PROGRAMA DE CONSTRUCCION
Universidad Nacional de Colombia
Sede Manizales
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Investigación y Extensión
Trabajo #1 Autor: Tema: Geotecnia Título:
RIESGO
EN LA ZONA ANDINA TROPICAL
POR LADERAS INESTABLES Las
presentes notas están relacionadas con un tema en el que la ingeniería
regional ha hecho aportes significativos, desde la creación de la actual
Corporación Regional Corpocaldas, denominada entonces Cramsa, para
enfrentar la
inestabilidad de las vertientes, dada su importancia para las comunidades de
la región andina. La
zona tropical andina
se caracteriza por la inestabilidad de los suelos y por un ambiente de gran
actividad tectónica. Estos aspectos se relacionan con la juventud de sus montañas
sometidas a procesos orogénicos desde el paleozoico al reciente. El clima y la
biodiversidad, configuran el medio ecosistémico de este escenario.
En
Colombia, el 70% de la población habita
la zona andina. Nuestros suelos de montaña, por la condición tropical del
país, son fundamentalmente suelos residuales y esa consideración los hace
merecedores de un tratamiento singular, pues la mecánica de suelos que
empleamos ha sido desarrollada para medios con las características de los
suelos transportados, más típicos de las latitudes altas. El
desarrollo de metodologías para la evaluación del riesgo por deslizamientos,
incorporando la complejidad de nuestros suelos, resulta de vital importancia en
nuestro medio. Se
pueden definir riesgo, amenaza y vulnerabilidad, como conceptos probabilísticos
a los que se pueden asociar funciones
para facilitar su manejo en términos de pronósticos. Una
amenaza natural puede o no provenir de otra de mayor orden
incluso puede ocasionar un evento posterior. Los deslizamientos pueden
surgir a causa de un sismo o una lluvia y pueden ocasionar también aludes y
avalanchas. De esta secuencia posible surge la necesidad de establecer la
siguiente clasificación para las amenazas naturales: -
Primer orden:
sismos, huracanes, volcanes y lluvias. -
Segundo orden: deslizamientos, maremotos, inundaciones. -
Tercer orden:
aludes y avalanchas. Se
hace necesario diferenciar y calificar el riesgo asociado a una amenaza dada,
para no generar expectativas ociosas. Pude darse el Riesgo evitable,
el controlable, y el aceptable. Pero además
existen el riesgo de cúmulo o total
y el riesgo específico o local. El
primero de interés para los individuos y agentes individualmente considerados y
el segundo para la autoridad competente y para el sector de responsabilidad. Los
movimientos de masas son las amenazas más importantes en las zonas andinas. Los
daños a bienes y pérdida de vidas se relacionan aquí con la inestabilidad de
las vertientes intervenidas: deslizamientos, derrumbes, flujos. El movimiento de
masas ocurre cuando el esfuerzo
cortante supera la resistencia al corte del
suelo.
Los
parámetros que influyen en la inestabilidad
del suelo se relacionan con el agua, el material, la geometría del terreno, y
las situaciones del ambiente (fuerzas, procesos, etc). Los parámetros
son el Tipo de material, la Pendiente, las Condiciones hidrológicas, los
Procesos morfológicos y los Parámetros externos, como distribución de la
pluviosidad, sismicidad y vulcanismo.
Pero
también las laderas (cuestas
naturales) han sido transformadas en
taludes por los modelados de la actividad antrópica y que con la expansión
de la frontera agrícola, por prácticas deficientes en el uso y manejo del
suelo, se han producido el descontrol hídrico y pluviométrico, la erosión y
la deserfiticación de los suelos andinos. Las
etapas para lograr una evaluación exitosa, que conduzca a resultados concretos
y útiles. 1º
Secuencia de eventos: testigos,
instrumentos, mecanismos, volumen, energía, causas, signos. 2º
Condiciones ambientales: averiguar las causas y hacer estimativos
espacio-temporales sobre la ocurrencia y extensión de los eventos. Utilizar
datos meteorológicos, sismológicos y registrar si se dieron cambios previos en
áreas aledañas como construcciones, riegos, explosiones, deforestación,
roturas de líneas con líquidos, sobre cargas, interrupción de drenajes o
cultivos. 3º
Inspección detallada de morfología
y estado de áreas aledañas y del deslizamiento: grietas, flujos de agua, obras,
edificaciones, cultivos. 4º
Análisis adicional. 5º
Plan de instrumentación, manejo y
control, según obras decididas. 6º
Abandono del sitio y evaluación de las consecuencias. La
causa real de un movimiento de masas es casi un problema forense. Los factores
contribuyentes pueden ser más visibles que la causa real o que el detonante del
problema. -
Causas intrínsecas: suelen ser
naturales y se relacionan con el agua subterránea, material, tectónica,
topografía abrupta, etc. -
Causas detonantes: pueden ser
naturales como la lluvia, el sismo, la erosión, o artificiales como cortes,
deforestación, etc. -
Causas contribuyentes: similares a las causas detonantes pero que
simplemente anticipan el evento. -
Las medidas
pueden ser preventivas o correctivas, según prevengan la ocurrencia del evento
o corrijan los efectos por el ocasionados. Los
factores de amenaza en caso de
deslizamiento son la susceptibilidad debida a factores internos, los eventos
detonantes como lluvias, sismos, erosión, sobrecargas, el potencial de energía,
tanto la destructiva interna como la potencial, l Los
factores de riesgo por deslizamiento
son, el nivel de la amenaza de deslizamiento, el grado de exposición de elementos que puedan sufrir daños posibles, como los elementos sobre la ladera o al alcance o por generación de aludes u obstrucción de corrientes, la resistencia al fenómeno, no sólo desde el punto de vista físico sino también funcional. Se asume que la resistencia es un concepto opuesto al de la fragilidad. La
amenaza se puede representar en un mapa
de susceptibilidad al deslizamiento, donde cada color involucra el grado de
susceptibilidad del territorio a la ocurrencia de deslizamientos y cuyos niveles
en forma decreciente son rojo, naranja y amarillo, o verde para las zonas no
susceptibles. Si
se ha de valorar el peligro o amenaza
debemos reconocer su existencia, evaluar la capacidad de manejarlo, estimar su
probabilidad de ocurrencia, evaluar eventuales efectos y tomar la decisión de
aceptarlo o no. Si se trata del manejo del peligro o amenaza, las posibilidades son evitarlo,
removerlo, controlarlo (reducirlo), minimizar sus efectos o recurrir a sistemas
de alarmas. Las
siguientes son las etapas para proceder a los análisis de vulnerabilidad, en
caso de amenaza de deslizamiento, para evaluar una situación de riesgo dada. -
Seleccionar una amenaza potencial y
asignarle características. Se alude a un tipo de movimiento de masas dado, con
un volumen, intensidad y extensión dados. -
Identificar vidas y bienes amenazados
y otros componentes físicos o servicios comprometidos. -
Determinar los efectos del evento
sobre las personas y bienes señalados y sobre los sistemas de servicios. Además
de los daños estructurales están los daños funcionales de los sistemas. -
En el caso de empresas de servicios comprometidas, debe estimarse la
demanda de servicios básicos para el público y la reducción del servicio
a causa de un evento desastroso. -
Determinar los componentes críticos y vulnerables a la amenaza para estimar
la reducción de la oferta de servicios de una empresa o de un sistema. -
Ampliar otros efectos indirectos derivados del evento, por ejemplo por la
ocurrencia de amenazas de tercer orden o por daños a terceros. -
Consolidar la información en una evaluación final, susceptible de ser revisada y
actualizada en forma periódica y extraordinaria. La
metodología para el estudio del riesgo en caso de deslizamiento sugiere
estas etapas: -
Identificación de la amenaza:
recopilar y analizar información, identificación preliminar del riesgo y de
las medidas urgentes. -
Evaluación de la susceptibilidad.
Estudios cartográficos, hidrológicos, geológicos, agrológicos, de erosión,
uso y manejo del suelo, zonificación de susceptibilidad, caracterización geotécnica
de materiales, evaluación de estabilidad y susceptibilidad. -
Estudio de eventos detonantes de la
amenaza: climatológicos, hidrológicos, sismológicos, de erosión o
sobrecargas naturales, y efectos antrópicos. Se puede dar deslizamiento con
lluvia y con sismo, deslizamiento sin ellos o con uno de ellos. La probabilidad
final será la suma las probabilidades de cuatro situaciones diferentes. -
Medidas:
sistemas de observación y alarmas, reducción de la exposición, reducción de
la amenaza, incremento de la resistencia, y jerarquización de prioridades y
estudios. -
Estudios económicos: análisis de
las funciones de costo esperado, que
es la suma del costo usual y el costo de falla. El costo de falla involucra pérdidas,
reposición, interrupción, lucro cesante y efectos sociales, el costo usual
involucra estudios, control, construcción y mantenimiento. En
Colombia predominan rocas blandas, es
decir, materiales intermedios entre suelos y rocas. Por ejemplo, las rocas de
bajo o medio metamorfismo como esquistos, filitas, algunas serpentinitas y
anfibolitas, e incluso algunos gneises y rocas mal consolidadas y mal cementadas,
como margas, lodolitas, limolitas y areniscas blandas. Las
rocas blandas son susceptibles a los cambios de humedad típicos del ambiente
tropical. Para la zona andina en el
oriente de Colombia predominan espesos coluviones
y en el occidente suelos residuales y
volcánicos. El occidente está afectado por tectonismo y sismos. Es
importante para el ambiente andino tropical considerar los suelos residuales con sus estructuras
relictas o heredadas, que a diferencia de los suelos transportados, donde
las discontinuidades son horizontales (predecibles), estas resultan con
orientación aleatoria y buzamiento impredecible. Los
espesores de las alteritas son
mayores en las zonas tropicales (vegetación y clima), como la cordillera
Oriental de naturaleza sedimentaria. Los saprolitos
son típicos de la zona andina (roca cristalina), como las zonas de batolitos a
lo largo de la cordillera Central y Antioquia. Los andosoles se desarrollan en lugares con cenizas volcánicas donde se
desarrollan haloisitas y alófanas (Cauca, Nariño y zona cafetera). Las lateritas
son suelos típicos del Cauca y los Llanos Orientales. Además
de un clima con contrastes de
temperatura y precipitación, existen factores
tectónicos. La
precipitación es alta en Chocó y el margen llanero, moderada en la zona
cafetera y baja en las zonas desérticas de Colombia (Guajira, Alto Magdalena,
Villa de Leiva). Colombia
en su zona andina, tiene fallas, muchas activas, mostrándose en sus laderas
inestables zonas con intenso
fracturamiento donde los materiales presentan trituración y brechamiento.
El occidente está afectado por las fallas de Romeral y Palestina (rumbo) y el
oriente por el sistema de las fallas frontales de los Llanos (inversa). Ambas
son de alto riesgo sísmico. La
falla geológica condiciona el drenaje
interno y tras todo ello se presenta una cronoestratigrafía en repetidas
ocasiones desfavorable puesto que en los estratos de diferentes edades se
presentan contrastes de permeabilidad, zonas débiles, etc. Si
se integran en una zona cualquiera de Colombia, aunque sea a nivel
regional, un mapa geológico, un mapa tectónico y un cuadro de movimientos
masales clasificados, se pueden inferir algunos factores de inestabilidad (inherentes,
detonantes, etc.). Si superponemos relieve
y sobre-fracturamiento obtenemos zonas más o menos propensas a
deslizamientos. En Colombia las áreas de influencia del sistema Romeral y de
las fallas del margen llanero se pondrían en evidencia como zonas altamente
inestables. J.
Montero (1990) señala en Colombia
varias provincias con amenaza alta a deslizamiento así: -
Entre la falla Romeral y el Cauca.
Con rocas metamórficas, rocas con cataclasis y arcillas alófanas
remoldeadas. -
La
cordillera Oriental.
Con suelos espesos (alteritas) sobre lutitas que son químicamente alterables. -
El margen llanero.
Muy afectado por el ambiente tectónico y la naturaleza sedimentaria de
los suelos. -
Zonas con potentes flujos alterados.
Como la Estampilla (Manizales), donde se encuentran depósitos
fluviotorrenciales alterados y en procesos de movimientos masales. -
Zonas de coluviones.
Como los de Quebrada Blanca en la vía al Llano. -
Saprolitos.
En zonas de debilidad tectónica. BIBLIOGRAFIA DUQUE
ESCOBAR,
Gonzalo. Manual de Geología para Ingenieros. Universidad Nacional, Manizales.
1998. www.oocities.org/manualgeo GONZALEZ,
Alvaro Jaime. Notas del Curso Estabilidad de Taludes, del Postrado de Geotecnia
de la Universidad Nacional de Colombia, Sede Manizales, 1994 CARDONA,
Omar Darío. Evaluación de la Amenaza, la vulnerabilidad y el riesgo. Taller
regional de capacitación para la administración de desastres. ONAD, PNUD, OPS,
UNDRO. Bogotá, 1991. MONTERO,
Juan. Curso
de Estabilidad de Taludes, Procesos, Factores y Causas de Inestabilidad de Taludes
y Laderas. Santafé de Bogotá. 1990. SPETERS,
Robert. Notas de
la Charla "Tecnologías para el Estudio de Amenazas Naturales en el Medio
Andino". ITC y DTU de Holanda. Jueves 30 de marzo de 1991, Universidad
Nacional, Manizales. Manizales, Diciembre de 2002
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