Relatoria 4 (investigación de deslizamientos)

RELATORÍA Nº 4 INVESTIGACIÓN DE DESLIZAMIENTOS

Presentado por: ESTEBAN SANCHEZ PATIÑO CANO

PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL

ARMENIA INTRODUCCION

Seminario II “Método de Ingeniería” “investigación de deslizamientos”

Presentado por: Esteban Sanchez P

Dentro del proceso de investigación de un talud o deslizamiento se pretende esencialmente obtener toda la información posible sobre las características topográficas, geológicas, geotécnicas y ambientales que permitan realizar un diagnóstico de los problemas lo más preciso posible y un diseño efectivo de su solución o remediación. Para esto es necesario una serie de pasos, primeramente plasmar en tres dimensiones las características de la masa inestable con referencia particular a las superficies de cortante y los planos falla, luego se procede a analizarse las propiedades y características de los materiales y de los elementos activadores tales como el régimen hidrogeológico y los eventos sísmicos y finalmente detectar los movimientos de, o dentro de la masa inestable y monitorearlos.

Partiendo de una base rígida la cual establece que los deslizamientos dependen de las siguientes variables: clase de rocas y suelos; topografía (lugares montañosos con pendientes fuertes); cantidad de lluvia en el área; actividad sísmica; actividad humana (cortes en ladera, falta de canalización de aguas, etc.); erosión (por actividad humana y de la naturaleza). Los deslizamientos o movimientos de masa no son iguales en todos los casos. Para evitarlos o mitigarlos (reducir el riesgo) es indispensable saber las causas y la forma cómo se originan, teniendo en cuenta antes de iniciar la investigación exhaustiva, las causas comunes de los fracasos en la investigación.

Dentro de esta línea continua, procede a realizar una investigación básica, geológica y geotécnica la cual requiere de planos topográficos, mapas geológicos, mapas agrícolas y de suelos, inventarios de deslizamientos, información Sísmica y por supuesto el análisis de estudios anteriores del sitio o la zona, este ultimo de vital importancia ya que posee datos y referencias que impedirán en un alto grado, la presencia de errores, y una información mas precisa.

Dentro del Informe de investigaciones anteriores del sitio y sectores aledaños se puede encontrar información de gran ayuda tal como planos topográficos existentes, fotos aéreas, imágenes de Google-art y otras disponibles en internet, mapas disponibles en internet, fotos históricas relevantes, mapas geológicos regionales y/o locales. Cuando se toma esta información y se tiene unas bases claras y profundas, se procede a realizar una visita de reconocimiento en la cual es recomendable la elaboración de un plano en planta del deslizamiento con la ayuda de un GPS, la elaboración de un perfil o sección a lo largo del movimiento, identificación de los elementos geológicos, geotécnicos y ambientales relevantes, toma de fotografías desde diferentes vistas, cuantificación de todos los parámetros

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topográficos, geológicos, geotécnicos, caracterización de los movimientos y evidencias, que sea posible medir en la visita.

Es necesario que el geólogo mapee y tome información de las exposiciones de roca, sistemas de drenaje de aguas superficiales, depósitos superficiales y estructura geológica. El reconocimiento geológico debe dedicarle gran atención a detalles tales como agrietamientos de la superficie del terreno, depresiones, árboles inclinados y nacimientos de agua, investigar la propiedad de la tierra y la necesidad de permisos para los estudios detallados, después de la visita se requiere re-estudiar la información geológica y topográfica inicial y realizar las modificaciones respectivas. Entre el grupo de estudio que se aplica en la investigación lo integra el geológico que comprende el estudio de la Litología, mapa geológico general, algunos planos geológicos detallados, perfiles geológicos y análisis geomorfológicos. El estudio geotécnico abarca la caracterización de suelos y rocas, descripción de los deslizamientos, la investigación de los suelos residuales y su Composición, estructura y comportamiento. Uno de los pasos más interesantes y que actúan como núcleo de esta investigación, son los sondeos y el muestreo, como procesos realizados constantemente y utilizando distintos métodos para un grado de precisión mayor como se pretende.

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OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL Generar modelos informativas y descriptivas que permitan plantear e identificar con la mayor precisión posible los problemas de masa inestable en laderos teniendo como enfoque de estudio, un conjunto de gremios y herramientas disponibles para generar la mejor descripción y solución posible

OBJETIVOS ESPECIFICOS 

Observar las características del movimiento de tierra



Determinar las fallas actuales y potenciales



Estabilización del talud



Anular el Elemento de riesgo



Remediar el problema



Métodos viables y económicos

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La investigación de suelos en estado de precipitación natural, artificial (corte) o por falla del terreno, consiste en obtener toda la información posible sobre las características topográficas, geológicas, geotécnicas y ambientales que permitan realizar un diagnóstico de los problemas lo más preciso posible y un diseño efectivo de su solución o remediación. Partiendo de unos parámetros básicos necesarios para caracterizar cuales son las afección generadas en el talud o ladera.se debe hacer énfasis en las componentes de la masa de falla, en sus características físicas y monitoreo en la reacción del suelo por actividades sísmica e hidrológica dependiendo de la veracidad del problema o que precisión se necesite para la identificación aumenta la complejidad en la instrumentación de toma de datos logrando generar la mejor solución.

ESTUDIO DE DESLIZAMIENTO: Para lograr tener una toma de datos de precisión organizada y lo más aproximada al objetivo planteado es necesario realizar un estudio que contenga las siguientes etapas: • Reconocimiento e identificación del sitio.

• Análisis de la información existente.

• Estudio de las características superficiales del sitio que permitan la caracterización topográfica y geotécnica.

• Investigación de campo que incluya sondeos, toma de muestras y ensayos “in situ” para cuantificar los parámetros del suelo.

• Investigación de laboratorio.

• Elaboración del modelo conceptual de los mecanismos de las fallas actuales o potenciales.

• Modelación matemática utilizando software.

• Instrumentación y monitoreo.

• Elaboración del plan de manejo y diseño de obras de remediación.

Estos trabajos requieren un conjunto de conocimientos de diferentes ramas que poseen énfasis en el estudio de los suelos, la solución para la modelación no requiere de un coste demasiado alto muchas veces la mejor opción es el análisis de la información y modelación matemática o numérica es más económica arroja mejores resultados siempre que tenga como base teorías comprobadas, se va generar una tentativa de dar iguales soluciones a problema congruentes que se

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generen. Lo más apropiado es utilizar todas las herramientas disponibles para la investigación del sitio, aún en el caso de que eran simples y obvias

DATOS SATELITALES 

FOTOGRAFÍAS E IMÁGENES: Se pueden obtener fotografías en blanco y negro, en colores, infrarrojas y una gama de tomas con sensores remotos, incluyendo imágenes de satélite y radar Las fotos a color ofrecen una mejor calidad visual para identificar la morfología del suelo, las fotos a color infrarrojas permite detallar la calidad y las variedades del suelo, los sensores (GPS, tecnología LIDAR, imágenes de radar) hacen tomas espectrales mediante ondas electromagnética de corto y largo rango permitiendo hacer un trabajo no directo detallado con toda la zona superficial del suelo.

Por esto constituyen una herramienta muy importante y útil para obtener información sobre el suelo, la geología y los movimientos del terreno, en estos se puede interpretar lineamientos de expresión topográfica, tonalidad del suelo, sistema de drenaje y erosión



RECONOCIMIENTO DE ÁREAS INESTABLES Y DESLIZAMIENTOS: o Escarpes y afloramientos de roca. Los escarpes se reconocen por su pendiente y por la falta de vegetación. La roca sin vegetación aparece en las fotografías con un tono claro. Los afloramientos de roca tienen una apariencia de topografía rugosa. Debe tenerse en cuenta que en ocasiones la vegetación es muy alta y no permite ver los bloques de roca. o Taludes cubiertos con bloques de roca o suelo suelto. Las zonas de bloques de roca se reconocen como manchas moteadas de colores claro o gris. o Coluviones. Los coluviones se identifican por la textura más suave que el terreno montañoso alrededor y es común que presenten manchas moteadas de bloque de roca.

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o Abanicos aluviales. Los abanicos aluviales se reconocen por la forma de abanico y tienden a estar situados en el fondo de áreas donde la pendiente del talud cambia lateralmente en forma brusca. o Profundización del relieve por ríos, corrientes de agua o cárcavas.

Las incisiones profundas en corrientes de agua son generalmente elementos que afectan la susceptibilidad a los deslizamientos y estas pueden identificarse por los tonos claros en la cabeza de las corrientes donde la roca expuesta puede observarse. o Zonas de humedad. Las zonas de humedad se identifican por cambios repentinos a tonos más oscuros y por cambios fuertes en la tonalidad de la vegetación. Como se indicó anteriormente los tonos oscuros son típicos de zonas de humedad. o Caídos de roca. Las áreas de caídos de roca se pueden identificar por el color claro de los afloramientos rocosos en la parte alta de los escarpes y las manchas moteadas de los bloques de roca en la base de los escarpes. o Deslizamientos planares. Estos deslizamientos se pueden identificar por su planta lineal y su topografía suave sin cambios bruscos. o Deslizamientos de rotación. Se identifican por el escarpe arriba de la cabeza del deslizamiento y la superficie de movimiento con manchas moteadas. o Flujos. Los flujos tienen una configuración en planta similar a los deslizamientos de traslación, pero adicionalmente se observa la acumulación de material o la formación de un abanico al final del movimiento. o Reptación. Estos movimientos se identifican principalmente por la inclinación de árboles, postes y cercas. La textura es suavemente rugosa y se observan desplazamientos en las líneas de las cercas y otros elementos lineales. o Cárcavas. Las cárcavas son generalmente cortas y con forma de flecha en colores claros donde el suelo o roca ha sido expuesto.

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INVESTIGACIÓN BÁSICA, GEOLÓGICA Y GEOTÉCNICA



Planos Topográficos. generalmente es de mucha importancia la elaboración de este tipo de planos ya que con estos se logra identificar orto fotográficamente mediante curvas acotadas para la coincidencia de redes de agua y electricidad con las zonas de deslizamiento, sus partiduras, relieves, canales, flujos y zonas de acumulación.



Mapas Geológicos. El análisis de la geología regional es el primer paso en el estudio de taludes. Generalmente, un caso de deslizamiento no se presenta solo sino que es un evento dentro de una serie de eventos que han ocurrido, están ocurriendo y ocurrirán en la misma formación geológica y topográfica, pudiendo dividir áreas regionales en unidades dentro de las cuales el origen y caracterización de los materiales son similares y los suelos son aproximadamente los mismo, en zonas con estas cualidades los deslizamientos son muy similares.



Mapas Agrícolas y de Suelos. En este tipo de mapa se hace un análisis de compuestos químico, calidad, estado físico en el que se encuentra la zona vegetal y del suelo, determinando la profundidad rocosa y las posibles influencia en las masas inestables del ladero.



Inventarios de Deslizamientos. Esta información es muy útil cuando el deslizamiento a analizar ya se encuentra inventariado o aparece referenciado un deslizamiento cercano, incluye la localización, fecha de ocurrencia, geometría, material de los taludes, elementos activadores e información de lluvias.



Información Sísmica. Es una base de información histórica que sirve de referencia para el comportamiento de la zona en su magnitud y aceleración.



Análisis de Estudios Anteriores del Sitio o la Zona. Se deben analizar los estudios geotécnicos realizados anteriormente en sitios cercanos, sondeos, ensayos, e información de deslizamientos anteriores para llegar a una investigación más rápida y detallada Facultad de Ingeniería

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INVESTIGACION PRELIMINAR AL SITIO Es tal vez la más importante desde el punto de vista conceptual y tiene como objeto recolectar la información básica general para entender los procesos que ocurren en el talud o el deslizamiento.



Visita de Reconocimiento. Es de vital importancia hacer un estudio visual y cognitivo en campo físico de estudio previamente a iniciar la investigación esto brinda una amplia interpretación del estado en que se encuentra el terreno las fallas, como reacciono a ellas y que consecuencia trajo a la geo estructura del suelo, la calidad y el tipo de terreno la actividad de la zona.

El tiempo de reacción del investigador respecto a las eventualidades que ocurran influye en la calidad de la información básica y con ella que método de recolección de datos aplica sea la más correcta, apoyado de un croquis dimensional y característico de todo lo que conforma ese suelo y en específico la zona de deslizamiento (talud o ladero)



Observaciones a Realizar de un Deslizamiento. Las características física de inestabilidad no siempre son obvias, no son visible a simple vista en ocasiones hay evidencia clara de amenazas de inestabilidad, en ocasiones la información que parecía irrelevante en el momento de la visita preliminar es realmente información muy importante para la toma de decisiones y la conceptualización del deslizamiento. Hay una metodología practica de cómo identificar inestabilidades • Escarpes • Grietas

• Levantamientos, hundimientos o fisuras •Árboles o cercas inclinadas

• Estructuras rotas • Desplazamientos • Desplazamientos, asentamientos y agrietamientos de vías • Presencia de bloques de roca • Sistema de drenaje irregular.

• Pie del deslizamiento

• Existencia de estructuras

• Afloramientos de agua

• Grietas de tensión

• Corrientes de agua

• Drenajes nuevos

• Elementos antrópicos

• Cárcavas de erosión

• Afloramientos de agua.

• Afloramientos de roca o suelo

• Presencia de gradas

• Empozamientos

• Arboles

• Presencia de subdrenes

• Presencia de vegetación Facultad de Ingeniería

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• Información de los testigos

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• Evidencias

ESTUDIO TOPOGRÁFICO Como objeto de la investigación se determina la inestabilidad de masa en los taludes o laderos, de hay la importancia de estos mapas topográficos que permiten observar a detalle los movimientos secuenciales de la zona para modelar y diseñar las obras de mitigación, remediación o estabilización, teniendo falencias en los elementos ocultos por la abundante vegetación por esto se tienen que obtener detalles topográficos especiales, se debe ubicar una serie de sensores alrededor del ladero en el posible deslizamiento, detectando cualquier movimiento que se genere que ocasione grietas o afloramiento de agua, corroborando los mapas en planta con los de perfil que logran percibir mejor las peores condiciones y las menos criticas con un rango de 15 a 30 metros ESTUDIO GEOLÓGICO En los deslizamientos de gran magnitud generalmente la geología es determinante para la ocurrencia del movimiento, y el trabajo del geólogo es esencial para que el estudio sea preciso y confiable. Los geólogos basando se solo en la observación logran adquirir una serie de datos claves e importantes que determinan el tamaño del deslizamiento, el sonde y las características de este, apoyándose en los datos tomados y así verificando que sus observaciones están lo mas acercada a la realidad. 

Estudio de la Litología. estudia a las rocas, especialmente de su tamaño de grano, del tamaño de las partículas y de sus características físicas y químicas incluyendo también su composición , su textura, tipo de transporte así como su composición mineralógica, distribución espacial y material cementante. Utilizando mapas geológicos para una mejor análisis en conjunto



Mapa Geológico General. Debe contener las características descriptivas que se observaron respetando las terminologías que se deben utilizar y teniendo como base topográfica con líneas de nivel a la escala requerida.



Planos Geológicos Detallados. Tiene una cartografía identificada, descripción detallada del mapa geológico y de las características físicas.

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

Perfiles Geológicos. Contiene extensión y localización horizontal y vertical de los materiales y los detalles estructurales. Localización en el perfil de procesos de meteorización, fallas, pendientes del terreno, deslizamientos, cárcavas, nivel freático, acuíferos y corriente de agua subterránea



Columnas Estratigráficas Típicas. se recomienda levantarlas y presentarlas a escala 1:100,teniendo en cuenta su escala, material geológico, características físicas y químicas



Análisis Geomorfológico. Se recomienda que un análisis geomorfológico para evaluación de amenaza a deslizamiento combine las dos técnicas.

Inicialmente mapear las geo formas en fotografías aéreas y después validarlas directamente en campo. En estos casos se requiere disponer de fotografías a una escala suficiente para identificar los deslizamientos.



Mapa de Procesos Geomorfológicos.se debe presentar mapas consecutivos geomorfológicos, para probables evoluciones de los procesos geomorfológicos hacia el futuro y el efecto del proyecto, y las características geológicas y geomorfológicas. Localizando cambios bruscos en la pendiente, corriente de aguas y deposito coluviales, áreas afectada por(deslizamiento activo o inactivo, cárcavas y surcos de erosión, erosión lateral por corrientes de agua).



Inventario y Mapeo de Deslizamientos. El mapeo puede realizarse utilizando un proceso de investigación previa de eventos históricos, analizando la información secundaria existente; y luego identificándolos y mapeándolos en las fotografías aéreas e imágenes.

ESTUDIO GEOTÉCNICO Busca obtener todos los parámetros para modelar los procesos de inestabilidad y diseñar las obras de mitigación y remediación. Cuando se buscan movimientos potenciales que no se han desarrollado, el área a investigar no se puede determinar por adelantado. El área a estudiar debe ser lo mas amplia posible se debe tener en cuenta la magnitud real del deslizamiento y la zona estable a su alrededor en la cual se encuentra se toma un área muy extensa para lograr el estudio, el proceso de recolección de datos es extenuante por la calidad de los datos y el tiempo que requiere para recolectarlos. 

Caracterización de Suelos y Rocas. Es uno de los factores mas importantes para una buena investigación. Una variedad de ensayos pueden utilizarse para ayudar a la descripción tales como el Martillo de Schmidt, penetró Facultad de Ingeniería

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metro manual y la veleta. Es de gran importancia en rocas y en suelos residuales, realizar la caracterización de los sistemas de juntas.

En esa caracterización se debe incluir el rumbo, dirección y ángulo de buzamiento estimativo de resistencia, espaciamiento de las juntas, tipo y características de relleno entre las juntas y características de la roca a lado y lado de la junta. 

Descripción de los Deslizamientos. Los detalles de la superficie del terreno son generalmente la clave para entender las causas y procesos de deslizamiento. Los bordes del deslizamiento pueden ser una serie de agrietamientos subparalelos y levantamientos que marcan una zona de corte y con el tiempo las grietas y levantamientos pueden generar una sola grieta continua.



La Investigación de los Suelos Residuales. Ya que la diversidad de materiales dificulta el análisis el estudio de deslizamientos en suelos residuales es mucho más complejo que en materiales aluviales

o Composición. Los componentes de la masa de suelo deben ser identificados y documentados de una forma sistemática. o Estructura. La descripción de la estructura geológica debe incluir todas las fronteras que ocurran y las discontinuidades, a naturaleza y ocurrencia de estas fronteras o discontinuidades deben describirse en forma detallada. o Comportamiento. El comportamiento de las masas de suelo debe definirse con respecto al efecto de condiciones naturales o impuestas, las cuales pueden incluir estructuras de ingeniería civil, cortes, taludes naturales, erosión y ensayos de campo.

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CONCLUSIONES

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 El estudio detallado de los procesos de remoción de masas en laderas o taludes, comprendiendo su definición, características y tipos, con bases teóricas sobre el tema aplicando procesos mentales complejos y de observación, se procede a hacer una investigación exhaustiva acerca de las causas exactas del problema, con el fin primordial de buscar una solución correcta y adecuada a la determinada situación.  Cuando se presenta un tipo de deslizamiento, se procura investigar muy a fondo el tema, de tal forma que se analice, se comprenda, y se evalué el problema detalladamente, con el fin de encontrar una información significativa y concreta para ser utilizada como herramienta esencial a la hora de encontrar la respuesta al problema.  Se busca soluciones y/o recomendaciones para evitar tales remociones, ya sean no excavar la base de las laderas empinadas, no comprar, alquilar o construir en zonas propensas a deslizamientos, no hacer cortes en las montañas si no se tienen los estudios previos de la resistencia de la ladera, no dejar que el agua se filtre en el interior de la montaña, para ello construir drenajes, alcantarillas que permitan el desagüe ordenado del agua, y para detener la erosión que causa deslizamientos, evitar hacer quemas y talas, no utilizar explosivos en terrenos propensos a deslizamientos, entre otros.  El ingeniero debe tener bastantes y profundas bases teóricas respecto a los diferentes campos en los que se va a desenvolver, para ello debe de forma práctica crear estructuras de pensamiento que

permitan ver los objetos o

unidades desde una perspectiva más amplia.

REFERENCIA BIBLIOGRAFICA Facultad de Ingeniería FACULTAD DE INGENIERIA

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[1]Jaime Suarez, Análisis geotécnico vol. 1, Investigación de deslizamientos-cap.11, visto el 31 de agosto a las 4:25 pm

REFERENCIA BIBLIOGRAFICA [1]Jaime Suarez, Análisis geotécnico vol. 1, Nomenclatura y clasificacion-cap.01, visto el 30 de agosto a las 5:35 pm

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