Análisis de vulnerabilidad .............................................................................................83

4. Análisis de vulnerabilidad ...................................................................................... 854.1 Identificación y localización de los elementos expuestos ................................... 864.2 Caracterización de los elementos expuestos ........................................................ 894.3 Exposición ................................................................................................................ 924.4 Fragilidad .................................................................................................................. 944.4.1 Fragilidad de edificaciones ..................................................................................... 944,4,2 Fragilidad de líneas vitales ..................................................................................... 964.4.3 Fragilidad de personas ........................................................................................... 984.5 Escenarios de vulnerabilidad. Tipos de daño ...................................................... 984.5.1 Escenario de baja velocidad de deformación (movimientos lentos) ................ 994.5.1.1 Intensidad de deslizamientos lentos sobre las edificaciones .............................. 994.5.1.2 Intensidad de los deslizamientos en líneas vitales ............................................. 1014.5.2 Escenario de alta velocidad de deformación (movimientos rápidos) ............ 1024.5.2.1 Intensidad de deslizamientos rápidos en edificaciones .................................... 1024.5.2.2 Intensidad de deslizamientos rápidos en líneas vitales .................................... 1034.5.3 Escenario de caída de rocas .................................................................................. 1044.5.3.1 Probabilidad de colisión ....................................................................................... 1054.5.3.2 Definición del índice de daño (ID) ..................................................................... 1064.5.3.3 Cálculo de la vulnerabilidad ................................................................................ 1064.6 Cálculo y zonificación de vulnerabilidad .......................................................... 106

Generalidades

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C A P Í T U L O U N O

Capítulo cinco Cálculo de riesgo ..........................................................................................................111

5. Cálculo del riesgo ................................................................................................. 113 5.1 Pérdidas económicas directas o indirectas. Cálculo del riesgo ...................... 114

Capítulo seis Evaluación de riesgo .....................................................................................................117

6. Evaluación del riesgo ............................................................................................ 1196.1 Categorización del riesgo ..................................................................................... 1214.2 Medidas de intervención y categorías del riesgo ............................................... 1224.3 Riesgo alto mitigable o no mitigable ................................................................... 1236.4 Zonifi cación del riesgo .......................................................................................... 125

Capítulo sieteRecomendaciones .........................................................................................................127

7. Recomendaciones .................................................................................................. 1297.1 Presentación de resultados ................................................................................... 1297.2 Perfi l de profesionales ........................................................................................... 131

Referencias ....................................................................................................................133

Anexos .....................................................................................................................141Anexo A. Amenaza ............................................................................................................ 143Anexo B. Vulnerabilidad ................................................................................................... 152Anexo B-3 Manual e instructivo de diligenciamiento para formatos de campo, diagnóstico estructural e inspección visual ..................................................................... 158

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