CONCLUSIONES

01.04.2013 08:32

 

   CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

 

 CONCLUSIONES

 

•   La Metodología del Análisis Retrospectivo puede ser muy útil cuando se requiere hacer una zonificación de una zona vulnerable y susceptible a los procesos estáticos y dinámicos que se presentan como detonantes de movimientos en masa.

•  En el momento de realizar un análisis de estabilidad, un análisis retrospectivo, para el estudio de un problema específico o de zonificación, es necesario y de gran importancia el conocimiento del mecanismo y las características de la falla ocurrida, el conocimiento adecuado de la zona en estudio, realizando, definiendo y obteniendo de la recopilación de información, el trabajo de campo, el trabajo de laboratorio y el trabajo de oficina, la geología, la propiedades geotécnica, la topografía del talud a analizar, las sobrecargas presentes, los niveles freáticos, los afloramientos de agua, los factores antrópico, entre otros, para escoger el mejor modelo a utilizar, con el fin de obtener los resultados confiables y de buena calidad.

•   La falla progresiva suele acarrear errores en la interpretación de resultados. Debido a largas deformaciones producidas por cargas sostenidas, la resistencia del suelo deja de corresponder a un único par c, φ a lo largo de toda la falla. Este se puede encontrar entre la resistencia peak y la resistencia residual, diferente para distintas zonas del deslizamiento, por ello con el análisis retrospectivo sólo se obtiene un promedio de los parámetros de resistencia del suelo movilizado, los que tienden a ser poco conservadores para su uso en el diseño.

•   Al utilizar los parámetros de resistencia al corte del suelo c y φ obtenidos de ensayos de laboratorio se pueden originar incertidumbres en el análisis de la estabilidad de taludes. Esto debido a que las propiedades in situ del suelo pueden variar de las obtenidas en las muestras, debido entre otros a la manipulación de éstas y a la anisotropía del suelo. El análisis retrospectivo de taludes es una herramienta poderosa para estimar la resistencia al corte en terreno o movilizada directamente de taludes que han fallado. 

•  El análisis de un deslizamiento por el Método del Talud Infinito, puede ser un procedimiento significativo y de primera aproximación, cuando se trata de movimientos en masa de tipo traslacional, ya que el método no tiene en cuenta las características de sobrecarga que se puedan presentar en la corona o en el cuerpo de la ladera a estudiar, ni tampoco las condiciones de borde de la ladera, las cuales aumentan los esfuerzos presentes en el terreno y las condiciones intrínsecas de este, siendo estos posibles factores detonantes de un deslizamiento y no tenerlos en cuenta pueden permitir que los resultados obtenidos en cuanto a los factores de seguridad y los parámetros de resistencia de cohesión c y ángulo de fricción φ, no sean tan representativos y confiables en el momento de un análisis retrospectivo y de un estudio juicioso.

• Con el Método del Talud Infinito se realizó el análisis retrospectivo de sensibilidad del factor de seguridad, antes del deslizamiento,  variando los parámetros de cohesión C y ángulo de fricción interna φ, primero para la posición del NAF hallado durante la visita de campo, en el cual  el afloramiento del agua se tiene sobre la superficie del talud, obteniendo que la ladera en el omento de la falla tuvo una cohesión de 5 ton/m2 y un ángulo de fricción de 25°, dando un factor de seguridad de 0,99, que comparados con los datos obtenidos de la prospección geotécnica, cohesión 2,45 ton/m2 y ángulo de fricción de 33°; el ángulo de fricción puede ser razonable, pero la cohesión tiene una gran variación, lo que da a pensar en la confiabilidad del método. Para el caso analizado de un flujo del agua paralelo a la superficie del talud, frente a cuatro (4) diferentes escenarios de presiones de poros, de acuerdo a la posición del NAF, se tiene que con el nivel del agua ubicado a 1,5m, desde el contacto entre el suelo de relleno y el suelo residual, hacia llegar a la superficie del talud, se tiene valores de cohesión de 2 ton/m2 y ángulo de fricción de 30°, para un factor de seguridad de 0.998, parámetros muy razonables si se tiene en cuenta que estos están por debajo de los datos obtenidos de la prospección geotécnica con una cohesión de 2,45 ton/m2 y ángulo de fricción de 33°.

•  Con el análisis del Método del Talud, se observa en las tablas presentadas para el caso encontrado en el terreno del nivel freático aflorando en la superficie del talud, que los valores de factor de seguridad  cambian de forma drástica con la variación de las condiciones de resistencia del terreno de Cohesión C y Ángulo de Fricción φ, lo que indica que el talud es muy susceptible con los cambios que puedan influenciar la variación de estas propiedades, haciéndolo sensible a los deslizamientos. Así mismo, se observa la fuerte variación del factor de seguridad a medida que se incrementa el nivel del agua en el terreno, lo que es un indicativo que las propiedades de resistencia al corte de los suelos se ven afectadas con los incrementos del Nivel de Aguas Freáticas – NAF y la presión de poros.

•  Realizando comparaciones a los factores de seguridad obtenidos por los métodos de Bishop simplificado y Jambu simplificado, para mecanismos de falla circular y No circular; puede concluirse que el deslizamiento ocurrido tuvo un mecanismo de falla de tipo circular, debido a la incidencia de factores inferiores.

 

• Cuando el talud analizado pasa de una condición seca a una condición saturada, el factor de seguridad se ve afectado, teniendo una reducción importante entre el 13% – 15%, lo que refleja la susceptibilidad del talud a los aumentos en el nivel de aguas freáticas o al aumento de la presión de poros por efectos de la rotura de algunas tuberías o infiltración de agua por efectos de una grieta de tensión.

•   De acuerdo al análisis realizado por el Método del Talud Infinito y la modelación con los métodos de Janbu y Bishop, concluimos que las causas detonantes del deslizamiento del Barrio La Sultana son debidas a las fuertes lluvias que se presentaron en esta época, que influenciaron las variaciones en los niveles de las aguas freáticas y el aumento en la presión de poros del terreno, ya que se observan cambios representativos y en algunos casos drásticos al modelar los métodos, ocasionando el cambio en el comportamiento y los esfuerzos de los suelos de la ladera, que llevaron a la ocurrencia del evento con efectos siniestros.

•  Considerando los análisis anteriores con respecto a los cambios del suelo a causa del aumento y variación del agua en el terreno, el mecanismo que podría volver a activar la ladera en estudio sería a causa de la rotura de una tubería que saturara el terreno o la infiltración de las aguas a causa de algún evento adicional que permitiera la percolación del agua por una grieta  o por la falta de una estructura fallada en las Urbanizaciones existentes en la corona del talud.

•  Es absolutamente claro que el factor detonante en casi todos los deslizamientos que han ocurrido en el área urbana del municipio de Manizales, han sido las constantes lluvias que alcanzan altísimos índices de pluviosidad, además conocemos que los deslizamientos de tierras son la amenaza más importante de las que se relacionan con los procesos denudativos.

•  El desarrollo urbanístico  de la zona  ha permitido en gran medida la alteración del paisaje natural y la topografía existente, sin valorar las condiciones de los materiales o formaciones geológicas presentes en  el área, si bien la Formación Quebrada Grande está presente para este sitio en la base, seguida de depósitos cuaternarios compuestos por diferentes paquetes de cenizas y la pilli, estas catalogadas por diferentes autores como formaciones estables; pierden esta característica al generarse depósitos antrópicos derivados de este desarrollo, sin que se hayan valorado algunos agentes externos que alteren esta condición de estabilidad, refiriéndonos en este caso a lo que concierne al manejo inadecuado de las aguas (superficiales, de escorrentía, de infiltración y por aumento de la presión de poros por rotura de tuberías ), convirtiendo estas en un factor detonante de importancia para este evento.

•  Haciendo una revisión histórica de los eventos que están relacionados con la estabilidad de laderas en el Barrio de La Sultana nos muestra que casi con una periodicidad de alrededor de cinco años, en los cuales han venido presentando eventos que comprometen de manera importante la infraestructura y la vida de los habitantes del barrio, durante los años ( 1993, 1998, y 2003), lo que podría concluir que aunque la Sultana no está ubicada exactamente en zonas de alto riesgo, existen circunstancias apoyadas en experiencias anteriores y efectuando evaluaciones técnicas con el objeto de corregir algunos aspectos que pueden ser factores de riesgo coadyuvantes en época de fuertes precipitaciones

•   Para la evaluación de un evento como es el de este ejercicio, queda plenamente demostrado que el conociendo de los aspectos geológicos (formaciones superficiales, estructurales, geomorfológicos e hidrogeológicos), son un componente importante para la comprensión del comportamiento de materiales en el terreno y en el momento del  deslizamiento, sabiendo que la geología como componente permite valorar aspectos locales y regionales que pueden aportar en el desarrollo y análisis de eventos similares.

•   Como factores determinantes para la ocurrencia de los deslizamientos, se encuentran los materiales “blandos“ constitutivos de la ladera, (cenizas volcánicas sobre la formación quebrada grande),  la  fuerte pendiente, el posible mal manejo de aguas de escorrentía  y en último lugar se encuentra la sobrecarga del talud por las viviendas en la corona del escarpe.

•  Como actividad interesante se podría establecer una base de datos  que relacionen los deslizamientos ocurridos en Manizales o por lo menos de los que exista huella histórica, mapeándolos, caracterizándolos y ubicándolos en las secuencias de lluvias precedentes de 20 o 25 días, haciendo una corrección de las precipitaciones, hasta donde sea posible, para la cuenca de la quebrada Minitas y Olivares con los ocho anos de datos simultáneos que ya existen. Teniendo en cuenta el Barrio la Sultana “objeto del estudio”, en general el área urbanizada muestra condiciones aceptables de estabilidad, y solo para algunos casos aislados se encuentran problemas específicos de estabilidad de taludes, fundamentalmente en las zonas de la media ladera, que existe en el loteo de la urbanización y que linda con los patios de las dos viviendas enfrentadas en cada manzana.

•  En cuanto a la determinación de cimentar construcciones a medio talud con otras de tipo somero o las de quitar la pata a un talud de fuerte pendiente, también construir sobre la corona, son acciones que atentan contra la estabilidad del talud en forma grave y pueden, por si solas, desencadenar fenómenos de inestabilidad que perjudicarían gravemente las construcciones situadas en la zona de influencia.

•   Por costumbre se han sembrado árboles de porte alto los cuales tienen un peso significativo lo que puede lograr la desestabilización de las capas superiores del talud. Adicionalmente las raíces de estos, tratando de sujetarse a la ladera van rompiendo los materiales ya alterados y desencajando rocas, a su vez generando algunas acciones nocivas como el deterioro de la superficie del talud abriendo camino al paso del agua, provocando un posible volcamiento de árboles los cuales podrían caer libremente produciendo riesgos en personas, animales o construcciones en la zona.

•  La ocurrencia de deslizamientos en dos sitios diferentes de la misma formación y en la misma zona, demuestra que la causa y el detonante fue generalizado y no puntual, por lo que puede seguir presentándose hacia el futuro en los sitios donde los taludes sigan aumentando su inclinación. La falta de vegetación es un factor contribuyente, pues incrementa la filtración y saturación de los suelos.

•   Es necesario conocer las presiones de poro para determinar las tensiones efectivas y con ello la resistencia al corte del suelo. En ciertos casos se pueden estimar las presiones de poros conociendo taludes similares en una misma formación geológica o se puede asumir por ejemplo en la superficie (situación esperable durante una lluvia intensa), sin embargo, es muy difícil determinar la real ubicación del nivel freático al momento de la falla.

•   Es esencial conocer la geometría del deslizamiento para determinar el correcto par c, φ. En algunos casos puede ser difícil la determinación del inicio del evento, así como también si el suelo no es muy homogéneo la superficie de falla puede alejarse del círculo asumido frecuentemente. También, especialmente en suelos altamente cohesivos, la presencia de una grieta de tracción puede alterar significativamente la resistencia obtenida del suelo.

•   Observamos que la implementación de cobertura vegetal arbórea no es adecuada en la estabilización de taludes que presenten en sus capas superficiales lapilli y suelo residual (roca meteorizada), puesto que el sistema radical de esta vegetación no se profundiza, debido a la presencia de estos suelos y la cobertura se desarrolla horizontalmente y por ende disminuye la capacidad de anclaje de los árboles convirtiéndose en un factor negativo para la estabilidad del talud.

•  Implementar especies nativas en las zonas aledañas a la obra que controlen de manera natural las aguas de escorrentía, superficiales y que a su vez disminuyan el impacto de las precipitaciones en el terreno, esta selección de especies contribuyen a la estabilidad del talud, alivia  cargas y presiones en la ladera.

•  De acuerdo a la prospección geotécnica realizada a la zona se observan espesores de los estratos de relleno y cenizas volcánicas  los cuales pueden ser susceptibles a problemas asociados al aumento de la presión de poros en el terreno y estos a su vez como se encuentran apoyados sobre la formación quebrada grande en especial (lutitas-sericitas) pueden ocasionar la meteorización de la roca y por ende los deslizamiento entre estratos

 

 RECOMENDACIONES

 

•  Es de gran importancia conocer los comentarios y observaciones de las personas que habitan cerca de una ladera analizada, ya que ellos pueden comentar y aportar observaciones que el diseñador no tiene presentes por diversas razones.

• Teniendo en cuenta los trabajos que se efectuaron a fin de mitigar el problema de desestabilización del talud del barrio la Sultana podemos recomendar las siguientes acciones a fin de lograr y mantener una recuperación y protección ambiental de las zonas en estudio, adicionalmente priorizar la protección de la vida de los habitantes. Dichas acciones las relacionamos del modo siguiente:

1. Mantener en óptimas condiciones todas las obras de captación, conducción y entrega de aguas de escorrentía, conformación de taludes, drenaje y contención en las siete zonas en que se dividió la zona de influencia.
2.  Rehabilitación y posible ampliación de la red de alcantarillado del barrio d la parte alta del barrio conducida hacia la parte    baja del mismo.
3.  El acatamiento de las recomendaciones de instrumentación y control en las obras de manejo de aguas de escorrentía, estabilidad de taludes, adecuada disposición de escombros y basuras.
4. Recomendaciones de mantenimiento de las obras de manejo de aguas y estabilidad de taludes.
5. Verificar el funcionamiento constante de los sistemas de drenaje los cuales de buena forma vienen garantizando el abatimiento de nivel de aguas freáticas, y el manejo de las aguas superficiales para evitar su infiltración en las capas más superficiales del suelo.

• Controlar el efecto de las lluvias de manera preferente, esto se debe mantener logrando procesos de conformación del las áreas con abancalamiento o también con una serie de zanjas colectoras que captan los escurrimientos superficiales conduciendo de manera adecuada a la fuente determinada o la red de alcantarillado correspondiente, es bueno anotar que en algunas ocasiones con los abancalamientos se logra retirar rellenos blandos de poco espesor que por su sola existencia hacían critica la sección y que con el retiro se elimina uno de los factores de inestabilidad.

• Se concluye que es de mucha importancia implementar estrategias de limpieza en las obras que son utilizadas para el manejo de las aguas de escorrentía y de las precipitaciones, para que estas contribuyan a la estabilidad de la obra.

•  Realizar tratamientos a la cobertura vegetal de la ladera para que las condiciones físicas y mecánicas del terreno no se vean afectadas y proporcione a la comunidad un área con calidad ambiental y la confiabilidad necesarias para la habitabilidad de la zona; Es de importancia aclarar que estas deben ejecutarse por entes encargados idóneos, para evitar qué la comunidad no lo haga por su medio y se vea afectada la estabilidad de la zona.