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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
COLECCIÓN GUÍAS Y MANUALES
Liberta y Orden
GUÍA METODOLÓGICA PARA ESTUDIOS DE AMENAZA, VULNERABILIDAD Y RIESGO POR MOVIMIENTOS EN MASA ESCALA DETALLADA
COLECCIÓN GUÍAS Y MANUALES
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