INGENIERIA CIVil

Inventario de Deslizamientos enla Red Vial Colombiana

El Ministerio de Obres Públicas V Transporte solicitó en 1985a la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de Co-lombia en Bogotá, la realización de una investigación pilotosobre los deslizamientos que afectan la red vial nacional, endesarrollo de la cual se efectuó un inventario de los desliza-mientos y movimientos de masa más importantes. Con base enlos resultados obtenidos se propone la división del territorionacional en ocho regiones, cada una con características simila-res desde el punto de vista de la estabilidad de los taludes, y secomentan los resultados y perspectivas de mayor interés.

JUAN MONTERO 0_Geólogo, M_Se., Jefe Sección Geología, Ministerio deObras Públicas y Transporte,

LlSANDRO BEL TRAN M.Ing. Civil, M.Sc., Profesor Asociado, UniversidadNacional de Colombia, Bogotá, Colombia.

RICARDO CORTES D_Geólogo, Universidad Nacional de Colombia.

1. INTRODUCCION

Los deslizamientos y otras formas de movimiento delterreno afectan muchas obras de ingeniería y de desa-rrollo en general, con un sensible impacto en la eco-nom ía y en la sociedad. Son particularmente destruc-tores y muchas veces catastróficos en las regionesmontañosas de los Andes Tropicales.

En Colombia, cuya red vial básica de carreteras a car-go del Ministerio de Obras Públicas y Transporte su-pera los 24.000 kilómetros de longitud, 40% de éstacon pavimento, (MOPT 1985), los deslizamientosproducen excesivos costos de construcción, incremen-tos importantes en los costos de mantenimiento yoperación, y causan contínuas interrupciones en eltránsito, llegando inclusive a la destrucción de tramosviales completos. Estos problemas deben superarsemediante costosas reparaciones o la construcción de·variantes.

Además de incrementar enormemente el costo deltransporte, la inestabilidad de los taludes causa enor-mes daños en otros sectores de la producción con va-rios efectos indirectos, por pérdida de cultivos y pro-piedades, por impactos ambientales adversos de índo-le variada, y en ocasiones, .por la pérdida de vidashumanas.

Recientemente el Ministerio de Obras Públicas yTransporte encargó al Departamento de IngenieríaCivil de la Universidad Nacional de Colombia, Sede deBogotá, una investigación piloto sobre deslizamientosencaminada a efectuar una zonificación de riesgo yaestablecer criterios de utilidad práctica en nuestromedio para estudiarlos y controlarlos. Con base en lainvestigación el Ministerio espera adoptar una poi íticasobre el manejo de este tipo de problemas, que le per-mita optimizar los criterios de selección de rutas, eldiseño de taludes para nuevas excavaciones y la selec-ción de medidas de aplicación sistemática para elcontrol de movimientos, utilizando los limitados re-cursos disponibles.

Ingenierla. Investigaci6n 15

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El estudio de la Universidad Nacional, que tendrá unaduración total inicial de 23 meses, comenzó en Abrilde 1986 con un inventario de deslizamientos a lo lar-go de sectores viales seleccionados con base en crite-rios geotécnicos y de importancia vial. Este inventarioha permitido definir en principio zonas que de unamanera general presentan problemas simi lares respec-to de la inestabilidad real o potencial, con mecanis-mos de falla parecidos, por lo que se espera que losmétodos de análisis y control sean semejantes.

En este trabajo se presentan los primeros resultadosdel estudio, as í como una síntesis sobre lo que cons-tituirá el complemento de la investigación y sus al-cances posibles.

2. CARACTER ISTICAS DE LA INVESTIGACION

Los taludes, tanto naturales como artificiales, consti-tuyen las estructuras más complejas de las carreteras,dados su heterogeneidad, la dificultad de encontrarcriterios aplicables universalmente para analizar sucomportamiento, y los pocos datos y recursos conque cuentan estos proyectos en pa íses en desarrollo.

El comportamiento de taludes de carreteras construi-das en la zona andina del trópico se caracteriza poruna serie de circunstancias y factores, relacionadoscon el ambiente y el nivel de desarrollo, que es nece-sario conocer antes de iniciar una investigación sobreeste tópico:

2.1. Características Ambientales.

- Colombia y algunos de sus pa íses vecinos se locali-zan en el cruce geográfico excepcional del cintu-rón circumpacífico con la zona ecuatorial, es deciren la región de la tierra afectada simultáneamentecon la más fuerte actividad sismotectónica y volcá-nica, y la mayor severidad climática.

- El 80r!, del conglomerado social de Colombia, in-cluidos su capital en el centro geográfico y losotros polos de desarrollo, se asienta en la zona an-dina o en los valles interandinos, en terrenos degeología joven, con pendientes fuertes, cuyo desa-rrollo geomorfológico se ve principalmente afecta-do por procesos de remoción en masa. Por estarazón el 707< de las carreteras .están construidasen terrenos montañosos y escarpados, situaciónque plantea un serio problema por los altos costosde la explanación, los cuales alcanzan en muchoscasos el 90';; del costo total del proyecto, ademásde que se presentan grandes dificultades para el ma-nejo de los materiales de desecho ante su mínimautilización y los reducidos espacios para disponer-los.

16 Ingeniería e Investigación

- La ubicación septentrional de Colombia en la Cor-dillera Andina, con dos costas y una cordillera enevolución que se extiende en tres ramales en nues-tro territorio, determina una geología variada ycompleja.

En la parte oriental se encuentra una región sedi-mentaria del Cretáceo y Terciario, con un alto con-tenido de lutitas y otras rocas blandas cubiertas porgruesos depósitos aluviales, coluviales y glaciales,con muy poca consolidación e intensa humedad.En el centro y occidente se encuentran rocas cris-talinas cubiertas en muchos sitios por depósitosvolcánicos de muy variada composición, gruesosperfiles de meteorización que superan en algunossitios los 40 metros, y depósitos de suelos transpor-tados.

Todas las rocas han sido afectadas por dos y hastatres episodios tectónicos, por lo que se presentanmuchas fajas de intenso fracturamiento a lo largode los cuales son abundantes los deslizamientos. Elhecho de existir tres ramales norte-sur,hace que lasvías con dirección este-oeste tengan que atravesar-los, con las dificultades inherentes.

- Un 601<·en longitud de las carreteras aún dentro dela zona montañosa están construidas en depósitosinconsolidados, como coluviones, aluviones, conosde deyección, terrazas, depósitos de talud y depósi-tos glaciales, que rellenan parcialmente los valles.

En la Figura No. 1, Montero (1984), se presenta unbalance general para el ciclo geomórfico, de acuer-do con el cual y teniendo en cuenta las caracte-rísticas ambientales descritas, la denudación en lazona andina presenta una tasa muy alta, con el rna-ximo aporte debido a los fenómenos de remociónen masa.

2.2. Factores Propios del Nivel de Desarrollo

- La rápida expansión de la Red Vial Nacional cons-tituye una necesidad vital para el desarrollo, y de-bido a los escasos recursos disponibles, en los estu-dios previos al diseño se dedican pocos esfuerzos ytiempo a la prevención de deslizamientos y análisisde riesgo.

- No se dispone de metodologías adecuadas al mediopara este tipo de estudios, además de que los datosbásicos como fotografías aéreas, restituciones topo-gráficas, estaciones hidrológicas, geología regional,etc.,son incompletos.

- Es frecuente el inadecuado manejo de laderas pordeforestación no controlada, mal manejo de lasaguas e inapropiada disposición de los escombrosde explanaciones.

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BALANCE GEOMORFICO

TECTONISMOTranquilidad tectónica prolongada amplia el tiempodisponible para la acción de la meteorización.

Inestabilidad tectónica reciente o actuante reduce eltiempo disponible para la acción de la meteorización.

Relieve local suave. Relieve local fuerte Relieve local suave. Relieve local fuerte.

Mayor probabilidad de que La probabilidad de que La probabilidad de que seen condiciones climáticas y se desarrolle ¡Jn perfil desarrolle un perfil rnadu- Mínima probabilidad demorfológicas favorables se maduro depende de que ro depende de la relativa que se desarrolle un perfildesarrolle un perfil profun- haya buena cobertura estabilidad del paisaje. maduro.do y maduro. de bosque.

Tasa baja. Tasa media. Tasa alta. Tasa muy alta.

Erosión normal débil y Erosión fuerte. Predomi- Probable equilibrio entre la Máximo aporte de la re-mínima remoción en masa. na la erosión normal so- remoción en masa y la ero- moción en masa a la de-

bre la remoción en masa. sión normal. nudación.

TOPOGRAFIAy MORFOLOGIA

PERFIL OEMETEORIZACION

DENUDACION

BALANCE

Figura No. 1 (Montero, 1984)

Como consecuencia, los costos de construcción de lascarreteras exceden en muchos casos más del doble delvalor inicial previsto, ya que los volúmenes de excava-ción generalmente se duplican y que la inflación galo-pante afecta el costo final de las carreteras de maneraexcepcional.

3. ALCANCES DE LA INVESTIGACION

La investigación de deslizamientos 'pretende desarro-llar los siguientes objetivos principales:

- Establecer criterios y procedimientos de zonifica-ción y clasificación de terrenos respecto de su sus-ceptibilidad a movimientos.

- Investigar métodos de exploración y modelos deanálisis aplicables en nuestro medio qeotécnico,con una uti lización más extensiva de los criteriosmorfológicos y de clasificación de terrenos.

- Fijar criterios para la selección de corredores deruta y adopción de taludes de corte, y establecerpoi íticas de mantenimiento y normas de construc-ción que minimicen el riesgo de deslizamientos, enproyectos nuevos.

4. METODOLOGIA GENERAL DE LAINVESTIGACION

Considerando la extensión de la red vial nacional, y lagran diversidad de procesos de inestabilidad que sepresentan en ella, se adoptó como punto de partidade la investigación la ejecución del inventario de losproblemas de mayor trascendencia, que afectan lascarreteras con un tráfico promedio diario superior alos trescientos vehículos. Dicho inventario recopiló lamáxima información posible sobre los deslizamientos,

incluyendo todas las características y todos los fac-tores que de una u otra forma inciden sobre su desa-rrollo.

Con los datos obtenidos en el inventario, y basados enla zonificación regional que se presenta posteriormen-te, se dividió la red vial de montaña en tramos con ca-racterísticas similares. Una vez definidos los tramos yzonas viales de características similares, se escogieroncinco para estudiarlos en detalle, estableciendo susrasgos geológicos y evaluando los deslizamientos queen ellos se encuentran.

Como resultado de este análisis se elaborarán tambiénmapas de riesgo de deslizamientos, que permitan cla-sificar los terrenos susceptibles de movimientos acti-vos según las diferentes tendencias físico-geológicas.

Entre los deslizamientos encontrados en los tramosescogidos se tomarán los más típicos, uno por cadatramo, para analizarlos cuidadosamente, realizándolesuna completa exploración del terreno, que incluyaperforaciones, ensayos insitu y levantamientos topo-gráficos, ejecutándoles ensayos de laboratorio y análi-sis de estabilidad, y diseñándoles las medidas correc-tivas que se estimen más adecuadas para estabilizarlos.

Las soluciones propuestas serán construidas por elMOPT, y mediante instrumentación, se observará acorto y mediano plazo su acción en la corrección delproblema. La experiencia que se obtenga con el estu-dio detallado de los deslizamientos escogidos se apli-cará a la estabilización de estos problemas en zonashomogéneas de características similares.

Las diferentes zonas homogéneas restantes serán estu-diadas en la Etapa II por firmas de consultoría, utili-zando la metodolog ía que la Un iversidad recomiendeluego de recopilar sus experiencias.

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5. RESULTADOS DEL INVENTARIO

5.1 Actividades Preliminares

Para desarrollar los dos primeros objetivos de la inves-tigación se realizó un inventario detallado de los fenó-menos que afectaban la red vial nacional en septiem-bre de 1986. Previamente a este inventario se ejecuta-ron las siguientes actividades preparatorias:

- Se recolectó y evaluó toda la información disponi-ble, entre la que se cuentan, los mapas y estudiosgeológicos, las planchas cartográficas, las fotosaéreas, los datos meteorológicos, los mapas y estu-dios agrológicos, los informes presentados por laSección de Geología del MOPT a los Distritos deObras Públicas situados en las diferentes regiones, yfinalmente, los estudios de diseños realizados porlas firmas de consultoría contratadas por el MOPT.

- Se escogieron los tramos de carreteras de interéspara efectuar el inventario, teniendo en cuenta sulocalización en la zona montañosa, un nivel de trá-fico superior a los 300 veh ículos diarios, y la inmi-nencia de los deslizamientos. Con los criterios ante-riores la longitud de las vías por recorrer durante elinventario se redujo a 1524 Km.

- Se elaboró un formato para registrar en el terrenolas características más importantes de los desliza-mientos. Entre ellas se encuentran, los detalles geo-métricos y estructurales de la vía afectada, el usode la tierra, los manejos incorrectos, la descripcióngeomorfológica de la zona, la descripción geológi-ca, la clasificación y descripción geotécnica, lascausas detonantes y contribuyentes, y la historia yconsecuencias económicas del movimiento.

- Se elaboró un manual de deslizamientos, (U.N.,1986 a), el cual consideró temas sobre las causas delos deslizamientos, la clasificación de movimientosde falla de taludes, la exploración del terreno, losanálisis de estabilidad de taludes, y los métodospara el tratamiento de zonas inestables.

- Se efectuó un seminario de divulgación dirigido alos ingenieros de los Distritos Regionales del MOPT,de una semana y con los propósitos de unificarcriterios, de intercambiar opiniones, y de motivar adichos profesionales sobre la importancia de la in-vestigación y de su participación activa en el inven-tario, en su permanente actualización y en el tra-tamiento eficiente de los problemas.

5.2 Inventario

Para la ejecución del inventario se conformaron seisgrupos de trabajo de la investigación, cada uno inte-grado por un geólogo y por un ingeniero, uno de los18 Ingeniería e Investigación

dos con experiencia geotécnica muy amplia. Estosgrupos recorrieron las carreteras y tramos selecciona-dos entre el 4 de agosto y el 15 de septiembre de1986, acompañados siempre por los ingenieros de losDistritos que participaron en el seminario. En algunoscasos se recorrieron v ías que 110 se hab ían selecciona-do previamente, pero que en esa época presentabanproblemas, y en otros, fue imposible recorrer todaslas vías seleccionadas por falta de tiempo. En aquellostramos donde se encontraron problemas con caracte-rísticas similares solo se inventarió un movimientorepresentativo. En total se recolectó información de227 deslizamientos (U.N., 1986 b).

5.3 Zonificación

Con el propósito de lograr un primer ordenamientode los tipos de movimientos que pueden presentarseen regiones de similares caracterfsticas a lo largo de lared de carreteras, se tomó como punto de partida elMapa de Terrenos Geológicos de Colombia preparadopor INGEOMINAS (1983), el cual considera 25 uni-dades de terrenos con base en criterios principalmentelitológicos, estratigráficos y estructurales, y el MapaGeomórfico Estructural de los Andes Colombianosdel IGAC (1981) que interpreta las grandes provinciasmorfa-estructurales del pa ís. Una agrupación conve-niente de los terrenos, aplicable a los propósitos delpresente estudio, condujo en principio a la definiciónde ocho Regiones Geotécnicas cuya delimitación ycomposición general se presentan en las figuras 2 y 3.

Se definieron las características generales de las: Re-giones Geotécnicas teniendo en cuenta además elMapa de Zonas de Riesgo Sísmico de Colombia (AIS,1984) que se presenta en la Figura No. 4.

Cada una de las ocho Regiones se describen en la Ta-bla No. 1, basados en los siguientes parámetros:

Composición:

Considera los tipos de rocas y suelos, los grados deconsolidación, litificación y meteorización de lasrocas y el estado de consolidación de los suelos.

Morfoestructu ra:

Incluye las estructuras geológicas y rasgos del relievedominantes, así como las altitudes promedias.

Riesgo slsrnicc

Establece la estrecha relación entre la distribución delos rasgos estructurales dominantes y zonas de fallacon la sismicidad. Clasifica el riesgo s ísmico de acuer-do con criterios definidos por la Asociación Colom-biana de Ingeniería Sísmica (AIS, 1984), en "bajo","intermedio" y "alto".

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FIGURA No. 2Mapa Geológico de Colombia

indicandoPROVINCIAS GEOMORFICAS

EN RELACION AFALLAS PRINCIPALES

o !lO 100 1'0 200

VENEZUELA

lA

ECUADOR BRASIL

111 DJ]] ROCAS DEL CRETACEO - CUENCAS MIOGEOSIN-CLlNAL - EPICONTlNENTAL

PERU

II

c:z::J DEPOSITOS RECIENTES

~ ROCAS DEL T.ERCIARIO - CUENCAS INTERANDI-t:::=::::J NAS O DE BORDE

IV~ ROCAS DEL CRETACEO - CUENCAS EUGEOSINCLI-NAL

V ROCAS DEL PALEOZOICO - METAMORFISMO RE-GIONAL DEL BAJO GRADO

VI~ ROCAS VOLCANICAS y DETRITICAS DEL MESO-ZOICO INFERIOR

VII ~ ROCAS IGNEAS y NlETAMORFICAS PRINCIPAL-MENTE DEL PRECAMBRICO

VIIII~~~~I ROCAS VOLCANICAS DEL CENOZOICOIngeniería e Investigación 19

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Figura No. 3 PROVINCIAS GEOMORFICAS

CJ···

Depósitos recientes de baja consolidación.

I A - Amazon íalB· Orinoqu íaI C - Llanuras del Valle medio del MagdalenaI O - Llanuras del Valle alto del MagdalenalE· Llanu ras del Valle bajo del MagdalenaI F - Llanuras del Va lit!del río AtratoI G - Llanuras de la costa del PacíficoI H - Llanuras del Valle alto del Cauca

11 Rocas detríticas, volcánicas y algunos nivelescalcáreos, consolidación y litificación moderada.

IIA - Borde llaneroIIB - Borde llanero, Cuenca MaracaiboIIC - Cuenca del Cerrejón - Guajira110 - Cuenca del Magdalena Medio y BajoII E - Cuenca del Alto MagdalenaII F - Cuenca del Cauca MedioIIG - Cuenca de Urabá - SinúIIH - Cuenca Atrato - San JuanII I - Cuenca Pat ía

[ill]]J111 Rocas detríticas y pelágicas; consolidación y liti-

ficación moderada a alta.

111- Cordiltera Oriental

IV Intercalaciones de rocas volcánicas básicas (de-rrames submarinos) con arenisca y chert, tambiénintrusiones igneas básicas.

IVA- Cordillera OccidentalIVB - Serranía del Baudó

V Rocas metamórficas de origen regional, con al-gunas intrusiones ~r.idas a intermedias.

V A - Macizo de la GuajiraV B - Macizo de SantanderV C - Macizo de QuetameV O - Grupo Cajamarca (eje Cordillera Central)

lo o o o o It) o o 0(:)

0000 C>

VI Rocas volcánicas con intercalaciones de sedimen-tos elásticos gruesos o finos; eventualmente algu-nos horizontes calcáreos.

VIA- Sierra de PerijáVIB- Serranía de San LucasVIC - Estribación Sur-Oriental de la Cordillera Cen-

tral.

VII Rocas metamórficas de alto grado con variacio-nes laterales y/o intrusiones igneas acidas princi-palmente.

VII A- Serranía de la MacarenaVII B - Macizo de GarzónVII C - Batolito AntioqueñoVII 0- Batolito de IbaguéVII E - Sierra Nevada de Santa MartaVII F - Saliente del Vaupés - Puerto Carreño

VIII Rocas volcánicas recientes, con intercalaciones yvariaciones laterales con sedimentos detríticosgruesos.

20 Ingeniería e Investigación

VIII A - Parque de los Nevados, Antiguo CaldasVIII B - Nudo de los Pastos y Cuenca de Popayán

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Clima:

Tiene en cuenta la precipitación, la temperatura me-dia anual y la relación de evapotranspiración poten-cial (ET/P), la cual determina el balance hídrico. Deacuerdo con esto y con los criterios de Holdridge(IGAC ,1977) se establecieron 7 zonas climáticas talcomo se aprecia en las figuras Nos. 5 y 6. CuandoET/P es mayor que 1 se pueden encontrar suelos ex-

pansivos, en tanto que valores inferiores a la unidadpueden revelar la presencia de suelos residuales condiferentes grados de madurez.

La precipitación se clasifica así: "muy baja", menosde 400 mm/año; "baja", entre 400 mm/año y 1.200mm/año; "intermedia", entre 1.200 mm/año y 3.000mm/año; "alta", entre 3.000 mm/año a 5.000 mm/año, y "muy alta", más de 5.000 mm/año.

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40~~~~~~~~~~~~i=;=~~t--~~ASOCIACION COLOMBIANA DE INGNIERIA SISMICA

ESTUDIO GENERAL Del RIESGO SISMICO DE COLOMBIABo oU. Colombia 1984

Zonas d. Riesgo Sísmico del Código Colombianode Construcciones Sismoruistentes

IC eto 1 400 de 1984

NOTAS:1. Código Colombiano de

Construcciones SismoResistentes

FIG. No. 4

BRASIL

Ingeniería e Investigación 21

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TABLA No. 1REGIONES GEOTECNICAS DE COMPORTAMIENTO HOMOGENEO

REGlON 1: DEPOSITOS RECIENTES

1) COMPOSICION:Gruesos depósitos poco consolidados del Cuaternario reciente, dispues-tos en niveles.de variado carácter.

ii) MORFOESTRUCTURA:Terreno llano con suaveondulación; altitudes hasta de 400 m.s.n.m.

iii) RIESGO SISMICO:En la Amazon ía y en la Orinoqu ía no sehan determinado fallas activas;riesgo sísmico bajo. Las llanuras del Valle del Magdalena están influi-das por las fallas Santa Marta·Bucaramanga, Salinas, Sinú y.Nata9a~ade-más de la zona de compresión Atlántica; riesgo sísmico intermedio. Enlas llanuras de los valles de los Ríos Atrato y Cauca y de la Costa delPacífico, se presentan fallas activas: Utría, Atrato, Cauca y Romeral;riesgo sísmico alto.

iv) CLIMA:Condiciones climáticas variables, favorables al desarrollo de horizontesrelativamente maduros en las llanuras del Pacífico, la Amazonía, lasllanuras del Valle Medio del Magdalena y el Valle del Atrato. Desarrollode horizontes poco diferenciados con posibilidad de suelos expansivosen la Orinoqu ía y los Valles Altos y Bajo del Magdalena, así como enlas llanuras del Alto Cauca.

REGlON 11; ROCAS DEL TERCIARIO EN CUENCASINTERANDINAS DE BORDE

i) COMPOSICION:Sedimentos recientes de baja o moderada consolidación. En el borde lla-nero y la cuenca del Cerrejón (Guajira), depósitos continentales con in-tercalaciones de areniscas, arcillolitas y calizas, y en las cuencas de losríos Magdalena, Patía, Cauca Medio, San Juan, y en la Cuenca de Ura-bá-Sinú. Coluviones, terrazas y depósitos aluvio-torrenciales en el bor-de llanero y extensas terrazas en las cuencas interanrlinas, constituyenlos suelos predominantes.

ií) MORFOESTRUCTURA:Relieve ondulado a montañoso suave, formado en rocas duras, filoselongados con pendientes estructurales definidas y escarpes prominen-tes, yen niveles friables, contornos redondeados y colinas bajas. Altitudhasta 800 m.s.n.m., con promedio de 400 m.s.n.m.

iii) RIESGO SISMICO:El borde llanero está afectado por la falla frontal de la Cordillera Orien-tal, con actividad relativa; riesgo sísmico alto. La cuenca del Cerrejónestá influida por la falla Oca inactiva; riesgo sísmico bajo. La cuenca delMagdalena Medio y Bajo, afectadas por las fallas Bucaramanga, SantaMarta y la extensión Norte de Romeral y Cauca, activas, determinanun riesgo sísmico alto. La cuenca de Urabá Sinú tiene influencia de lazona de compresión del Caribe y al extensión Norte de Romeral y Sinú,con relativa actividad; riesgo sísmico intermedio a bajo. En las cuencasde los ríos Atrato, San Juan y Patia, configuran una región activa confrecuentes ·terremotos; riesgo sísmico alto ..

iv) CLIMA:El balance h ídrico es favorable en general a Ia formación de suelos rela-tivamente maduros salvo en la cuenca del Cerrejón, donde se puedenpresentar suelos expansivos.En la cuenca del río Cauca,.entre Cali y Santa Fe de Antioquia, la rela-ción ET/P, es mayor a 1.0. La precipitación es baja a intermedia en elborde llanero, la cuenca del Magdalena y la cuenca de Urabá-Sinú; ymuy baja en las cuencasdel Cerrejón y CaucaMedio.

22 Ingenierla e Investigación

REGlON 111: ROCAS DEL CRETACEO EN CUENCAMIOGEO~CLlNAL

i l COMPOSICION:Gruesas secuencias sedimentarias de consolidación y litificación varia-ble, predominantemente altas; y sedimentos recientes como aluviones,coluviones y depósitos glaciales, rellenando sinclinorios y paleo-superfi-cies a valles.

ii) MORFOESTRUCTURA:Relieve montañoso con altiplanos y páramos extensos, suavizado porlos depósitos cuaternarios. Altitudes hasta 3.500 m.s.n.m. con prome-dio de 2.500 m.s.n.m.

111) RIESGO SISMICO:Regiónenmarcada por fallas de actividad moderada como Santa Marta-Bucaramanga, Salinas y falla Frontal de la Cordillera Oriental; riesgosísmico intermedio.

iv) BALANCE HIDRICO:Con un balance h ídrico (ET/P) favorable a la formación de suelos ex-pansivos en el altiplano Cundi-Boyacense y la cuenca del Río Chicamo-chao En toda la zona, principalmente en las zonas de mayor precipita-ción, las lutitas presentan gruesaszonas de alteración por procesos cícli-cos de humedecimiento-secado. Precipitación intermedia a baja en elflanco oriental y en el centro de la Cordillera Oriental, e intermedia aalta en el flanco Occidental.

REGlON IV: ROCAS DEL CRETACEO EN CUENCAEUGEOSINCLINAL

i) COMPOSICION:Rocas de alta consolidación y litificación como shale, arenisca bien ce-mentada y chert, con intercalaciones de flujos volcánicos y eventualesintrusiones básicas. Cuaternario delgado asociado a flujos de lodo y ce-nizas volcánicas en el occidente de la Cordillera Central.

ii) MORFOESTRUCTURA:Relieve montañoso a escarpado con valles profundos y estrechos conmarcado control tectónico, que evidencia cierta actividad.

iii)RIESGO SISMICO:Zonas de falla de actividad reciente como Atrato, Cauca y Romeral;riesgo sísmico alto.

iv) CLIMA:Precipitación intermedia a alta en el flanco oriental de la CordilleraOccidental, y muy alta e{l el flanco occidental yen la Serran ía del Bau-dó.

REGlON V: ROCAS DEL PALEOZOICO CON METAMORFISMOREGIONAL DE BAJO GRADO

i) COMPOSICION:Rocas antiguas con metamorfismo de bajo grado: esquistos, filitas, ycuarcitas predominantes. Algunos stocks gran íticos. Gruesos depósitoscoluviales, depósitos de glaciación y aluvio-torrenciales expuestos endiversos niveles, cubren lasmasasde roca en este terreno.

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¡j)MORFOESTRUCTURA:Relieve montañoso a escarpado. CQn laderas muy fuertes y valles ensos-tQS. LQS depósitos cuaternarios suavizan el relieve en la base de IQSvalles. Altitudes hasta 3000 m.s.n.m. Frecuentemente corresponden aregiQnes expuestas a una profunda erosión, ya que representan el zócalo.de la Cordillera Andina.

iii) RIESGO SISMICO:El macizo. de la Guajira CQn relativa tranquilidad tectónica, riesgo. sísmi-co. ba]o. El macizo. de Santander limitado. PQr la falla Santa Marta-Buca-ramanga y sus satélites CQn relativa actividad; riesgo. s Ismico alto. ElMacizo. de Ouetame, en el borde de la falla frontal de la cordillera orlen-tal y el Grupo. Cajamarca en proxirnidad de macizos volcánicos de acti-vidad reciente están asociados a zonas activas; riesgo. s ísmico intermedio..

iv) CLIMA:En este terreno. se pueden presentar suelos maduros salvo. en IQS macizosde Guajira y Santander más favorable a la presencia de suelos expansi-VQS. La precipitación es alta en el Macizo. de Ouetame y el terreno. delGrupo. Cajamarca y baja en IQS MacizQs de Guajira y Santander.

REGlON VI: ROCAS VOLCANICAS y DETRITICAS DELMESOZOICO INFERIOR

i) COMPOSICION:RQcas volcánicas de carácter ácido. a intermedio. CQn lntercalacíoneselásticas de conqlornerados. brechas, areniscas, lirnolitas y calizas.

ii) MORFOESTRUCTURA:Relieve montañoso a escarpado. CQn laderas de pendientes constantes,Altitudes hasta 2.500 m.s.n.m. CQn promedio de 1.500 m.s.n.m.

iii) RIESGO SISMICO:En el terreno. de Perijá no. hay evidencias de actividad s ísmica; riesgo.sísmico. baio. La Serran ía de San tucas está afectada por la falla Palesti-na CQn actividad local reciente; riesgo. sísmico. intermedio. La estriba-ción Oriental de la Cordillera Central PQr su proximidad al Nudo. de LQSPastos y la influencia de las fallas activas de Natagá y Hornerel. presen-tan riesgo. sísmico. intermedio. a alto.

iv) CLIMA:Balance h ídríco ET/P próximo. al equilibrio. salvo. el Norte y la Serran íade San Lucas, donde es posible que se presenten suelos expansivos. Pre-cipitación intermedia a baja en la Serran ía de Perijá e intermedia a altaen la Serran ía de San Lucas y parte central de la Cordillera Oriental.

REGION VII: ROCAS IGNEAS y METAMORFICASPRINCIPALMENTE DEL PRECAMBRIANO

i) COMPOSICION:Hocas metamórficas de alto. grado.; neis, anñbollta, ecloqita, migmática,esquisto. y filita CQn intrusiones de cuarzodiorita y granito.. Es importan-

te el espesor y madurez de les perfiles de meteorización principalmen-te en el Batolito Antioqueño.

ii) MORFOESTRUCTURA:Terrenos generalmente escarpados CQn altitudes variables entre 500m.s.n.m. y 2.600 m.s.n.m.

iii) RIESGO SISMICO:

En la Serran ía La Macarena, ssociada al borde fallado. de la CerdilleraOriental; en el Batolito Antioqueño atravesado. por IQS sistemas Reme-ral, Cauca y Palestina ven el Batolito de Ibagué próximos a zonas deactividad volcánica, hay una actividad sísmica relativamente importan-te; riesgo sísmico. intermedie. En el macizo. de Garzón, dispuesto. a lelargo de la falla frontal de la Cordillera Oriental, el riesgo. sísmico. esalto.

iv) CLIMA:Balance h ldrlco ET/P, próximo. del equilibrio., salvo. áreas locales delBatollto de Ibagué con tendencia a desarrollar perfiles relativamentemadures y la Sierra Nevada de Santa Marta, donde el clima favorece lafermación de suelos expansives.

REGION VIII: ROCAS VOLCANICAS DEL CENOZOICO

i) COMPOSICION:Tobas, aglemeradQs, derrames volcánicos de composición andesítica ybasáltica, con intercalaciones vulcano-clásticas.

ii) MORFOESTRUCTURA:El aporte volcánico ha conformado altiplanos y valles amplios, alqunosde les cuales rematan en cañones estreches y profundos.

iii) RIESGO SISMICO:En la zona del Parque de les Nevados y en proximidad a las fallas dePalestina y RQmeral, el riesgo. sísmico es intermedie a alto, y en el Nudo.de .LQS Pastes y Cuenca de Popaván. por su proximidad a IQS macizosvolcánicos y las fallas activas de Remeral, Cauca y Atrato, el riesgo.sísmico. es alto.

iv) CLIMA:En el parque de les Nevados y la Antigua Caldas se presentan condicio-nes faverables a la formación de sueles residuales madures; precipita-ción intermedia a alta. En el Nudo. de IQS Pastes, al Sur, las condicionessen semejantes a las antiguo. del Caldas, salve la parte alta del Valle delPatía, con precipitación intermedia a baja, favorable a la formación desueles expansivos.

Ingeniería e Investigación 23

INGENIERIA CIVIL

PRECIPITACION (P) TEMP. MEOIA RELACIONPERU

(mm/año) ANUAL EvapotranspiraciónOc Potencial (Rel =ET/P)

1~ Mayor a 400 < 10 Menor a 0.50

2c=J 1000 - 4000 > 17 0.5 a 1.0

3§§ 500 - 2000 > 17 1.0 a 4.0

4 ~ Menor a 500 > 17 2.0 a 10.0

50500- 4000 6 - 17 0.1281.00.¡. +

61·. <)500 - 1000 10 -17 1.00 a 2.00

7~500- 2000 < 6. 0.12 8 0.50

24 Ingeniar l.a Investigación

FIGURA No. 5

MAPA CLlMATICO DECOLOMBIA

o 50 100 ISO 200

VENEZUELA

ECUADOR

BRASIL

INGENIERIA CIVIL

...,PisosAltitudinales

.;t \~(J \.!!'

cf \

.~~ \

,§i\.~

~ \~ \~9,0 \

...'Ii \(i; \be \

·cf \I \q;: \~

Promedio de precipitación ~00 anual (m.m.) '\

.¡¡ ..~<'......~'"~~~....~~~0",

(1",

?..~';.O!

0",

Nival-- --1.50C

muy húmedo(páramo)

Subalpino6.0oC

Bosquemuy

húmedo MontanoD~ -- - ~2oC

" Montano baJo °17C

Pre-montano24°C

Tropical

Perárido

Figura No. 6

-58.98 EEole

118 '"oQ.

-177 e-e'u

236f!'a

294 ..e-353 f!412 o

Q.

'"589 >'"'""C

-707 -¡;¡'ue

-943 '"...°~1296

1650

-1900

tos en suelos transportados, en suelos residuales y enroca, y la contribución de los diferentes terrenosagrupados de manera muy tentativa en cuatro provin-cias geotécnicas.

6. CONCLUSIONES DEL INVENTARIO

En desarrollo del inventario de deslizamientos conque se dió inicio a la investigación, se hizo un brevereconocimiento y descripción de 227 movimientos.En la Figura No. 7a, se condensa el resultado de esteinventario, considerando la proporción de movimien-

En las Figuras Nos. 7b y 7e se grafica para las provin-cias los diferentes tipos de movimientos, teniendo encuenta además el tipo de materiales afectados.

SUELOS Y ROCAS

ST Suelo transportadoOc- coluviónlit - talusOal - aluvialOTz- terrazaOd abanicoOg glacial

SR Suelo residualIP de roca piroclásticaM de roca metamorficaS de roca sedimentariaI de roca igneaFM de brecha de falla

TIPOS DE DESLIZAMIENTOS

I a VIII% R reptación

DR rotacionalDT trans!acion&1F flujoV volcamientoB caidosX complejo

50 VIII

40

-I

V11I

- V-VI-VII

- V-VI-VII

- III-IV

111- IV

-I - 11 III-IV

I - 11 1-- I -11R

IPIMSFM

Rocapiroclásticaígneametamorficasedimentariabrecha de falla

30

20

10

VIII

V-VI-Vii

oST RSR

Figura No. 7 (a)

Ingenierla e Investigación 25

INGENIERIA CIVIL

%

60 PROVINCIAS I Y 11

50 SIR)

-~M(SR)

S(SR)

IP(SR)

OT

(ST) SIR)OTz(ST)

¡j(SR)SR(M) Oe(ST) t2Z

(Oe(ST 1I J YOe(ST) SIR) I I

M(SR)i I /IOe(stl

40

30

20

10

5O

R VDR DT F B x

% PROVINCIAS V - VI Y VII

50

40

30

20

10

PROVINCIAS 111Y IV

%

B XI OtOtz

OdIp(S'R)

PROVINCIA VIII

V

50

IP(R)

40

30

20

10

o

¡--__ +:--:-,,........-:=, M (S R )

....__--'-- _ _.__--'-1=_=_=_:;-'4_~_¡::_-4 F m (ST) O

Oe (SR)~ __ ~ __ -+ ~ __~(ST) IP(SR) IP(R) IP(SR Qe(ST)L- __~ __~ ~ __~ L- __ ~.~

R DR DT F V B X

Fiqura No. 7(e)

De acuerdo con estos resultados y con el conocimien-to general que se tiene de las diferentes provincias, sepueden presentar algunas conclusiones, obviamentede tipo muy general, teniendo en cuenta que el estu-dio se encuentra en una primera etapa.

1. Prácticamente el 90'1¡;, de los movimientos afectansuelos residuales o transportados, hecho que se ex-plica fácilmente, dado que como se dijo anterior-mente, la mayor parte de las carreteras están em-plazadas en este tipo de materiales.

2. Los deslizamientos rotacionale constituyen los ti-pos de movimiento más frecuentes en las carreterascolombianas (entre el 401ft y el 601i! del total).Afectan preferiblemente los depósitos de coluviónen las provincias sedimentarias del Terciario y Cre-táceo, los regolitos de la provincia igneo-volcánicade la Cordillera Central y los coluviones y suelosresiduales volcánicos de la provincia cenozóica.

26 Ingeniería e Investigación

R DR DT B XF V

3. Los reptamientos y flujos, a menudo difíciles de di-ferenciar, afectan por lo general los mismos tiposde materiales de los deslizamientos rotacionales,pero principalmente en zonas de alta concentraciónde humedad y pendientes topográficas suaves(inferiores a 30%), en la parte baja de los valles.Son más frecuentes en la provincia igneo-volcánicade la Cordillera Central, asociados a la zona super-ficial de los perfiles de meteorización, es decir elsuelo residual y el regolito fino. Son relativamentefrecuentes en las provincias sedimentarias dondeafectan principalmente los depósitos de coluvión.

4. Los desprendimientos (ca ídas y volteos o volea-mientos) se presentan preferiblemente en taludesy laderas de pendiente fuerte y afectan principal-mente las secuencias piroclásticas más consolida-das, las terrazas y los depósitos de talud o talus.Menos frecuentes en macizos cristalinos o volcáni-cos, débil a moderadamente meteorizados.

INGENIERIA CIVIL

Este tipo de movimiento se presenta con muchafrecuencia en la provincia volcánica del Cenozoico,casi la tercera parte, generalmente asociados a lassecuencias volcánicas piroclásticas; son relativamen-te importantes en las provincias sedimentarias don-de los taludes tienen fuerte pendiente y se presen-tan secuencias con alternancias de estratos duros yblandos y en los depósitos de terraza.

5. Los deslizamientos traslacionales ocurren con ma-yor frecuencia en taludes de pendientes moderadasde rocas cristalinas, sobre las que se han desarrolla-do saprolitos heterogéneos. Como consecuencia delgrado progresivo de la meteorización se presentauna relativa anisotropía en la dirección normal deltalud, lo cuál permite la separación de masas tabu-lares que se separan traslacionalmente.

BIBLlOGRAFIA

6. Aunque las altas concentraciones de humedad enperíodos de lluvias parecen constituir los mecanis-mos detonantes más frecuentes de los deslizamien-tos, muchos movimientos se disparan como conse-cuencia de sismos de diferente intensidad a lo lar-go de las fallas Romeral, Cauca y Palestina y Fron-tal de la Cordillera Oriental, además de que a lo lar-go de esas zonas de convulsión sísmica son másfrecuentes los deslizamientos en razón del brecha-miento y fracturamiento notable de las rocas.

AGRADECIMIENTOS

Los autores agradecen las opiniones y la colaboraciónprestada durante la elaboración del artículo por elIng. Alvaro J. González, así como al Ing. Ermín Báezpor la preparación de parte del material utilizado.

gotá.

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