estudio geologico geotecnico y diseÑo de obras …
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ESTUDIO GEOLOGICO GEOTECNICO Y DISEÑO DE OBRAS
PARA LA RECUPERACION DEL ESPEJO DE AGUA EN LA
CIENAGA EL MORRO UBICADA EN EL PARADO DE BELMiRA.
INFORME FINAL DE ACTIVIDADES.
Elaborado por:
JUAN RAFAEL MUÑERA HENAO
T.P 1362 C.P.G
PARA LA
CORPORACION AUTONOMA REGIONAL DEL CENTRO DE ANTIOQUIA
CORANTIOQUIA.
Medellín, mayo 7 de 2007.
2,356Juan Rafael Muñera Henao GeólogoTarjeta Profesional 1362 C.P.G Nit 71.672.280-7
Medellín, mayo 7 de 2007.
SeñoresCORANTIOQUIASubdirección TerritorialAtn Ingeniero HUMBERTO SANCHEZ H.
Asunto: Informe final de actividades al 100% del contrato 7244 de 2006.
Respetado ingeniero:
Atendiendo los términos establecidos por el contrato de la referencia, le estoy
adjuntando el informe final actividades realizadas correspondientes al 100%
del contrato y que comprenden:
- Evaluación de propuestas para recuperación del espejo de agua de la
Ciénaga El Morro.
- Diseño de obras para recuperación junto con las memorias de cálculo y los
planos.
- Cuantificación de los costos de la obra y propuestas constructivas.
Agradezco su atención y colaboración para llevar a feliz término el presente
contrato.
Atentamente,
JU/ AO
Gec
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TABLA DE CONTENIDO.
Página
INTRODUCCION. 8
1. OBJETIVOS. 9
1.1. OBJETIVO GENERAL. 9
1.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS. 9
2. METODOLOGIA. 10
3. PROPUESTA TECNICA. 11
3.1. ANTECEDENTES. 11
3.2. DEFINICION DE LA PROPUESTA. 14
4. DISEÑO DE LA PROPUESTA TECNICA. 19
4.1. DIQUE - AZUD SOBRE QUEBRADA LA CONCHA. 19
4.1.1. Cálculos estructurales para el diseño de la obra. 21
4.1.2. Volúmenes a considerar para la obra 23
4.2. DIQUE - TAPON SOBRE QUEBRADA EL AMPARfTO. 30
4.2.1. Volúmenes a considerar para ia obra. 30
5. COSTOS Y METODOS CONSTRUCTIVOS. 35
5.1. RECURSOS DE LA OBRA. 38
5.1.1. Recursos humanos. 38
5.1.2. Recursos logísticos. 38
5.2. COSTOS DE LA OBRA. 40
5.3. METODOS CONSTRUCTIVOS. 42
6. MANEJO AMBIENTAL DE LA OBRA. 45
6.1. IMPACTOS EN LA ETAPA PRECONSTRUCTIVA. 49
6.2. IMPACTOS EN LA ETAPA CONSTRUCTIVA. 53
3
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Página
CONCLUSIONES. 55
RECOMENDACIONES. 56
BIBLIOGRAFIA. 57
ANEXOS. 58
4
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LISTA DE TABLAS
Página
Tabla 1. Coordenadas de ubicación del dique -azud sobre
Quebrada La Concha. 15
Tabla 2. Coordenadas de ubicación del dique -tapón sobre
Quebrada El Amparito. 17
Tabla 3. Volúmenes de excavaciones y llenos para eí dique - azud
Sobre quebrada La Concha. 29
Tabla 4. . Volúmenes de excavaciones y Menos para e! dique - tapón
Sobre quebrada El Amparito. 32
Tabla 5. Volúmenes totales en la obra. 33
Tabla 6. Costos de la obra por actividad. 40
Tabla 7. Impactos posibles en la obra. 45
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LISTA DE FIGURAS
Página
Figura 1. Vista lateral del dique - azud sobre
Quebrada La Concha. 20
Figura 2. Vista lateral del dique - tapón sobre
Quebrada El Amparito. 34
6
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Página
LISTA DE FOTOS
Foto 1. Vista frontal. Sector de ubicación para dique - azud
Sobre quebrada La Concha. 16
Foto 2. Vista del costado este del dique - azud sobre quebrada
La Concha. 16
Foto 3. Sector de ubicación del dique - tapón sobre quebrada
El Amparito. 17
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INTRODUCCION.
El informe preliminar (avance del 60%) del contrato 7244 de 2006 presentó los
aspectos generales de la zona de interés del proyecto. En el se trataron los
siguientes aspectos:
- Generalidades de la zona de estudio: climatología, accesos, aspectos socio -
económicos
- Geología regional y local, geomorfología y geotécnia
- Muestreo realizado en la zona de la ciénaga El Morro
- Evaluación ambiental y propuestas preliminares para recuperar el espejo de
agua
- Anexos. Levantamiento topográfico, mapas y resultados de laboratorio.
El presente documento retoma dicha documentación y presenta la alternativa
más viable para recuperar el espejo de agua junto con los planos, diseños,
costos y métodos constructivos más adecuados a consideración de la autoridad
ambiental (CORANTIOQUIA).
Adicionalmente se presentan algunas recomendaciones ambientales con miras
a evitar el deterioro del lugar durante las etapas preconstructiva y constructiva
así como durante la etapa de abandono al final de la construcción.
El autor desea agradecer a todas aquellas personas que aportaron sus
conceptos, recursos logísticos y conocimientos técnicos en diferentes áreas
afines al proyecto para la realización del presente trabajo. No me es posible
nombrarlas a todas en este informe y para no cometer injusticias por omisiones
involuntarias, les expreso mi profunda gratitud y la seguridad de que han
quedado debidamente incluidas.
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1. OBJETIVOS.
1.1 OBJETIVO GENERAL.
Presentar el diseño, costo y métodos constructivos para la obra de
recuperación del espejo de agua de la Ciénaga El Morro, parte alta del Páramo
de Belmira. Lo anterior resulta luego de evaluar las condiciones geológicas,
geomorfológicas, climáticas y ambientales de la zona y realizar un estimativo
costo/beneficio de la obra.
1.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS.
- Proponer las obras y actividades adicionales que se puedan implementar para
magnificar los efectos positivos que se pretenden conseguir con la construcción
de la obra prioritaria.
- Presentar algunas medidas de tratamiento ambiental para mantener el
delicado equilibrio de este ecosistema durante las etapas preconstructiva y
constructiva.
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2. METODOLOGÍA.
Para alcanzar los objetivos propuestos en e! capítulo anterior se realizaron las
siguientes actividades en orden secuencial:
- Revisión de la bibliografía existente y en particular, el informe de
prefactibilidad elaborado para la corporación en diciembre de 2000 por el
Ingeniero Geólogo Carlos Eduardo Parra Vargas y el informe de avance del
60% de actividades del contrato, elaborado por el autor.
- Consecución de base cartográfica del sitio de interés. Planchas IGAC
1: 25.000 números 130 II A y 130 II C
- Revisión de la topografía levantada en el informe de avance por parte del
topógrafo Hernán Jaramillo
- Recorrido adicional de campo a fin de localizar con precisión el sitio de
ubicación de la obra propuesta, con base en criterios topográficos y
geomorfológicos. Esta actividad fue realizada en conjunto con la iníerveníoría
utilizando tecnología de GPS.
- Registro fotográfico con énfasis en las áreas propuestas para las obras.
- Diseño de alternativas para recuperación del espejo de aguas de la Ciénaga
El Morro, junto con su respectiva cuantificación y métodos constructivos
- Elaboración del informe final.
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3. PROPUESTA TECNICA.
A continuación se presenta un bosquejo general de los análisis realizados para
la recuperación del espejo de agua de la Ciénaga El Morro. En particular se
retoman los conceptos emitidos por el informe de prefactibilidad elaborado por
el Ingeniero Carlos Parra Vargas en el año 2000 así como ei informe de avance
de actividades del presente contrato. Con base en lo anterior se definirán los
diseños de las obras que permitan recuperar este ecosistema estratégico.
3.1 ANTECEDENTES.
En el año 2000 CORANTIOQUIA contrató con ei Ingeniero Carlos Eduardo
Parra Vargas el estudio de prefactibilidad para recuperar el espejo de agua de
la Ciénaga El Morro, parte alta del Páramo de Belmira. Luego de realizar un
mapeo de la geología, la geomorfología y muestreo de suelos, el autor propone
inicialmente tres posibles alternativas para recuperar e! espejo de agua, las
cuales son:
- Primera alternativa: Un dique en la parte más distai de la quebrada El
Amparo, costado suroccidental de la Ciénaga. Dicha obra presentaría un largo
de 30 metros y altura de cuatro metros, complementado con un dique
adyacente sobre el cauce de la quebrada El Amparito. Ei autor propone para
construir dicha obra utilizar rocas y materiales limoarenosos de las colinas
circundantes.
- Segunda alternativa. Un dique ubicado en la parte norte de la Ciénaga, cauce
de la quebrada La Concha. El mismo tendría una longitud de 60 metros y una
altura de 4 metros. Su construcción se realizaría similarmente al dique descrito
en el párrafo anterior.
í i
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- Tercera alternativa. Un dique en la zona más distal de la quebrada La Concha
de aproximadamente 60 metros de largo por 4 de alto, de la misma forma que
se describe para las dos alternativas anteriores.
La evaluación de campo realizada por el Ingeniero Parra Vargas propone
como la alternativa más viable la número 1 y recomienda que se acoja por
parte de CORANTIOQUIA ya que garantizaría la recuperación completa deí
espejo de agua. Según lo expone en el documento, página 26 “En general,
considerando una presa de 4 metros de altura, taludes externos con pendientes
2H:1V, núcleo estrecho con taludes 1.5H:1V y corona de la presa de 2 metros
de ancho, se estima que el volumen de materiales requeridos son: Material de
enrocado: 25m3 por metro lineal de presa y material de fino para el núcleo de
16m3 por metro lineal de presa".
Con este conocimiento previo se llevó a cabo ia inspección de campo
acompañada del levantamiento topográfico de detalle utilizando un equipo de
alta tecnología denominado Estación Total TOPCON serie 230 (el
levantamiento se entregó como parte del informe de avance del 60%). El
análisis realizado permitió establecer las siguientes conclusiones:
1. La Ciénaga El Morro no es un cuerpo de agua completamente plano.
Presenta un desnivel muy suave hacia el sur (sector de las quebradas El
Amparo y El Amparito), donde la diferencia de altura con respecto a la región
central oscila entre 5 y 6 metros por debajo. Hacia ei costado norte, zona más
distal de la quebrada La Concha se presenta un estrechamiento del cuerpo de
agua y la topografía es prácticamente plana, con un desnivel máximo de un
metro por debajo de la denominada “colina” central.
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2. La secuencia de sedimentos lacustres presenta un espesor máximo de 3
metros y tiene forma de cubeta con mayor profundidad hacia la zona central.
Se encuentra conformada especialmente por limos arenosos contaminados con
materia orgánica y turbas. Presenta anómalos contenidos de humedad (mas
del 350%) lo que dificulta su utilización como materia prima para la obra
propuesta.
3. Los materiales necesarios para la construcción de la obra se encuentran en
su gran mayoría al alcance de la mano, ya que las colinas aledañas están
conformadas por el basamento rocoso (Neis Migmatítico) así como por arenas
limosas y limos arcillosos con valores normales de Límite Líquido (LL), Límite
Plástico (LP) e Indice Plástico (IP), contenidos de humedad entre el 20 y 30% y
un comportamiento semi plástico. Estos materiales son derivados de la
meteorización química de! cuerpo rocoso y no han sido contaminadas por
turba. El Neis Migmatítico que sirve de basamento es una roca de alta dureza y
resistencia a la compresión simple, lo que garantiza su buen comportamiento
como soporte de la estructura proyectada.
4. Es claro que la obra debe tener un carácter ecológico. Esto implica que no
se deben hacer excavaciones profundas, extensas lateralmente y por tiempos
prolongados ya que se producirían alteraciones irremediables en la dinámica
de las corrientes. Tampoco se pueden generar impactos paisajísticos severos
por las excavaciones y, adicionalmente, la obra propuesta debe presentar unas
características físicas tales que garanticen la estabilidad del sistema lacustre
sin constituirse en un obstáculo visual.
5. El acceso al sector es difícil debido a la topografía quebrada y la altura
sobre el nivel del mar superior a los 3000 metros.
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De allí que no tiene sentido ecológico (y económico también) acarrear
materiales como cemento, agregados pétreos o hierro desde el Municipio de
Belmira (se encarecería notoriamente la obra). Solamente en caso de extrema
necesidad se podrían realizar unos pocos viajes utilizando bestias a través del
llamado “Camino de Los Patos”. En el capítulo de diseño y costos de la obra se
profundizará más en este aspecto.
6. La construcción de un dique en la zona de la quebrada El Amparo presenta
el inconveniente de un desnivel considerable que tiene dicha quebrada con la
parte centra! del área lacustre.
Por esto el presente informe descarta la construcción de una presa en ¡a
denominada “alternativa 1”, quebrada El Amparo. Este cauce debe dejarse en
condiciones similares a las que presenta en la actualidad.
3.2. DEFINICION DE LA PROPUESTA.
Con base en las consideraciones anteriores, se definió la siguiente propuesta:
- Construir inicialmente un dique - tapón en la zanja o abertura hecha en la
quebrada El Amparito de una longitud de 10 metros y una altura de 1.50 metros
con zapatas hasta tocar el basamento rocoso. Con esa obra se pretende
recuperar el espejo de agua a condiciones similares a las que sé tenia
anteriormente.
Posteriormente y como complemento de esta obra, se debe observar el grado
de recuperación del espejo de agua luego de una temporada invernal.
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En caso de requerirse, se propone la construcción de un dique - azud sobre la
quebrada La Concha, zona distal, consistente en una estructura de 64 metros,
1.5 metros de altura y zapatas hasta tocar el basamento rocoso.
En la fase final de la construcción se debe adecuar un oído en el costado este
para permitir el escurrimiento del exceso de aguas (rebose).
En el capítulo 4 se presentan los diseños de cada una de estas dos obras. Las
coordenadas de ubicación se relacionan en las tablas 1 y 2.
Tabla 1.
Coordenadas de ubicación del dique - azud en quebrada La Concha.
COORDENADA NORTE COORDENADA ESTE
COSTADO OCCIDENTAL 1.231.256,473 822.860,801
COSTADO ORIENTAL 1.231.278,208 822.930,353
La cota correspondiente a dicho lugar es de 3.255 metros sobre el nivel del
mar. (Ver fotos 1 y 2)
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Juan Raíaei Muñera Henao GeólogoTarjeta Profesional 1362 C.P.G Nit 71.672.280-7
Foto 1. Vista lateral del sitio propuesto para dique - azud sobre quebrada La Concha. Zona noroccidental de la Ciénaga El Morro.
Foto 2. Vista del costado este del sector propuesto para ubicación del dique - azud. Quebrada La Concha.
Las coordenadas de referencia del dique tapón sobre la quebrada El Amparito
se especifican en la Tabla 2.
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Juan Raíaei Múnera Henao GeólogoTarjeta Profesional 1362 C.P.G Nit 71.672.280-7
Tabla 2.Coordenadas de ubicación del dique - tapón en quebrada El Amparito.
COORDENADA NORTE COORDENADA ESTE
COSTADO OCCIDENTAL 1.229.158 823.793COSTADO ORIENTAL 1.229.158 823.803
La cota de ubicación de la obra es 3.255 metros sobre el nivel del mar.
Foto 3. Sector sur de la Ciénaga El Morro. Zona propuesta para ubicación del dique - tapón sobre quebrada El Amparito.
La pretensión que se tiene con estas dos estructuras desde el punto de vista
ambiental se resume a continuación:
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2. La presa - azud ubicada sobre la quebrada La Concha se constituye en una
estructura que permitirá, luego de varias temporadas invernales sucesivas,
recuperar el espejo de agua hasta en un 85% del área total de la Ciénaga, y a
una altura máxima de 1.50 metros respecto al nivel de piso.
Como ya se mencionó, en el capítulo 4 se presentará el diseño de las obras
mientras que en el capítulo 5 se hará referencia a los costos aproximados y los
métodos constructivos.
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4. DISEñO DE LA PROPUESTA TECNICA.
A continuación se presenta el diseño de las obras propuestas para recuperar ei
espejo de agua de la Ciénaga El Morro tanto en la quebrada La Concha como
sobre la quebrada El Amparito.
4.1. DIQUE - AZUD SOBRE QUEBRADA LA CONCHA.
La estructura típica se encuentra dibujada en la página siguiente (ver figura 1).
Las características de la estructura son:
- Pendiente promedia del cuerpo: 1H/1V
- Longitud total: 64 metros.
- Altura máxima a nivel del piso (cota 3255): 1.50 metros
- Profundidad de desplante: Variable hasta encontrar ei basamento. En el
centro alcanza los 3.00 metros (cota 3252).
- Espesor de la estructura en superficie: Máximo 5.50 metros
- Espesor de la estructura de cimentación: 1.20 metros
- Conformación de la estructura: Se propone un dique constituido por un cuerpo
central de material de arena limosa amarilla de 1.20 metros de ancho y una
altura por encima del nivel de piso de 1.50 metros anclado sobre ¡as colinas
laterales de roca mediante unas aletas. Este cuerpo se prolonga a profundidad
y hasta el basamento rocoso.
Para prevenir la erosión generada por el impacto del agua, se pretende
establecer un recubrimiento lateral de enrocado en ambos costados de la presa
mediante una mezcla de rocas que pueden ser aglutinadas con material de
turba o un mortero pobre.
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LLENO EN ARENA UMOSA N.P.D: NIVEL DE PISO DEL DIQUE COTA 3255N.P.F: NIVEL DE PISO DE FUNDACION COTA 325160
ENROCADOPROYECTO
RECUPERACIÓN DE LA CIENAGA EL MORRO
LEVANTO:
LLENO EN GRAMA J.R.M.H FECHA: MARZO/2007
BASAMENTO EN ROCA (NEIS) SECCION LATERAL DEL DIQUE-AZUD SOBRE LA QUEBRADA LA CONCHA
DIBUJO:E.M.C.J. ESCALA: SIN ESCALA
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- Por último se recubre la obra con un manto de materia! excavado consistente
en turba y grama. Esta adición tiene como finalidad disminuir la pendiente
promedia hasta 1:1.
4.1.1. Cálculos estructurales para el diseño de la obra. Para el cálculo de ¡a
obra típica debe partirse del predimensionamiento de la estructura. Es decir, a
partir de unos diseños previos (figuras 1 y 2) establecer los diversos Factores
de Segundad (F.S) que garanticen la estabilidad de la obra (es un proceso
inverso, es decir, a partir de un diseño establecido como el de las figuras 1 y 2,
definir los FS de la obra hasta alcanzar la estructura mas favorable)..
Dicho predimensionamiento tiene entonces los siguientes datos de entrada:
- Peso unitario del volumen de material limoarcilloso y enrocado superficial:
W = 3.50 ton/m! (dato obtenido de los análisis de suelos)
- Area de impacto del agua sobre el dique: A= 2.25/2 = 1.125 m2 (de la
figura).
Luego: Momento actuante sobre el dique: Md= 1.125 x 1.50/3 = 0.5 Ton-ml
Momento resistente = Mr = W x 1 = 3.50 x 1 = 3.50 Ton-ml (de !a
figura)
Entonces tenemos: FS ai volcamiento del dique seria:
FSv = 3.50/0.50 = 7 Esto quiere decir que las fuerzas resistentes as
volcamiento del dique son 7 veces superiores a las fuerzas tíe empuje
lateral (peso del agua de la Ciénaga).
Pero además deben considerarse otros factores de seguridad para el cálculo
de la estructura:
2¡
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Estos son: Factor de Seguridad a la compresión
FSc = N/P donde N = capacidad resistente a la compresión = 0.5 ton/m2 o lo
que es lo mismo 5 ton/m2.
P = presión efectiva de trabajo: 3.5/2 = 1.75 ton/ml.
Luego FSc = 5/1.75 - 2.86. Las fuerzas resistentes a ía compresión en e!
cuerpo del dique son 2.86 veces superiores a Sas fuerzas actuantes.
Además se tiene un Factor de seguridad al desplazamiento lateral (FSd). El
área de contacto en la pared del dique con la roca de basamento nos
determina la fricción real. Sabemos que el W del dique es de 3.5 ton/ml.
Luego Area de contacto Ac= (0.6 +2 /2) x 2 = 2.60 M2
F = W x A = 3.5x2.60 = 9.1 ton
Fuerza actuante es 1.5 ton
Luego Factor de Seguridad a! desplazamiento lateral FSd = 9.1/1.5 = 6.06
Las fuerzas resistentes al desplazamiento lateral deí dique son 6.06 veces
superiores a las fuerzas que ocasionan dicho desplazamiento definidas
por la altura misma de la estructura en superficie (1.5 mts).
En el fondo, el factor de seguridad seria así:
Peso dique = 2 x 2 x 3.5 = 14 ton (de la figura)
F actuante = 1.5 ton
FSf = Factor de seguridad de fondo = 14/1.5 = 9.33
En resumen:
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FSv (por volcamiento) =
FSc (por compresión)^
FSd (por deslizamiento !ateral)=
FSf (FS en fondo)=
7.00
2.86
6.06
9.33
Análisis de estabilidad: De los datos de FS mostrados en el párrafo anterior
se deduce que la obra tal y como está concebida en las figuras 1 y 2 (azud y
tapón) cumple, de manera más que suficiente, las condiciones de seguridad
que garantizan su funcionalidad a largo plazo.
Las condiciones de estabilidad expresadas en estos factores de seguridad
pueden resumirse de la siguiente forma:
1. La obra se construye a partir de un dique profundo.
2. Se busca el nivel de lleno a través de! terreno a partir de extraer 0.50 metros
de la capa inicial buscando lo siguiente:
2.1 Se aumenta considerablemente el coeficiente de fricción (u).
2.2 Se mejora la capacidad de soporte del lleno.
Estas dos condiciones iniciales inciden en que el momento resistente al
volcamiento sea 7.00 veces mayor que el momento actuante que es el empuje
del agua. Mas aún, la fuerza de fricción que es función del peso del elemento
(N) se aumenta una magnitud de 2.86 veces con respecto a la fuerza actuante.
Igual sucede con el contacto lateral roca - dique que se aumenta 6.06 veces y
dique - roca de fondo que se aumenta 9.33 veces.
4.1.2. Volúmenes a considerar para la obra.
La obra como tal comprende entonces 3 actividades diferentes que son:
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1. Excavaciones de fundaciones y sobreexcavación de 0.50 mts debajo del
nivel de piso.
2. Llenos para fundaciones, cuerpo del dique, sobreexcavación y enrocado.
3. Lleno en material excavado hasta alcanzar una pendiente promedia de 1:1.
Los volúmenes a considerar son:
1. Volúmenes de excavaciones:
- Excavaciones para cuerpo del dique: V1 = 3 x 0.50 = 1.50 ¡VP/MI
- Excavaciones para columnas de fundación: V2 = (2 + 1.20 12) x 2.50 =
4.00 M3/MI
2. Volúmenes de llenos:- Volumen de lleno para el cuerpo principal = VI + V2 = 5.50 WIM\
- Volumen de lleno para sobreexcavación = (2 + 1.2 ¡2) x 2 = 3.20 M3M \
- Enrocado = {0.40 + 1) x (2/2) x 2 = 2.80 M3/MI
3. Volumen del lleno en material excavado para conformar la pendiente
del dique: Vme = (0.75 x 2 / 2 ) x 2 =1.50 W I MI
En la tabla 3 se resumen estos datos y se presenta el volumen aproximado en
todo el dique, considerando una longitud de 64 metros en promedio para el
basamento y los mismos 64 metros para el cuerpo del dique (es lo que se ve
en superficie).
Adicionalmente se calcula un oído lateral para le dique - azud sobre quebrada
La Concha cuyas especificaciones se dan a continuación:
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Calculo del oído para el dique -azud sobre la quebrada La Concha.
Previamente debe aclararse que el oído calculado a continuación solo se
requiere para la quebrada La Concha, ya que la estructura sobre la quebrada
El Amparito es simplemente un tapón de desvió del flujo de agua hacia la
quebrada El Amparo.
Para calcular este oído debemos partir de la siguiente información ya conocida:
- Area de la ciénaga < 2.5 km2.
Esto nos permite utilizar el método racional para evaluar ¡a creciente máxima,
en nuestro caso para un período de retorno (Tr) de 100 años.
Según este método Q = CIA.
Donde Q es caudal (en m3/seg.)
C es coeficiente de escorrentía (adimensional)
I es intensidad de la precipitación
A es área de la cuenca en Has.
Para llegar a I debemos considerar que el tiempo de concentración (Te) esta
comprendido entre 10 y 20 minutos y el área de la cuenca es de 74 Has.
Luego:
1. Debemos hallar la precipitación máxima. Este dato se obtiene de la Estación
Belmira, la cual para el año 2006 arrojó un valor para el mes de marzo de 342
mms.
2. Este dato significa un promedio mensual para dicho mes de 342/31 = 11.03
mms/día.
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3. Debe asumirse que dicha piuviosidad no es realmente lineal, sino que
presenta una distribución normal, por lo que en un solo día esta precipitación
puede alcanzar un máximo esperado de hasta 1.5 veces ese valor, es decir,
11.03x 1.5 = 16.54 mms.
Luego Q máximo = 16.54 x 740000/3600 x 1000 = 3.3S rn3/seg. (1)
Pero este dato debe ser sujeto a verificación aplicando la fórmula de Q = CIA.
Para ello determinamos las curvas IDF de la Estación Belmira, donde se
obtiene para un Tiempo de concentración (Te) de 10 minutos un valor de I =
150 mm/hr, el cual se multiplica por 2.78 para transformarlo en Its/Ha.
Luego C = 0.14 + 0.65 (I) + 0.005(S)
Donde: C es coeficiente de escorrentía
I es impermeabilidad (adimensional)
S es pendiente media de la cuenca
En nuestro caso consideramos I = 90% o lo que es lo mismo, 0.90 y S es del
0.0025 (la cuenca es casi totalmente plana).
Luego
C = 0.14 + 0.65 x (0.90) + 0.005 x (0.0025) = 0.725
Entonces:
Q = (C!A)/36
Q = (0.725 x 150mm/hr x 0.74km2) /36 = 2.23 m3/seg (2)
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Luego tenemos:
Q1 max = 3.39 m3/seg
Q2 = 2.23 m3/seg
Para efectos del cálculo del oído, tomamos el valor máximo, es decir, Q1 = 3.39
m3/seg. Ese será nuestro Qo.
El diámetro (D) del oído se calcula mediante la siguiente fórmula:
D = 1.548 (n Q/(SA0.5))A0.375
Para el primer tramo, es decir para el techo del azud se calcula un S del 5%
(pendiente muy suave) y n es el coeficiente de rugosidad que para el cemento
es de 0.014.
Luego:
D = 1.548 ((0.014 x 3.39/ 0.05A0.5))A0.375 = 0.86 mts.
Para condiciones de medio tubo Dt = 1.73 mts.
Luego en dichas condiciones Qo = 0.312 (DA2.66 x SA0.5) / n (despejando
Q)-
Aplicando ia fórmula Qo nos da un valor de 3.32 m3/seg
Y Vo = Qo/Ao Vo = (2.57 x 4) / (0.86A2) x 3.14 = 4.42 mt3/seg.
Como Vo> Q, el sistema es autolimpianíe.
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Para condiciones de medio tubo, el D = (A x 4/3.14)A0.5 (3) donde 3.14 es el
número pi, pues asumimos una cuneta de forma circular como oído.
Donde A = QA/ = 2QoA/ = 2 x 3.39 / 4.42 = 1.08.
Luego de la fórmula 3 , D = 1.17 mis
Entonces el oído en el techo del azud se considera como una cuneta con
sección de 1.17 mts, se puede subir a 1.20 metros para trabajar números
redondos, y sección circular.
Para la caída lateral hasta el piso del azud, y considerando que la pendiente
promedia aquí es del 83%, se aplica la misma fórmula, luego:
Qo = 0.312 (DA2.66 x SA0.5)/n de donde:
DA2.66 = ((Qo x n)/ (0.312 x SA0.5 ) S = 0.83
D = 0.50 para medio tubo.
Y Vo = Qo/Ao = 3.39 x 4 / 3.14 x 0.50A2 = 17.21 m/seg
Ao = 2Qo/Vo = 2 x 3.39/17.21 = 0.39 m2
Y aplicando la fórmula obtenemos el diámetro a considerar para la cuneta en la
zona de caída nos da D = ((A x 4 / 3.14))A0.5 = 0.70 m2
Esto quiere decir que la cuneta en la zona de caída hacia el piso reducirá su
sección hasta alcanzar un ancho de 0.70 metros en el piso.
Por seguridad se recomienda para la cuenta dejar unos anclajes cada 5
metros, consistentes en un muerto de 0.64 x 0.5 x 0.3 metros y ubicar unos
disipadores en piedra de cada 3 metros de tal forma que le aumente la
rugosidad al flujo de agua y evite la socavación de la base del terreno.
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Resumen de los volúmenes para la obra sobre la quebrada La Concha.
La siguiente tabla presenta los volúmenes a manejar en el. Azud sobre la
quebrada La Concha.
Tabla 3.
Volúmenes de excavaciones y llenos para eí dique - azud sobre
quebrada La Concha.
DESCRIPCION VOLUMEN
(M3 /MI)
LONGITUD (Mt) VOLUMEN
TOTAL (M3)
Excavación para
dique
1.50 64 96
Excavación para
zapatas
4.00 64 256
Lleno para dique 5.50 64 352
Lleno para
zapatas
3.20 64 204.80
Enrocado 2.80 64 173.20
Volumen en
lleno de Material excavado
1.50 64 96
Total excavaciones: 352 M3
Total líenos: 832 M3
Debe tenerse presente además que el agua de la quebrada La Concha
requiere ser entubada mediante la utilización de una tubería en PVC a fin de
que no obstaculice las actividades constructivas. El oído lateral se puede
adecuar mediante un mortero pobre.
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4.2. DIQUE TAPON SOBRE LA QUEBRADA EL AMPARITO.
Es una estructura mucho menor que la descrita en el numeral anterior.
Consiste en un dique tapón construido similarmente al azud de la quebrada La
Concha y está destinada a recuperar la faja de terreno que fue excavada
durante las actividades mineras del siglo XX (Ver la foto 3) a fin de que el
espejo de agua se recupere completamente y en especial, hacia la quebrada El
Amparo. Debe ser ¡a obra a construir inicialmente y de carácter prioritario.
Los cálculos estructurales para el diseño de la obra son ¡guales a los de ia
quebrada La Concha, de allí que no se repetirán para abreviar.
En la figura 2 se presenta un esquema o vista lateral de esta propuesta.
Las características de la estructura son:
- Pendiente promedia: 1H: 1V
- Longitud total: Se propone una longitud de 10 metros.
- Altura máxima a nivel del piso (cota 3255) 1.50 metros
- Profundidad de desplante: Hasta los 1.50 metros.
- Espesor de la estructura en superficie: Máximo 5.50 metros
- Espesor de la estructura de cimentación: 1.20 metros
4.2.1. Volúmenes a considerar para ía obra.
Los volúmenes a considerar, teniendo en cuenta que la obra es de menor
dimensión (ver figura 2) son:
1. Volúmenes de excavaciones:
Excavaciones para cuerpo del dique: V1 = 3 x 0.50 = 1.50 M3JM
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- Excavaciones para columnas de fundación: V2 = (2 + 1.20 12) x 1.00 =
1.60 M3/MI.
2. Volúmenes de llenos:- Volumen de lleno para el cuerpo principal = V1 + V2 = 5.50 W IM I
-Volumen de lleno para zapatas = (2 + 1.2 12) x 1 = 1.60 IVP/MÍ
- Enrocado: (0.40 + 1) x 2/2 x 2= 2.80 IVP/MI
3. Volumen de material excavado para lleno en la cara externa de! dique
Vem= (0.75 x 2 / 2 ) x 2= 1.50 M3/ MI
En la tabla 4 se resumen estos datos y se presenta el volumen aproximado en
todo el dique, considerando una longitud de 10 metros en promedio para el
basamento y los mismos 10 metros para el cuerpo del dique (lo que se ve en
superficie).
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Tabla 4.
Volúmenes de excavaciones y Henos para el dique - tapón sobre
quebrada E! Amparito.
DESCRIPCION VOLUMEN
(M3 /MI)
LONGITUD (Mt) VOLUMEM
TOTAL (M3)
Excavación para
dique
1.50 10 15
Excavación para
zapatas
1.60 10 16
iLleno para dique 5.50 10 55
Lleno para
zapatas
1.60 10 16
1Enrocado 2.80 10 28
Lleno en material
excavado.
1.50 10 15
Total excavaciones: 31 ÍVS3
Totalllenos: 114 M3
Sumando los datos obtenidos en las tablas 3 y 4 se tienen los volúmenes
finales para las dos obras. Esto puede visualizarse en la tabla 5.
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Tabla 5. Volúmenes totales en la obra.
DESCRIPCION DIQUE AZUD DIQUE TAPON TOTAL
Excavación para
dique
96 15 111
Excavación para
zapatas
256 16 272
Lleno para dique 352 55 407
Lleno para
zapatas
204.80 16 220.80
Enrocado 179.20 28 207.20
Lleno en material
excavado.
96 15 111
Total
excavaciones
352 31 383
Total llenos 832 114 S46i
Todo expresado en metros cúbicos (Mt3).
33
Figura 2. Vista
latera! del dique -
tapón sobre
quebrada El A
mparito.
0,4 _ 0.6 , 0,6 0.4----- --------- —*+■---------—'«+■— —H
EV=EH=1.25
LLENO EN ARENA ÜMOSA LLENO EN GRAMA N.P.D: NIVEL DE PISO DEL DIQUE COTA 3255
ENROCADO BASAMENTO EN ROCA (N0S) N.P.F: NIVEL DE PISO DE FUNDACION COTA 3253.50
PROYECTO RECUPERACIÓN DE
LA CIENAGA EL MORRO
LEVANTO:
J.R.M.H FECHA: MARZO/2007
SECCION LATERAL DEL DIQUE-TAPON SOBRE LA QUEBRADA EL AMPARITO
DIBUJO:E.M.C.J. ESCALA: SIN ESCALA
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5. COSTOS Y METODOS CONSTRUCTIVOS.
Se realizará una descripción de los insumos necesarios para la ejecución de la
obra, incluyendo tanto el personal necesario como los recursos de carácter
logístico y los procedimientos a seguir para la construcción de las dos
estructuras.
Con base en lo anterior, se propone una metodología tendiente a optimizar
dichos recursos en el menor tiempo posible y un costo aproximado por
actividad que permita establecer el costo final de la obra.
Conformación de las estructuras: Se proponen dos diques constituidos por
un cuerpo central de material de arena limosa amarilla de 1.20 metros de
ancho y una altura por encima del nivel de piso de 1.50 metros. La única
diferencia la radica el nivel de basamento y la longitud lateral. Para el azud
sobre la quebrada La Concha se considera una estructura de 64 metros de
largo a una profundidad promedia de 3.00 metros como máximo, mientras que
para el tapón sobre la quebrada El Amparito la estructura apenas alcanza los
10 metros y la profundidad de desplante los 1.50 metros y no presenta oído
lateral.
Ambas estructuras consisten de un cuerpo central de material limoarcilloso,
muy común en las colinas circundantes a la laguna y que por su carácter semi
impermeable y alta cohesión, se adapta perfectamente a las condiciones
exigidas por el medio (alta humedad y precipitación). Esta base se prolonga
hasta profundidad conformando la zapata del cuerpo del dique.
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Con miras a prevenir la erosión generada por el impacto del agua, se pretende
establecer un recubrimiento lateral constituido por un enrocado en ambos
costados de la presa mediante una mezcla de rocas que pueden ser
aglutinadas con material de turba o un mortero pobre.
Por último se recubre la obra con un manto de material excavado (grama y
turba) de la misma forma en que se describe para la estructura de ¡a quebrada
La Concha y con el mismo objetivo de disminuir la pendiente promedia de la
estructura.
En cuanto a las estructuras adicionales se menciona lo siguiente:
- Debido a los altos factores de seguridad obtenidos para la estructura, tanto al
nivel de la resistencia al desplazamiento lateral como de fondo (FS de 6.06 y
9.33 respectivamente), la estructura presenta condiciones óptimas que
permiten establecer un sistema constructivo sencillo. Esto quiere decir que no
requiere de obras especiales para apoyarse directamente sobre la roca de
basamento (anclajes de hierro). La misma fricción suelo - roca permitirá tener
la suficiente estabilidad al dique, simplemente realizando una previa
preparación de la roca de basamento mediante el “picado o pelado” de ¡a
misma con ayuda de una barra metálica.
- El oído lateral sugerido en el capítulo anterior para la obra sobre la quebrada
la Concha debe construirse sobre ¡a esquina superior derecha de ia estructura
y estará conformado por un mortero pobre de tal manera que se asimila a una
cuneta típica utilizada para la evacuación del agua superficial
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- La zapata de cimentación debe construirse a tramos, es decir, excavando el
material lacustre hasta la oca de basamento y vaciando con el mismo material
limoarcilloso mencionado anteriormente. Se aclara que es una actividad de
riesgo por derrumbamiento de las paredes, de allí que deben tomarse
todas las precauciones tales como entibar las paredes, utilizar arneses o
lineas de vida, chequear constantemente la aparición de grietas y evacuar
el agua con regularidad. Además debe hacerse en tiempo de verano
- Como ya se vio en el capítulo anterior, es claro que ¡os volúmenes a manejar
en el dique azud sobre la quebrada La Concha son muy superiores a los que
se manejan en el dique tapón sobre la quebrada El Amparito, sin embargo ia
sugerencia más importante consiste en priorizar la estructura tapón y luego de
observar su comportamiento, iniciar las labores en la quebrada La Concha si es
estrictamente necesario.
-El sistema como tal debe funcionar a manera de un estanco, esto quiere decir
que solamente debe permitir el paso de agua a través del oído lateral de la
quebrada La Concha, ya explicado en el capítulo 4. Si se llegase a generar una
red de infiltración a través de la construcción de sistemas adicionales de filtros
y drenajes, se perdería la esencia misma de la obra y se podría presentar la
amenaza de procesos de socavación lateral y de fondo aguas debajo de los
diques. De allí que se ha insistido tanto en este informe en que el cuerpo dei
dique debe ser impermeable.
En el numeral 5.3 se presenta un análisis mas detallado de los métodos
constructivos a emplear en la obra.
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5.1 RECURSOS DE LA OBRA.
5.1.1. Recursos humanos: El personal necesario para la ejecución de la obra
es el siguiente:
- Un tecnólogo en construcciones civiles.
- Comisión de topografía (3 personas. No necesariamente de tiempo completo
en la obra, se requiere principalmente en la fase inicial)
- Un capataz.
- Dos ayudantes entendidos o jefes de cuadrilla.
- Dos obreros expertos en picar roca (“mineros”) y ocho obreros comunes.
5.1.2 Recursos logísticos: Debido a la ubicación del sitio de trabajo, se
propone en primer lugar la instalación de un campamento provisional en la
propia zona de trabajo. Si bien existe un campamento - refugio de
CORANTIOQUIA (ver informe anterior), su ubicación es muy distante de la
zona de trabajo (entre 1.5 y 2 kms) y no tiene capacidad para albergar el total
de personas que ejecutarán la obra, es decir, 17 personas.
Por lo anterior, se considera más conveniente construir un campamento
provisional en la propia ciénaga durante el tiempo que dure la obra. Se aclara
que la duración de la construcción es de un mes, aunque no continuo puesto
que, como ya se mencionó en él capitulo anterior, se debe construir primero la
estructura sobre la quebrada El Amparito y luego de un periodo de tiempo el
azud sobre la quebrada La Concha. De acuerdo con la complejidad y magnitud
de estas dos estructuras, se calcula que el tapón sobre la quebrada El
Amparito puede ser construido en una semana y el azud sobre la quebrada La
Concha se construiría en veinticinco días.
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Otros recursos necesarios para la obra son:
- Herramienta menor: palas, picas, mezcleros, barras martillos y clavos,
almadanas de 4 y 18 Ibs, bomba extractora de aguas, pisones de madera y
palustres, 15 a 20,metros de tubería de PVC de 36” y madera para formaletas,
estibas y teleras. Así mismo un sistema de comunicación con la oficina central
de CORANTIOQUIA tipo radio o celular en caso de cualquier eventualidad. Se
recomienda mantener siempre un obrero en calidad de mensajero.
- Materias primas no presentes en la zona: Se requiere trasladar hasta la
ciénaga al menos unos 12 sacos de cemento y alrededor de 5 Mt3 de arena
limosa para lleno y 2 Mt3 de cal.
Dicha labor debe hacerse mediante la utilización de bestias que pueden llegar
a la zona desde el municipio de Belmira a través del llamado Camino de Los
Patos.
- Equipos de seguridad: Un botiquín de primeros auxilios debidamente dotado,
una camilla, un extintor y la indumentaria mínima exigida para la realización de
las actividades: cascos, chalecos, botas, guantes, arneses.
- Dotación del campamento: Mínimamente debe contener una cocineta de gas,
planta eléctrica, un sitio con servicios sanitarios y la zona de dormitorios.
- Bodega o centro de acopio de materiales y herramientas.
- Adicionalmente se debe tener presente que antes de iniciarse las actividades,
todos los trabajadores deben estar afiliados a una EPS, Fondo de Pensiones,
ARP y Caja de Compensación tal y como lo exige la ley colombiana.
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Nota importante: Es muy importante insistir en que la obra debe hacerse
en tiempo de verano ya que el acceso en invierno es muy difícil y fas
duras condiciones climáticas y de altura no permiten que en invierno se
pueda trabajar adecuadamente.
5.2. COSTOS DE LA OBRA.
Teniendo presente que la obra debe tener una duración aproximada de un
mes, con una intensidad diaria de 9 horas de lunes a sábado, los costos de la
obra se especifican en la tabla 6.
Tabla 6. Costos de la obra por actividad.
ITEM DESCRIPCION UNIDAD CANTIDAD VR UNITARIO VR TOTAL
1. Tecnólogo
residente
Tec. 1 1.280.000 1.280.000
2. Comisión de
topografía
Comi. 1 3.000.000 3.000.000
2. Capataz j Capt. 1 1.120.000 1.120.000
3 Ayudante
entendido
Ofic. 2 880.000 1.760.000
4. Obreros Obre. 10 700.000 7.000.000
5. Transporte de
materiales
Km. 10 70.000 700.000
6. Herramienta
menor y equipo
de seguridad
Gl. 1 1.300.000 1.300.000
:
7. Alimentación y
estadía
Gl. 1 2.800.000 2.800.000
Total costo
directo
18.960.000
I
40
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A.I.U 25% 4.740.000
Costo total 23.700.000
Son: VEINTITRES MILLONES SETECIENTOS MIL PESOS ($ 23.700.000).
Estos costos incluyen ambas estructuras.
Es importante tener en cuenta las siguientes consideraciones en la obra:
- Los salarios especificados incluyen las adiciones por concepto de
prestaciones sociales.
- El transporte de materiales comprende específicamente el cemento, la arena
la cal y los insumos de la logística de la obra que deban ser acarreados
utilizando bestias (equipo de topografía, carpa, sacos de dormir, barras, palas,
almadanas, cocineta etc.).
- La herramienta menor y equipo de seguridad comprende básicamente lo que
son: palas, picas, barras, almadanas, martillos, madera (formaietas), mezcleros
para concreto, palustres, linternas, bomba para extracción de agua (pequeña
motobomba), tubería de PVC con sus uniones, botiquín, camilla, extintor,
sanitario portátil.
- Es claro que además debe dotarse el campamento con suficiente
alimentación para las personas que hacen parte del proyecto, a! menos durante
un mes. Se calcula que el tapón de la quebrada El Amparito se construye en 7
a 8 dias mientras que el azud sobre la quebrada La Concha requiere unos 25
días.
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5.3. METODOS CONSTRUCTIVOS.
Teniendo en cuenta el grado de complejidad que puede representar la etapa
constructiva de la obra, debido a las características del suelo lacustre, se
deben tener en cuenta las siguientes medidas encaminadas a llevar la obra a
un feliz término:
1. Los dos diques deben ser construidos desde el centro hacia los extremos.
2. Se debe iniciar con la obra de la quebrada El Amparito. Una vez se observe
el comportamiento de la estructura y el grado de recuperación del espejo de
agua luego de un invierno fuerte, se decidirá la construcción o no de la obra
sobre la quebrada La Concha.
3. Se debe excavar por tramos, entibar las paredes sólidamente y con
supervisión constante del capataz. El material excavado se debe acumular
pues sirve para el lleno del dique y el cespedón.
4. Una vez se culmine de excavar un tramo, se debe armar el cuerpo de la
zapata de inmediato antes de excavar el tramo adyacente lateralmente.
5. Será de utilidad utilizar una motobomba debido al alto volumen de aguas
que existe en el suelo lacustre. Esto con el fin de facilitar el proceso
constructivo. Sin embargo deben chequearse permanentemente las paredes de
las excavaciones a fin de evitar desmoronamientos.
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6. Cuando se trabaje sobre el costado norte, quebrada La Concha, la misma
debe ser encajonada mediante tubería de PVC a fin de que no obstaculice las
actividades de la obra. Se requerirán unos 20 metros de tubería con sus
respectivas uniones.
7. Los trabajadores que operen al interior de las zapatas deben contar con
equipo de seguridad adecuado (linternas, casco, chaleco y arneses o líneas de
vida).
8. El cuerpo del dique consistirá en un lleno en material limo arcilloso amarillo
(saprolito de Neis). Si se encuentra poco cohesionado se recomienda mezclarlo
con un mortero pobre o con cal, lo que le permite una gran cohesión y dureza.
9. El enrocado consistirá en una mezcla de rocas y mortero pobre y se
empleará para proteger el cuerpo del dique de la acción erosiva por impacto de!
agua de la ciénaga o directamente de la lluvia. Por último ei manto de material
excavado se construye en forma triangular a fin de darle al dique una pendiente
cercana al 1:1 y consiste básicamente en grama y material de turba
previamente excavado. Como se ve, todo el material de la zona es
aprovechado de allí que no se requiere buscar botaderos.
10. Para mejorar el anclaje lateral de las estructuras se deberá aumentar la
rugosidad de la roca de basamento mediante el “picado” o “pelado” de ¡a
superficie con lo cual se aumenta la fricción y resistencia al deslizamiento como
ya se expresó en el acápite 4.1.1. Para ello se deben utilizar barras o picas
hasta que se observe una buena rugosidad superficial.
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11. La última etapa consistirá en la apertura de un oído en mortero sobre el
costado superior del dique azud sobre la quebrada La Concha en su extremo
derecho, a fin de permitir el escurrimiento del rebose.
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6. MANEJO AMBIENTAL DE LA OBRA.
Debido a que la Ciénaga El Morro es considerada un área de interés ecológico
por parte de CORANTIOQUIA, la ejecución de una obra civil como ia
especificada en los capítulos 3, 4 y 5 del presente informe lleva implícita una
serie de actividades que pueden en determinado momento ocasionar impactos
negativos sobre el entorno y alterar su delicado equilibrio.
Por lo anterior, es claro que el constructor debe tener presente una serie de
medidas de manejo ambiental mínimas cuyo cumplimiento debe ser un
compromiso previo a la firma del contrato y del cual el interventor realizará el
seguimiento.
La obra como tal genera impactos en las fases pre-constructiva y constructiva.
En la tabla número 7 se hace una reseña de los impactos más significativos.
Tabla 7.
Impactos posibles en la obra.
ACTIVIDAD COMPONENTEAFECTADO
ETAPA PRE CONSTRUCTIVA
ETAPACONSTRUCTIVA
Instalación del
campamento
(general)
Suelo impacto leve debido
a adecuación de
carpas, bodegas,
centros de acopio y
manejo de residuos
Localización,
trazado y replanteo
Suelo Impacto muy leve
asociado con la
ubicación de puntos
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de referencia para
las estructuras
futuras.
Excavaciones hasta
3.00 mts de
profundidad
Suelo y agua Impactos severos
asociados con
modificaciones en
las condiciones de!
suelo y del régimen
natural del agua
superficial.
Entibado Suelo y comunidad ImpactoI
representativo sobre |
las condiciones de
estabilidad del suelo
y la seguridad de los
trabajadores.
Bombeo de aguas Suelo y agua Impacto sobre el
suelo y
especialmente
sobre el régimen de
aguas
subsuperficiales.
Construcción de
zapatas
Suelo y comunidad Esta actividad
pretende dar
estabilidad a la obra
pero debe ser
cuidadosa puesto
que representa
riesgo sobre los
trabajadores.i
Construcción de Suelo y paisaje La estructura )
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cuerpo dei dique modifica las condiciones
naturales dei suelo existente ya que
ejerce carga vertical y produce además
modificaciones paisajísticas
Enrocado Suelo y paisaje Similar al anterior.
Lleno en material excavado
Suelo Similar al anterior.
Adecuación de oídos
Agua Impacto positivo sobre el régimen de aguas superficiales
Alimentación y estadía
Suelo, aire, agua, paisaje, comunidad
Impactos por manejo de residuos,
emisiones y conflictos entre trabajadores.
Transporte de equipos e insumos
Comunidad Impacto por concertación de condiciones de
transporte
Impacto por concertación de
condiciones en el transporte
Retiro definitivo Suelo, comunidad Desarme de campamentos y
abandono definitivo del sector.
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Se puede resumir esta tabla diciendo que los impactos a generar se
presentarían previsiblemente durante las etapas preconstructiva y constructiva.
La etapa final o de abandono presenta poco impacto siempre y cuando las
actividades realizadas previamente se hallan hecho siguiendo los parámetros
de manejo ambiental de tal forma que se pueda garantizar que la zona de
interés pueda ser entregada a CORANTIOQUIA en condiciones ambientales
similares a las que presenta en la actualidad.
Los impactos a generarse durante la etapa preconstructiva se asocian con el
transporte de equipos e insumos, adecuación de campamento y las labores
previas de topografía (localización, trazado y replanteo).
En la fase constructiva se esperan impactos numerosos que deben se
manejados adecuadamente: Modificaciones en las condiciones del suelo
durante la construcción de las estructuras, derrumbamientos, modificaciones en
el régimen de aguas, manejo de residuos de todo tipo así como los conflictos
que se presentan siempre que hay una convivencia entre personas que apenas
si se conocen y deben permanecer unidas un largo período de tiempo.
A continuación se hace una síntesis de estos impactos y se presentan las
recomendaciones para un manejo tal que no deteriore el delicado equilibrio del
ecosistema.
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6.1. IMPACTOS EN LA ETAPA PRECONSTRUCTIVA.
Se presentan asociados con:
1. Transporte de materiales e insumos a la Ciénaga, en total 5 kms a través de
una topografía difícil. En este sentido se pueden generar conflictos con la
comunidad local debido a los precios pactados para esta actividad y las duras
condiciones que exige esta labor. Se deberá obrar con mucho tacto a fin de no
crear conflictos que puedan entorpecer la buena marcha de ia obra y mantener
la armonía con todos los sectores de la comunidad.
Otro aspecto a considerar tiene que ver con las expectativas de trabajo que
siempre se generan antes de estas obras especialmente cuando las fuentes de
ingreso son escasas.
Es importante por ello realizar una reunión informativa previa en la cual
participen las autoridades municipales, los líderes locales, representantes de
CORANTIOQUÍA, el constructor y la comunidad en general.
2. El armado de campamentos, centros de acopio, cocineta y bodegas es una
actividad que ocasiona traumatismos, especialmente asociados con el cambio
en las condiciones de uso del suelo.
Esto se ve reflejado en los residuos sólidos y líquidos y la ubicación de los
insumos y materiales necesarios para la obra. Para tal efecto se deben tener
en cuenta las siguientes recomendaciones:
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- Adecuar canecas para manejo de residuos: Orgánicos, inorgánicos y
reciclables. Aquellos materiales degradables deben ser llevados
periódicamente hasta la parte baja donde los recoge ei servicio de aseo
municipal. Se debe priorizar la utilización de materiales reciclables y alimentos
no perecederos a fin de minimizar ai máximo la generación de residuos.
En todo caso se debe prohibir estrictamente las quemas, la poda y corte de
especies y arrojar al terreno cualquier clase de residuo. Para ello se deben
ubicar las canecas cerca de los frentes de trabajo.
Además es importante establecer previamente un diseño del campamento,
separando los centros de acopio, las bodegas, la zona de cocinas, servicios
sanitarios y dormitorios y no cambiar su destinación en ningún momento.
Los materiales que puedan generar emisiones o contaminación del suelo como
el cemento, arena, cal o madera deben almacenarse sobre estibas o teleras y
deben permanecer al resguardo de la intemperie.
En particular, la actividad de preparado de concreto es altamente contaminante
del suelo ya que requiere del mezclado de cemento, materiales pétreos y
abundante cantidad de agua. Se genera gran volumen de residuos por lo que
se debe ser riguroso en recoger de inmediato las bolsas de cemento y efectuar
la preparación del concreto sobre piso duro previamente acondicionado para
ello y no sobre el suelo natural.
2. El armado de campamentos, centros de acopio, cocineta y bodegas es una
actividad que ocasiona traumatismos, especialmente asociados con el cambio
en las condiciones de uso del suelo.
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Esto se ve reflejado en los residuos sólidos y líquidos y la ubicación de ¡os
insumos y materiales necesarios para la obra. Para tal efecto se deben tener
en cuenta las siguientes recomendaciones:
- Adecuar canecas para manejo de residuos: Orgánicos, inorgánicos y
reciclables. Aquellos materiales degradables deben ser llevados
periódicamente hasta la parte baja donde los recoge el servicio de aseo
municipal. Se debe priorizar ¡a utilización de materiales reciclables y alimentos
no perecederos a fin de minimizar al máximo la generación de residuos.
En todo caso se debe prohibir estrictamente las quemas, la poda y corte de
especies y arrojar al terreno cualquier ciase de residuo. Para ello se deben
ubicar las canecas cerca de los frentes de trabajo.
Además es importante establecer previamente un diseño del campamento,
separando los centros de acopio, las bodegas, la zona de cocinas, servicios
sanitarios y dormitorios y no cambiar su destinación en ningún momento.
Los materiales que puedan generar emisiones o contaminación del suelo como
el cemento, arena, cal o madera deben almacenarse sobre estibas o teleras y
deben permanecer al resguardo de la intemperie.
En particular, la actividad de preparado de concreto es altamente contaminante
del suelo ya que requiere del mezclado de cemento, materiales pétreos y
abundante cantidad de agua. Se genera gran volumen de residuos por lo que
se debe ser riguroso en recoger de inmediato las bolsas de cemento y efectuar
la preparación del concreto sobre piso duro previamente acondicionado para
ello y no sobre el suelo natural.
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En lo que respecta al manejo del agua para las actividades de la obra y los
residuos orgánicos (excretas) se deben considerar las siguientes medidas:
- El agua para consumo humano debe ser llevada directamente (en botellones).
Este tratamiento también aplica para el agua utilizada para lavado y aseo en
general. El agua para preparación de concreto es muy poca puesto que se
manejará escasamente esta actividad y con botellones tiene mas que
suficiente.
- El manejo de residuos de excretas debe hacerse por medio de un sistema de
sanitario conectado a pozo séptico el cual se debe construir aledaño al
campamento base. En cuanto a los residuos degradables deben ser llevados
con periodicidad de 2 días por semana al casco urbano de 8elmira donde se
hará su disposición final.
El mencionado pozo séptico se construye artesanalmente en el sitio sobre una
base en cemento pobre y mediante un sistema de manguera puede evacuar los
residuos.
Finalmente debe recordarse que es preferible utilizar alimentos enlatados que
no generen residuos degradables al ecosistema.
3. La localización, trazado y replanteo utilizando equipo de topografía de alta
precisión no genera mayor impacto sobre el suelo. A pesar de ello se debe ser
cuidadoso en la colocación de los puntos de referencia ya que el mal manejo
de la pintura puede ocasionar derrames que alteran las condiciones naturales
del suelo de pajonal.
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6.2. IMPACTOS EN LA ETAPA CONSTRUCTIVA.
Una vez que el equipo se encuentre ubicado en el campamento y se halla
definido con exactitud el sitio de la obra, la etapa constructiva representa
algunos riesgos que deben ser manejados mediante un debido plan de manejo.
En especial se presentan impactos inevitables por modificaciones en las
condiciones del suelo y las cargas impuestas por la estructura.
1. Impactos durante la excavación de las zapatas: Se pueden presentar
desmoronamientos de las paredes de ¡a excavación, por ello se debe manejar
un entibado permanente con madera inmunizada y en perfecto estado.
Los trabajadores en la excavación deben permanecer con su arnés o línea de
vida, casco, linterna y siempre debe haber un supervisor en superficie. Siempre
se debe tener a mano el equipo de primeros auxilios y ¡os teléfonos de
emergencia.
2. La construcción del cuerpo del dique (en superficie) genera también
modificaciones en las condiciones naturales dei suelo y el agua superficial
debido entre otros aspectos a la utilización de rocas y materiales limoarenosos
de la zona que deben ser excavados, el encausamiento de la quebrada La
Concha a través de tubería de PVC, el peso mismo de la estructura y el riesgo
siempre presente de accidentes por imprudencia o mal manejo de ¡os
instrumentos de trabajo.
En tal sentido se deben tener unas mínimas normas de seguridad socializadas
en todos los frentes de trabajo y su obediencia debe ser estricta.
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Esto mismo aplica con el manejo de las zonas comunes en el campamento
(centros de acopio, dormitorios, cocineta, servicios sanitarios, canecas para
residuos y bodega).
Por último, el desarme del campamento y abandono definitivo debe hacerse de
tal forma que la zona quede en condiciones similares a las que presentaba
antes de iniciarse los trabajos (se exceptúa de lo anterior el hecho de que
inevitablemente se excavará roca y sedimentos de las colinas adyacentes para
ia construcción de los diques). Cualquier deterioro ocasionado a la vegetación
natural, aguas, atmósfera o suelo superficial será su responsabilidad ante
CORANTIOQUIA.
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CONCLUSIONES.
- Luego de evaluar las condiciones geológicas, geomorfológicas y geotécnicas
de la zona de interés, y teniendo en cuenta igualmente criterios de costo y
beneficio, se ha tomado la decisión de recomendar una obra compuesta por
dos estructuras para recuperar el espejo de agua de la Ciénaga El Morro.
- La obra consiste en un tapón inicial de 10 metros en la quebrada El Amparito
(costado sur de la ciénaga). Posteriormente se evaluará su comportamiento y
se complementará con un azud de 64 metros aproximadamente en la zona
distal de la quebrada La Concha (costado noroccidental de la Ciénaga).
- Estas dos estructuras deben construirse minimizando ai máximo la utilización
de materiales de préstamo de tal forma que se deje el sector con el menor
impacto ambiental negativo posible.
- Las dos estructuras consisten en un corazón en limo arcilloso debidamente
compactado que conforma el cuerpo del dique y ¡a zapata. Posteriormente se
recubre con un engramado y un lleno en material de excavación para evitar la
erosión y complementado con un oído.
- Se deben tener en cuenta una serie de medidas de manejo ambienta! de
estricta obediencia durante toda la etapa preconstructiva y constructiva de la
obra, máxime si se tiene en cuenta que el sector debe ser adecuado como
campamento, bodega, centro de acopio y área de trabajo.
- Se calcula para las dos obras una duración aproximada de un mes en su
construcción y un costo de $23.700.000.
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RECOMENDACIONES.
- El constructor debe prever todas las posibles contingencias que se puedan
presentar durante la obra. Un adecuado plan de contingencia y elaboración de
listado previo de requerimientos, evitará sobrecostos y sobre todo, situaciones
que puedan entorpecer la buena marcha del proyecto.
- Se debe realizar una charla de ambientación con la comunidad, los líderes
barriales, la administración municipal de Belmira y representantes del Cabildo
Verde de CORANTIOQUIA a fin de dar a conocer los alcances de ¡a obra y no
generar falsas expectativas de empleo en la comunidad.
- Es importante mantener siempre un estricto cumplimiento de las normas de
seguridad en toda la etapa preconstructiva y constructiva de la obra. En caso
de accidentes debe haber una línea de contacto rápido con las instituciones
tales como bomberos, policía, ejército, defensa civil, cruz roja entre otras.
- La autoridad ambiental, CORANTIOQUIA, debe mantenerse siempre vigilante
en la buena marcha de la obra y en especial en lo referente custodiar el
delicado equilibrio ambiental de este ecosistema estratégico, el cual se
constituye en un santuario de flora y fauna. Por ello la comunicación entre el
constructor y el interventor debe ser permanente.
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BIBLIOGRAFIA.
- PARRA VARGAS CARLOS EDUARDO. Estudio geotécnico preliminar en la
Ciénaga El Morro del Páramo de Belmira”. Informe de prefactibilidad elaborado
para CORANTIOQUIA. Medellín, diciembre de 2000.
- MUÑERA HENAO JUAN RAFAEL. Evaluación geológica - geotécnica y
elaboración de diseños para recuperación del espejo de agua de la Ciénaga El
Morro, ubicada en el Páramo de Belmira. Informe de prefactibilidad (60%)
elaborado para CORANTIOQUIA. Medellín, marzo de 2007.
- TERZAGHI K y PECK R. Mecánica de suelos en la ingeniería práctica.
Barcelona, España. 1963. 722 páginas.
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ANEXOS
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LISTADO DE ANEXOS.
Anexo 1. Plano de localización de diques
Anexo 2. Ubicación de canteras para material de la obra.
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ANEXO 1.
PLANO DE LOCALIZACION DE DIQUES.
60
Juan R afae l M únera H enao
IOOO
0500
0000
/ /
AREA DE CIENAGA: 74Ha 1898.18M2
28500 ui w
_ UBICACION DE LAS ESTRUCTURAS PROPUESTAS.QUEBRADA LA CONCHA Y QUEBRADA EL AMPARITO
y
E 82
5000
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ANEXO 2.UBICACIÓN DE FUENTES DE MATERIALES.
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CONVENCIONES
Ql= Deposito Lacustre
PNM: Neis m ignatitíco
Ubicación de fuentes de materiales de préstamo para la obra
PROYECTO RECUPERACIÓN DE
LA CIENAGA EL MORRO
LEVANTO:
J.R.M.H
FECHA: M ARZO/2007
ESCALA: SIN ESCALA
MAPA GEOLOGICO Y LOCALIZACIÓN DE FUENTES DE MATERIALES
PLANTA
DIBUJO:J.R.M.H
BASE CARTOGRAFICA IGAC 130—II—A y 130—II—C