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Tlamati Sabiduría, Volumen 7 Número Especial 2 (2016)
4° Encuentro de Jóvenes Investigadores – CONACYT 11° Coloquio de Jóvenes Talentos en la Investigación
Acapulco, Guerrero 21, 21 y 23 de septiembre 2016
Memorias
Análisis del potencial de deslizamiento en laderas de la colonia Héroes
de Guerrero, en Chilpancingo de los Bravo en Guerrero.
Michel Vladimir Luciano Villa (Becario)
Universidad Autónoma de Guerrero
Unidad Académica de Ingeniería
Programa de verano UAGro
Área en la que participa: VII Ingenierías
Dr. Roberto Arroyo Matus
Docente-investigador de Identificación estructural, evaluación sísmica y
microzonificación, riesgos y geotecnologia
Resumen
En este marco, la presente investigación promueve la importancia y necesidad que se tiene de
implementar nuevos métodos para conocer la seguridad de laderas naturales y taludes creados por
el hombre, en los que se encuentran establecimientos humanos, se desarrollan 2 métodos de
análisis de estabilidad aplicados a la ladera de la colonia Héroes de Guerrero de la ciudad de
Chilpancingo Guerrero. También se hace una comparativa de ambos métodos.
Palabras Clave: deslizamiento de laderas, prevención y factor de seguridad
Tlamati Sabiduría Volumen 7 Número Especial 2 (2016)
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Introducción
En los últimos años nuestro estado se ha visto afectado por diversos fenómenos naturales,
principalmente por los huracanes, tal es el caso de los desastres ocasionados por “Íngrid y
Manuel” en septiembre del 2013. El más catastrófico fue el deslizamiento de suelos ocurrido en
“La Pintada”.
El deslizamiento se le puede describir como el movimiento descendente de laderas
naturales y de taludes creados por el hombre. Las causas dependen básicamente de la naturaleza
de los materiales implicados y sobre todo de las condiciones del deterioro en su estabilidad
debido al transcurso del tiempo, las condiciones meteorológicas que afectan a estos materiales y a
la deforestación desmedida.
El presente proyecto de investigación constituye un análisis y una comparativa sobre la
peligrosidad de la ladera en la colonia Héroes de Guerrero en Chilpancingo De Los Bravo
Guerrero (véase anexo 1). Mediante la utilización de dos métodos: CENAPRED y el software
Maccaferri.
Cabe mencionar que en octubre de 2015 esta colonia tuvo un deslizamiento de un impacto
considerable que afecto al menos a 12 viviendas, sufriendo algunas de ellas daños irreparables.
La causa aparente de este deslizamiento una fuga en el drenaje.
La intención es obtener factores de seguridad que nos permitan tomar medidas de
prevención ante un posible nuevo deslizamiento, y de este modo determinar la estabilidad de la
ladera y poder anticiparnos a algún siniestro.
Materiales y Métodos
Método de CENAPRED
El primer paso a desarrollar fue la visita a la colonia Héroes de Guerrero, para realizar
algunas observaciones necesarias para la utilización del método CENAPRED.
La metodología que se aplica para determinar el grado de peligrosidad en una ladera se
presenta en la Guía Básica para la Elaboración de Atlas Estatales y Municipales de Peligros y
Riesgos. Versión 2004, editada por el CENAPRED. (García, 2014).
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Se trata de una metodología de naturaleza cualitativa y empírica para juzgar la
susceptibilidad al deslizamiento, y con ello la amenaza de deslizamiento en una ladera.
Se califica así el grado de influencia relativa que los factores citados tienen en la
ocurrencia de un deslizamiento, consta de factores geotécnicos, geomorfológicos, ambientales y
geológicos, los cuales dan una aproximación al grado de riesgo al que está expuesta una ladera.
Estos factores se identifican y se capturan en tablas (que se muestran a continuación tabla 1, 2 y
3) para el manejo de la información. (García, 2014).
Tabla 1. Factores topográficos e históricos. Fuente: García, 2014
Factores topográficos e históricos
Factor Intervalos o categorías Atributos
relativo
Observaciones Calificación
Inclinación de los
taludes
Más de 45° 2.0 5
35° a 45° 1.8 4 Estimar el valor
25° a 35° 1.4 3 Medio.
15° a 25° 1.0 2
Menos de 15° 0.5 1
Altura Menos de 50 m 0.6 1 Desnivel entre
50 a 100 m 1.2 2 la corona y el
100 a 200 m 1.6 3 valle o fondo de
más de 200 m 2.0 4 la cañada.
Antecedentes de
deslizamientos en
el sitio, área o
región
No se sabe 0.3 1 Reseñas visibles
Algunos someros 0.4 2 por lugareños
Si, incluso con fecha: 0.6 3 .
suma
Tabla 2. Factores geotécnicos. Fuente: García, 2014
Factores geotécnicos
Factor Intervalos o categorías Atributo
relativo
Observaciones Calificación
Tipos de suelos
o rocas.
Suelos granulares medianamente
compactos a sueltos. Suelos que
se reblandecen con la absorción
de agua. Formaciones poco
consolidadas.
1.5 a 2.5 Vulnerables a la
erosión o suelos de
consistencia blanda
Rocas metamórficas (lutitas,
pizarras y esquistos) de poco a
muy intemperizadas.
1.5 a 2.5 Multiplicar por 1.3 si
esta agrietado.
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Suelos arcillosos consistentes o
areno limosos compactos.
0.5 a 1.0 Multiplicar por 1.2 a
1.5, según el grado de
meteorización.
Rocas sedimentarias (areniscas,
conglomerados, etc.) y tobas
competentes.
0.3 a 0.6 Multiplicar por 2 a 4,
según el grado de
meteorización.
Rocas ígneas sanas (granito,
basalto, riolita, etc.).
0.2 a 0.4
Espesor
de la
capa de
suelos.
Menos de 5m 0.5 Revísense cortes y
cañadas, o bien,
recúrrase a exploración
manual.
5 a 10 m 1.0
10 a 15 m 1.4
15 a 20m 1.8
sumatoria
Tabla 3. Factores geomorfológicos y ambientales. Fuente: García, 2014
Factores geomorfológicos y ambientales
Factor Intervalos o
categorías
Atributo relativo
Observaciones Calificación
Evidencias
geomorfológicas de
"huecos" en laderas
contiguas.
Inexistentes 0.0 Formas de
conchas o de
embudo (flujos).
Volúmenes
moderados
0.5
Grandes
volúmenes
moderados
1.0
Vegetación y uso de
la tierra.
Zona 0urbana 2.0 Considérese no
solo la ladera,
sino también la
plataforma en la
cima.
Cultivos Anuales 1.5
Vegetación
intensa
0.0
Vegetación
moderada
0.8
Área deforestada 2.0
Régimen del agua en
la ladera.
Nivel freático
superficial
1.0
Detectar
posibles
Nivel freático
inexistente
0.0
Zanjas o
depresiones
donde se
acumule agua en
la ladera o
plataforma.
1.0
Sumatoria
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Después de calificar los diferentes factores mencionados, se realiza la sumatoria, a fin de
estimar el grado de amenaza que pudiese adjudicársele a una ladera (tabla 4).
Tabla 4. Estimación del grado de la amenaza de deslizamiento. Fuente: García, 2014
Estimación del grado de la amenaza de deslizamiento
Grado Descripción Suma de las calificaciones
5 Amenaza muy alta más de 10
4 Amenaza alta 8.5 a 10
3 Amenaza moderada 7 a 8.5
2 Amenaza baja 5 a 7
1 Amenaza muy baja menos de 5
Método Maccaferri.
Como segundo método de análisis del talud de la colonia Héroes de Guerrero se empleó
un software llamado Maccaferri, el cual necesita algunos datos: las coordenadas del perfil del
talud, las propiedades del suelo (cohesión, fricción y peso específico) y los posibles puntos donde
podría ocurrir el plano de falla de la ladera. El tipo de suelo, el cual es un limo inorgánico de baja
compresibilidad, la cohesión de 0.2 kg/m2, ángulo de fricción de 30° (civilgeeks). Así como
también su peso específico en estado natural de 1.78 kg/m3 y peso específico saturado de 2.14
kg/m3 (Blog).
Fue necesario realizar un levantamiento topográfico del sitio para conocer las
coordenadas del perfil. En la figura siguiente (figura 1) se muestra el perfil obtenido.
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Figura 1. Perfil obtenido del levantamiento topografico. Fuente: Elaboración propia.
Al utilizar el software Maccaferri se procede a insertar las propiedades de sólidos. Como
se muestra a continuación en figura 2.
Figura 2. Propiedades mecánicas del suelo. Fuente: Elaboración propia.
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.
Posteriormente se introducen las coordenadas del perfil del talud. Como se muestra en la
figura 3.
Figura 3. Insertando coordenadas del perfil. Fuente: Elaboración propia.
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La figura del talud queda como se muestra a continuación en la figura 4.
Figura 4. Forma del talud para su modelado. Fuente: Elaboración propia.
Inmediatamente se procede al modelado del talud, en la sección en la sección Process >
Stability Analysis > Global stability analysis, se introduce el intervalo de plano de falla como se
muestra a continuación en la figura 5.
Figura 5. Intervalo de posible falla. Fuente: Elaboración propia.
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A continuación se procede a presionar calcular y se obtiene el factor de seguridad y el
plano de falla del talud. (Véase en resultados, método Maccaferri).
Resultados
Método de CENAPRED
A continuación se muestra los resultados que se obtuvieron al llenar las tablas de acuerdo
a las observaciones que se realizaron en el sitio (tablas 5, 6, y 7).
Tabla 5. Resultados factores topográficos e históricos. Fuente: Elaboración propia.
Factores topográficos e históricos
Factor Intervalos o categorías Atributos
relativo
Observaciones Calificación
Inclinación de los
taludes
Más de 45° 2.0 5 2
35° a 45° 1.8 4 Estimar el valor
25° a 35° 1.4 3 Medio.
15° a 25° 1.0 2
Menos de 15° 0.5 1
Altura Menos de 50 m 0.6 1 Desnivel entre 0,6
50 a 100 m 1.2 2 la corona y el
100 a 200 m 1.6 3 valle o fondo de
más de 200 m 2.0 4 la cañada.
Antecedentes de
deslizamientos en
el sitio, área o
región
No se sabe 0.3 1 Reseñas visibles
Algunos someros 0.4 2 por lugareños
Si, incluso con fecha: 0.6 3 . 0.6
suma 3.2
Tabla 6. Resultados factores geotécnicos. Fuente: Elaboración propia.
Factores geotécnicos
Factor Intervalos o categorías Atributo
relativo
Observaciones Calificación
Tipos de suelos
o rocas.
Suelos granulares medianamente
compactos a sueltos. Suelos que
se reblandecen con la absorción
de agua. Formaciones poco
consolidadas.
1.5 a 2.5 Vulnerables a la
erosión o suelos de
consistencia blanda
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10
Rocas metamórficas (lutitas,
pizarras y esquistos) de poco a
muy intemperizadas.
1.5 a 2.5 Multiplicar por 1.3 si
esta agrietado.
Suelos arcillosos consistentes o
areno limosos compactos.
0.5 a 1.0 Multiplicar por 1.2 a
1.5, según el grado de
meteorización.
0.84
Rocas sedimentarias (areniscas,
conglomerados, etc.) y tobas
competentes.
0.3 a 0.6 Multiplicar por 2 a 4,
según el grado de
meteorización.
Rocas ígneas sanas (granito,
basalto, riolita, etc.).
0.2 a 0.4
Espesor
de la
capa de
suelos.
Menos de 5m 0.5 Revísense cortes y
cañadas, o bien,
recúrrase a exploración
manual.
1.4 5 a 10 m 1.0
10 a 15 m 1.4
15 a 20m 1.8
sumatoria 2.24
Tabla 7. Resultados factores geomorfológicos y ambientales. Fuente: Elaboración propia
Factores geomorfológicos y ambientales
Factor Intervalos o
categorías
Atributo relativo
Observaciones Calificación
Evidencias
geomorfológicas de
"huecos" en laderas
contiguas.
Inexistentes 0.0 Formas de
conchas o de
embudo (flujos).
Volúmenes
moderados
0.5
Grandes
volúmenes
moderados
1.0
Vegetación y uso de
la tierra.
Zona 0urbana 2.0 Considérese no
solo la ladera,
sino también la
plataforma en la
cima.
Cultivos Anuales 1.5
Vegetación
intensa
0.0
Vegetación
moderada
0.8
Área deforestada 2.0
Régimen del agua en
la ladera.
Nivel freático
superficial
1.0
Detectar
posibles
Nivel freático
inexistente
0.0
Zanjas o
depresiones
donde se
acumule agua en
la ladera o
plataforma.
1.0
Sumatoria
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Según la tabla 4. Y el resultado de la sumatoria del estudio, el cual es de 7.44 con este
resultado podemos notar que tenemos una amenaza moderada del talud estudiado. Recordemos
que es talud se originó por un deslizamiento en 2015.
Método Maccaferri.
Como resultados al modelar el talud de la colonia Héroes de Guerrero en el software
Maccaferri, obtuvimos un resultado de un factor de seguridad de 0.372 y el plano de falla que se
muestra en la figura 6 que se muestra a continuación.
Figura 6. Plano de falla del talud y factor de seguridad obtenido.
Discusión y conclusión
El resultado arrojado tras analizar por el método de CENAPRED nos indica que es un
talud con una amenaza moderada, cabe mencionar que este método requiere de amplia
experiencia en el reconocimiento de suelos, evidencias geológicas, algunos relatos de las
personas que han estado desde los inicios de la colonia y evidencias actuales de la problemática.
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Al realizar el modelado del talud, que se encuentra al norte de la colonia Héroes de
Guerrero en el software Maccaferri, arrojo un resultado de 0.372, lo cual indica que el talud es
muy inseguro e inestable. Ya que todo valor que sea menor a uno ya tiene un problema de
estabilidad según el resultado será el potencial de deslizamiento.
Al comparar ambos métodos se puede concluir que el método Maccaferri es más
confiable ya que está basado en propiedades mecánicas del suelo del talud y en la inclinación que
este tiene. También nos ofrece una amplia variedad de opciones para simular las condiciones
reales del talud.
También podemos decir el tipo de suelo (limo inorgánico de baja compresibilidad) no
ayuda, ya que al remover la capa de vegetación que recubre al suelo (esto debido a los
asentamientos humanos) se filtra el agua, y comienza el reblandecimiento de este, lo que
disminuye la estabilidad de la ladera e incrementa el posibilidad de que ocurra un deslizamiento.
A esto le aunamos los asentamientos humanos y una mala planificación, lo que provocan
la realizando cortes en la ladera, originando taludes con alto riesgo de deslizamiento.
Agradecimientos
En primer lugar al 3er VERANO DE INVESTIGACION UAGro 2016, por darme la
oportunidad de realizar mis estancia de verano.
Al Dr. Roberto Arroyo Matus por ser un excelente y darme la oportunidad de ser parte de
este proyecto de investigación.
A mi madre Lucia Villa Esquivel, que siempre ha estado apoyándome en todo lo que me
propongo.
Por ultimo a mi compañera del proyecto Dalia Ayerdy Cantor, por estar siempre presente
en la realización de esta investigación.
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Referencias
Blog, G. (s.f.). geolabsblog.com.mx.
civilgeeks. (s.f.). civilgeeks.com .
Garcia, L. M. (2014). Estudio de vulnerabilidad en unidades habitacionales de Chilpancingo, Gro.
Chilpancingo : UAGRO.
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Anexo 1
Localización de la ladera ubicada en la colonia Héroes de Guerrero en Chilpancingo de
los Bravo Guerrero.
Figura 7. Localización de la ladera estudiada en la colonia Héroes de Guerrero, Chilpancingo,
Gro.